مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بهینه سازی دو هدفه مسیر حرکت ماهواره مخابراتی ژئو با فرض مانور مداری پیوسته

نویسندگان
دانشگاه تهران
چکیده
در این مقاله مسیر حرکت یک ماهواره نمونه از مدار انتقال ژئوسنکرون تا مدار زمین ثابت با استفاده از الگوریتم جستجوی سیمپلکس پارِتو بهینه‌سازی می‌شود. انتقال بین دو مدار به صورت پیوسته در نظر گرفته شده و معادلات دینامیکی ماهواره در حین انتقال با در نظر گرفتن نیروی پیشرانش و نیروی جاذبه زمین حل می‌شود. با توجه به اهمیت کاهش هر چه بیشتر جرم سوخت ماهواره، تعیین مدار واسطه بین مدار انتقال ژئوسنکرون و مدار زمین ثابت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد، لذا در این مقاله، دو پارامتر جرم سوخت مصرف شده و زمان کل مانور به عنوان توابع هدف بهینه‌سازی در نظر گرفته می‌شوند. خروجی الگوریتم بهینه‌سازی مجموعه‌ای از نقاط بهینه می‌باشد که با توجه به شرایط طراحی و اهمیت پارامتر مورد نظر، می‌توان از بین این نقاط، نقطه مناسب را جهت دستیابی به مسیر بهینه انتخاب کرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Two-objective Optimization of GEO Communication Satellite Trajectory Considering Continuous Orbital Maneuver

نویسنده English

mahdi fakoor
چکیده English

In this paper, a new method based on Pareto Simplex Search (PSS) has been employed to find the communications satellite optimal transfer trajectory from geosynchronous transfer orbit (GTO) to geosynchronous orbit (GEO) as the destination operational zone. We solve this problem through using a mathematically efficient algorithm and in all transferring phases, considering transfer orbits to intermediate orbits; it is supposed that the orbital maneuver control unit has continuous performance characteristics. The system governing equations representing the two body system of a spacecraft and primary gravitational source and thrust force applying to spacecraft, are defined in a nonlinear form. In this systematic approach we incorporate system dynamics as the problem constraints, and both minimum-time and fuel consumption using constant acceleration simultaneously as the problem strategy to find the optimal transfer trajectory between two orbits. Set of optimal trajectories are plotted in Pareto Front and transfer trajectory can be selected from these points.

کلیدواژه‌ها English

Satellite
GEO
Continues maneuver
Two-Objective Optimization
Pareto Simplex Search Algorithm