저추력기를 이용한 연료 최적의 지구탈출 궤적 설계 연구

이동헌; 방효충

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이동헌 방효충

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 韓國航空宇宙學會誌第35卷第7號

발행연도: 2007.7

수록면: 647 - 654 (8page)

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본 논문에서는 일정한 추력을 이용한 지구-달의 연료 최적 궤적해를 이용하여, 가변 추력기를 이용한 지구 탈출 궤적에서의 에너지 및 연료 최적 궤적을 설계하였다. 에너지 최적의 지구 탈출 궤적은 여러 차례 지구를 공전하게 되고, 궤도 천이 시간이 일반적인 궤도 천이 시간 보다 상대적으로 오래 소요되므로 최적화 문제를 해를 구하기가 쉽지 않다. 따라서 에너지 최적 해를 구하기 위하여, 초기 상태변수를 조정하면서 Discrete continuation의 기법을 적용하였다. 최적화 문제의 종말 조건은 일정한 추력기를 이용한 지구 탈출 궤적의 종말 조건을 이용하였고, 구속 시간은 일정한 추력기를 이용한 궤도 천이의 경우보다 큰 값으로 설정하였다. 한편, 연료 최적 궤적은 제어 입력의 형태가 불연속적이기 때문에 해를 구하기가 쉽지 않다. 따라서 연료 최적 궤적은 에너지 최적의 해와 호모토피(Homotopy) 기법을 적용시켜 그 해를 구하였다.

#Trajectory optimization(궤적 최적화) #Discrete Continuation Method(이산 연속적 방법) #Homotopy approach(호모토피 접근법) #Low thrust(저추력기)

참고문헌 (10)

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1. [학술지(정기간행물)] - Guelman, M / 1995 / Earth-to-Moon Transfer with a Limited Power Engine / Journal of Guidance, Control, and Dynamics 18 (5) : 1133 ~ 1138

2. [학술지(정기간행물)] - Pierson, B. L. / 1994 / Three-Stage Approach to Optimal Low-Thrust Earth-Moon Trajectories / Journal of Guidance, Control, and Dynamics 17 (6) : 1275 ~ 1282

3. [학술지(정기간행물)] - Pierson, B. L. / 1995 / Optimal Low-Thrust Three-Dimensional Earth-Moon Trajectories / Journal of Guidance, Control, and Dynamics 18 (4) : 830 ~ 837

4. [학술지(정기간행물)] - Herman, A.L. / 1998 / Optimal, Low-Thrust, Earth-Mon Orbit Transfer / Journal of Guidance, Control, and Dynamics 21 (1) : 141 ~ 147

5. [학술지(정기간행물)] - Betts, J. T / 1998 / Survey of Numerical Methods for trajectory Optimization / Journal of Guidance, Control, and Dynamics 21 (2) : 193 ~ 207

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