본 논문은 L1 (Lagrangian Point) 지점을 통과하는 지구-달 최적 전이궤적의 설계에 관한 연구를 수행하였다. 지구 및 달의 인력을 동시에 고려하는 3체 궤도 운동 모델을 바탕으로 순간 추력과 제어 추력으로 혼합된 추력 방식으로 설계하였으며, 탐사선의 총 추력의 양을 최소로 하는 최적화된 궤도 설계를 위해 Direct Transcription and Collocation 방법을 사용하였다. 지구-달의 L1 지점을 통과하기 위하여 탐사선의 Jacobi Constant를 L2 지점보다 크게 설계함으로써, L1 지점을 지나는 다양한 궤적을 발견하였다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 출발 및 도착 고도와 혼합추력의 가중치를 다르게 함으로써 L1 부근에서의 다양한 지구-달의 전이 궤적과 그에 따른 추력 요구량을 제시한다.
This paper presented the method of designing an optimal Earth-Moon transfer trajectory via L1 Lagrange point. As way of enforcing the transit through L1 point from Earth to Moon, the Jacobi constant is used as a set of constrain condition, which can make spacecraft remain between L1 and L2 energy level. The problem of designing the Earth-Moon transfer trajectory is restate as a nonlinear optimization problem where the cost function to be minimized is the sum of velocity increment at departure and fuel consumption during transfer. It is reformulated in the form of discrete optimization problem using the method of direct transcription and collocation method. The various trajectories at the vicinity of L1 point are found and specific thrust profiles are presented