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Languages: French
Types: Article
Subjects: Rendez-vous orbital, Aplatissement terrestre, Optimisation, Programmation non linéaire, Propulsion chimique, Propulsion électrique, Orbital rendezvous, Earth oblateness, Optimization, Non-linear programming, Impulsive propulsion, Electrical propulsion, 629.4
La thèse traite du problème de transfert orbital d'engins spatiaux sous l'hypothèse d'orbite basse quasi circulaire avec contraintes de rendez vous final et horizon temporel borne. Le critère d'optimisation est celui de la consommation, ce qui entraîne le fait que la stratégie optimale intègre l'utilisation de dérives naturelles découlant de la non homogénéité du potentiel terrestre pour apporter des corrections gratuites. Le problème d'optimisation global est abordé par une approche séquentielle à multi niveaux procédant par approximations successives à complexité croissante du point de vue modélisation et nature du transfert. Dans un premier temps, le problème du transfert par utilisation de poussées "chimiques" impulsionnelles est résolu dans sa généralité. Les résultats obtenus servent de socle à la recherche de la solution au problème sous hypothèse de faibles poussées "électriques", ce qui implique des solutions de type continu. Une solution admissible par rapport à ces hypothèses est élaborée par étalement et raccordement d'impulsions élémentaires contenues dans un train d'impulsions, lui même obtenu récursivement par fractionnement successif d'impulsions. Cette solution est alors optimisée au moyen de méthodes locales et paramétriques. This work deals with the optimization of minimum-fuel quasi-circular low-Earth spacecraft orbital transfers, under imposed final rendez-vous constraints and bounded transfer duration. As the optimization criterion is the maximization of the spacecraft final mass, the optimal transfer strategy benefits from natural drift due to the Earth oblateness in order to have some costless corrections of the free orbit. The proposed method solves the optimization problem by a mulit-level multi-step strategy, where the problem complexity is successively increased with respect to the system modelization and the transfer characteristics. In a first step, the impulsive problem is considered by assuming the use of instantaneous chimical high-level thrusts. The solution of this problem is then used as an initial point for the low-thrust electrical thrust problem. This initial solution is computed by splitting up each impulsive thrust into a multiple low-thrust elementary thrusts and then by connecting the burn arcs. The optimal solution is finally determined after performing local parametrical optimization.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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