Quasioptimal control with feedback for multiorbit low-thrust transfer between noncoplanar elliptic and circular orbits

Petukhov, V. G.

doi:10.1134/s0010952511010060

Cited by 13 publications

(5 citation statements)

References 1 publication

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…(By the way, such approaches can also be used for trajectory designing tasks.) One of the most effective approaches to the feedback control synthesis appears to have been presented in papers [13,14].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Use of the Lyapunov Functions for Calculating the Locally Optimal Control of a Thrust Vector during Low-Thrust Interorbital Transfer

Yelnikov

2021

Cosmic Res

View full text Add to dashboard Cite

Abstract— This paper presents a method for locally optimal control of the thrust vector of the electric propulsion system (EPS) for a spacecraft that performs a multiturn interorbital transfer from the initial elliptical orbit into a geostationary orbit (GSO). The control represents the time dependences of the angles that characterize the EPS thrust vector orientation in space. Here, it is assumed that the EPS is always on. The proposed control algorithm belongs to the class of feedback control algorithms and is based on using the Lyapunov functions. Numerical examples are presented, which characterize the operability of the proposed control technique. Considerable attention is paid to the comparison of given solutions with the optimal solutions obtained within the framework of the maximum principle formalism.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Use of the Lyapunov Functions for Calculating the Locally Optimal Control of a Thrust Vector during Low-Thrust Interorbital Transfer

Yelnikov

2021

Cosmic Res

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…«Неполная» краевая задача «возникла» при попытке учесть влияние обнуления малой тяги (МТ) в области тени на траекторию перелета на геостационарную орбиту (ГСО) космического аппарата (КА) с питанием от солнечных батарей. Влияние тени рассматривалось в различных работах, использовавших как прямые, так и непрямые методы оптимизации, методы осреднения уравнений движения, синтез управления с обратной связью [1][2][3][4][5][6][7].…”

unclassified

Some examples of “non-completed” boundary value problem solutions for multi-orbital transfers to geostationary orbit with zero thrust in the shadow

Akhmetshin

2019

KIAM Prepr.

View full text Add to dashboard Cite

О р д е н а Л е н и н а ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ имени М.В.Келдыша Р о с с и й с к о й а к а д е м и и н а у к Р.З. Ахметшин Примеры решения «неполной» краевой задачи для многовитковых перелетов на геостационарную орбиту с нулевой тягой в области тени Москва-2019 Ахметшин Р.З. Примеры решения «неполной» краевой задачи для многовитковых перелетов на геостационарную орбиту с нулевой тягой в области тени Рассматриваются перелеты космического аппарата в центральном ньютоновом поле Земли с высокоэллиптических орбит на геостационарную орбиту с малой тягой, которая обнуляется при попадании в тень Земли. Для получения таких перелетов решается двухточечная краевая задача, названная "неполной", поскольку в ней не учитываются условия оптимального пересечения границ тени. Показано, что если долгота восходящего узла начальной орбиты  0 = 180 0 , то таким образом можно получать траектории, близкие по затратам рабочего вещества к траекториям "номинальным" (без обнуления тяги). А для траекторий продолжительностью полгода или меньше за счет выбора наилучших  0 затраты получаются меньше номинальных. Ключевые слова: многовитковые траектории, космический аппарат, малая тяга, геостационарная орбита, тень Земли, двухточечная краевая задача Rauf Zulfarovich Akhmetshin Some examples of "non-completed" boundary value problem solutions for multi-orbital transfers to geostationary orbit with zero thrust in the shadow Transfers in the central Newtonian field from high-elliptical orbits to geostationary one of a spacecraft with low thrust, which becomes zero in the Earth shadow, are considered. To find such trajectories so called "non-completed" twopoint boundary value problem that do not include a condition of optimal crossing the shadow boundary is solved. It's shown that when a longitude of ascending node  0 is equal to 180 0 expenditures of working substance are not much more than for a basic transfer (without switching the low thrust off). If  0 is chosen the best and the duration of flight is half-year or smaller then expenditures are less than for a basic transfer.

show abstract

“…Вопрос учета влияния тени при проектировании многовитковых перелетов с малой тягой так или иначе затрагивался в различных публикациях. Одной из самых ранних работ, по-видимому, является [1], из более поздних -работы [2][3][4][5][6][7][8]. С целью получить хорошие по затратам рабочего вещества траектории используются как прямые методы -с параметрическим заданием функций управления и градиентным спуском в пространстве параметров [8], так и непрямые -с решением краевых задач.…”

unclassified

“…С целью получить хорошие по затратам рабочего вещества траектории используются как прямые методы -с параметрическим заданием функций управления и градиентным спуском в пространстве параметров [8], так и непрямые -с решением краевых задач. Из-за сложности последних обычно применяются какие-либо упрощения -используются локально-оптимальные или "квазиоптимальные" законы управления [5], численное осреднение уравнений движения [1,3,6]. В работе [5] предлагается управление с обратной связью, которое способно нивелировать различные возмущения, в том числе влияние тени.…”

unclassified

“…Из-за сложности последних обычно применяются какие-либо упрощения -используются локально-оптимальные или "квазиоптимальные" законы управления [5], численное осреднение уравнений движения [1,3,6]. В работе [5] предлагается управление с обратной связью, которое способно нивелировать различные возмущения, в том числе влияние тени.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Multi-orbital trajectories with zero low thrust when spacecraft gets into the Earth shadow

Akhmetshin

2018

KIAM Prepr.

View full text Add to dashboard Cite

О р д е н а Л е н и н а ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ имени М.В.Келдыша Р о с с и й с к о й а к а д е м и и н а у к Р.З. Ахметшин Многовитковые траектории с учетом пауз в работе ЭРД малой тяги при попадании КА в тень Земли Москва-2018 Ахметшин Р.З. Многовитковые траектории с учетом пауз в работе ЭРД малой тяги при попадании КА в тень Земли Рассматриваются многовитковые траектории космического аппарата (КА) с электроракетными двигателями (ЭРД) малой тяги с питанием от солнечных батарей. Предполагается, что при попадании КА в тень Земли тяга обнуляется. Решается т.н. «неполная» краевая задача, без учета условий оптимального пересечения границ тени. На нескольких примерах перелетов на геостационарную орбиту (ГСО) показано, как сильно могут влиять паузы в работе ЭРД на затраты рабочего вещества, продолжительность и угловую дальность перелета. Ключевые слова: многовитковые траектории, космический аппарат, малая тяга, геостационарная орбита, тень Земли Rauf Zulfarovich Akhmetshin Multi-orbital trajectories with zero low thrust when spacecraft gets into the Earth shadow Multi-orbital trajectories of spacecraft with electro-rocket engines of low thrust and solar batteries are considered. It is supposed that low thrust become zero when spacecraft gets into the Earth shadow. On some examples of flight to geostationary orbit it is analyzed how large may be the influence of pauses in the low thrust.

show abstract

Quasioptimal control with feedback for multiorbit low-thrust transfer between noncoplanar elliptic and circular orbits

Cited by 13 publications

References 1 publication

Use of the Lyapunov Functions for Calculating the Locally Optimal Control of a Thrust Vector during Low-Thrust Interorbital Transfer

Use of the Lyapunov Functions for Calculating the Locally Optimal Control of a Thrust Vector during Low-Thrust Interorbital Transfer

Some examples of “non-completed” boundary value problem solutions for multi-orbital transfers to geostationary orbit with zero thrust in the shadow

Multi-orbital trajectories with zero low thrust when spacecraft gets into the Earth shadow

Contact Info

Product

Resources

About