La rápida generación del dominio alcanzable para un aterrizaje seguro en un asteroide sin colisión
Autores: Zhao, Yingjie; Yang, Hongwei; Hu, Jincheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La rápida generación del dominio alcanzable para un aterrizaje seguro en un asteroide sin colisión
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Libre de colisiones
Optimización de trayectoria
Dominio alcanzable
Tiempo de vuelo
Método de sección
Expansión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Para el requisito de misión de aterrizaje en asteroides sin colisión con un tiempo de vuelo (TOF) dado, se propone un método rápido de generación del dominio alcanzable de aterrizaje basado en sección y expansión. Primero, para superar las dificultades de la optimización de trayectorias causadas por las restricciones de trayectoria de anti-colisión, se utiliza un modelo de optimización de trayectoria sin colisión de dos etapas para mejorar la eficiencia de la optimización de trayectorias. En segundo lugar, se analiza el incremento de velocidad bajo un largo TOF para obtener la ley de distribución del dominio alcanzable afectado por el TOF, y el problema de generación del dominio alcanzable se transforma en el problema de solución del límite inicial y el límite continuo. Para el límite inicial, se utiliza el método de sección para adquirir un punto en el límite como el límite preliminar del dominio alcanzable. La solución del límite continuo se basa en la expansión continua del límite inicial en el dominio alcanzable hasta que el límite sea continuo. Finalmente, el método propuesto se aplica a los asteroides 101955 Bennu y 2063 Bacchus. Los resultados de la simulación muestran que este método puede obtener rápidamente y con precisión el dominio alcanzable de aterrizaje en asteroides sin colisión en un TOF dado y es aplicable a diferentes posiciones iniciales.
Descripción
Para el requisito de misión de aterrizaje en asteroides sin colisión con un tiempo de vuelo (TOF) dado, se propone un método rápido de generación del dominio alcanzable de aterrizaje basado en sección y expansión. Primero, para superar las dificultades de la optimización de trayectorias causadas por las restricciones de trayectoria de anti-colisión, se utiliza un modelo de optimización de trayectoria sin colisión de dos etapas para mejorar la eficiencia de la optimización de trayectorias. En segundo lugar, se analiza el incremento de velocidad bajo un largo TOF para obtener la ley de distribución del dominio alcanzable afectado por el TOF, y el problema de generación del dominio alcanzable se transforma en el problema de solución del límite inicial y el límite continuo. Para el límite inicial, se utiliza el método de sección para adquirir un punto en el límite como el límite preliminar del dominio alcanzable. La solución del límite continuo se basa en la expansión continua del límite inicial en el dominio alcanzable hasta que el límite sea continuo. Finalmente, el método propuesto se aplica a los asteroides 101955 Bennu y 2063 Bacchus. Los resultados de la simulación muestran que este método puede obtener rápidamente y con precisión el dominio alcanzable de aterrizaje en asteroides sin colisión en un TOF dado y es aplicable a diferentes posiciones iniciales.