Comparison of Numerical Methods for Low-Thrust Spacecraft Trajectory Optimization
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Low-thrust spacecraft propulsion systems enable fuel-efficient trajectories through space but the resulting trajectory optimization problems can be challenging. In this work, various numerical approaches for designing such low-thrust trajectories have been analyzed and compared. First, the Hermite-Legendre-Gauss-Lobatto (HLGL) and the Legendre-Gauss pseudospectral (PS) direct collocation methods, which are used for transcribing an optimal control problem into a nonlinear programming problem, have been compared for a minimum-time low-thrust Earth-to-Mars transfer problem. Next, a novel control law, the RQ-Law, is presented for generating low-thrust three-dimensional multi-revolution coasting-enabled rendezvous trajectories with a moving target, based on modified equinoctial elements. It builds upon the Q-Law, which is a Lyapunov feedback control law for orbital transfers. The RQ-Law offers an alternate method of determining the Lyapunov-optimal thrust angles used for both orbital transfer and phasing. It also provides a new target semimajor axis augmentation scheme that is demonstrated to perform phasing in a wide range of eccentric orbits. Compared with existing low-thrust Lyapunov rendezvous methods, the RQ-Law can include coasting arcs in the trajectory to save fuel as well as account for a minimum periapsis radius constraint. Alongside a thorough qualitative comparison of the RQ-Law, the performance of this law is evaluated numerically by using it to generate a rendezvous trajectory involving large changes in all six orbital elements. This performance was compared with a hybrid control law composed of an existing modified equinoctial Q-Law and a spiral phasing law. Three trade studies were performed that studied, respectively, the effects of the chaser departure point, the point at which low-thrust phasing is initiated, and the target orbit eccentricity, on the RQ-Law performance. Finally, to investigate the use of the RQ-Law to help mitigate the problem of space debris, we develop a low-thrust multiple-rendezvous trajectory to traverse a predetermined sequence of targets. The RQ-Law advances the state-of-the-art of the Q-Law and provides an integrated design tool for preliminary low-thrust rendezvous trajectory generation without needing an initial guess. The contributions of this thesis can be used for a variety of planetocentric and interplanetary space missions that use low-thrust electric propulsion.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle