设计三维转移轨道：应用于地月系统

中文摘要 AI 辅助

三维地月转移通常比平面转移消耗更多燃料，但根据发射场纬度和最终月球轨道所需倾角的不同，三维转移是必要的。由于需要遍历的参数集维度较高，对最优三维转移进行系统性搜索是一项真正的挑战。本文提出了一种新方法，利用切向速度约束来设计三维转移的变轨操作，该方法基于函数连接理论中的超定约束技术进行建模，从而以数值高效的方式实现最优解的搜索。所开发的方法在此应用于最优三维地月转移的系统性研究，但也可用于设计任何类型的三维机动。

英文摘要

Three dimensional Earth-Moon transfers usually consume more fuel than planar ones, but are needed depending on the latitude of the launch site and the desired inclination of the final lunar orbit. A systematic search of the optimal 3D transfers represents a true challenge due the dimension of the parameter set to span. In this paper, we propose a new method to design 3D transfers using a tangential velocity constraint for the burns, modeled using the overdetermined constraints technique based on the Theory of Functional Connections for an optimal search of solutions in a numerically efficient way. The developed method is applied here for a systematic study of optimal 3D Earth-Moon transfers, but could be used to design any type of 3D maneuvers.

发表机构

• University of the Azores（亚速尔大学）
• Centro de Física da Universidade de Coimbra, Departamento de Física, Universidade de Coimbra（科英布拉大学物理中心物理系）
• Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista (UNESP)（圣保罗州立大学地球科学与精确科学研究所）
• National Institute for Space Research（国家空间研究院）
• Polytechnic School, University of Pernambuco（伯南布哥大学理工学院）

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