کامران دانشجو - عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
عباسعلی محمدی ده آبادی - دانشجوی دکتری / دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

در این مقاله روش جدیدی برای طراحی مسیر ماهواره در فاز اولیه طراحی ماموریت در مسئله سه جسمی انتقال از مدار ژئو به مدار هالو ارائه شده است. در این روش مسیر تقریبی و نزدیک به بهینه از نظر زمان ماموریت، از طریق تخمین زاویه تراست حاصل می شود، بدین صورت که زوایای تراست در صفحه و خارج از صفحه به صورت سری های فوریه با ضرایب محدود و نامعین در نظر گرفته می شوند. مقادیر ضرایب با استفاده از الگوریتم بهینه سازی و با هدف مینیمم کردن زمان ماموریت بدست می آید. باتوجه به اینکه تعداد دورهای مسیر مشخص نیست، این پارامتر نیز به عنوان متغیر تصمیم گسسته مسئله بهینه سازی در نظر گرفته می شود. به دلیل وجود متغیرهای تصمیم پیوسته و گسسته، الگوریتم بهینه سازی ازداحام ذرات گسسته به عنوان روش بهینه سازی استفاده شده است. از مزایای این روش می توان به سادگی اجرا و حجم کم محاسبات ریاضی، در نظر گرفتن تغییرات جرم ماهواره به دلیل مصرف سوخت، عدم اعمال قید خاص برای زاویه تراست نظیر تراست مماسی و تعیین زمان و مسیر نزدیک به بهینه اشاره کرد. برای ارزیابی روش ارائه شده، طراحی مسیر انتقال از مدار ژئو به مدار هالو برای سطوح تراست مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دادند که رویکرد ارائه شده با دقت بسیار خوبی تعداد دورهای مسیر، جرم سوخت مصرفی، زمان و مسیر نزدیک به بهینه را ارائه می دهد.

طراحی مسیر تراست پایین, مسئله سه جسمی, طراحی اولیه ماموریت, روش تقریبی و نزدیک به بهینه, الگوریتم ازدحام ذرات گسسته