Referenzen für konstante Spiral-Aufwärts-Küsten-Spiral-Abwärts-Phasing-Manöver mit niedrigem Schub für kreisförmige und nicht kreisförmige Umlaufbahnen?

Ich versuche, Papiere zu finden, die konstante Phasenverschiebungsmanöver mit niedrigem Schub für kreisförmige und nicht kreisförmige Umlaufbahnen beschreiben. Der Schub wird als fest angenommen T C Ö N S T wenn der Motor eingeschaltet ist und 0 wenn der Motor während der Segelphase abgestellt wird.

Kreisbahnen

Die damit verbundene Frage Phasing Manöver; Methoden zum Reisen zwischen Satelliten mit sehr ähnlichen kreisförmigen Umlaufbahnen enthält eine hervorragende Antwort , die ein spiralförmiges Auf- / Abwärtsmanöver mit geringem Schub für eine perfekt kreisförmige Umlaufbahn beschreibt.

F1: Gibt es eine Referenz, um mehr über diese Methode für die Phase der kreisförmigen Umlaufbahn mit niedrigem Schub zu erfahren?

Nicht kreisförmige Umlaufbahnen

Das nächste, was ich finden konnte, waren diese beiden Papiere:

F2: Gibt es eine andere Referenz, die eine einfachere Beschreibung eines spiralförmigen Up-Coast-Spiral-Down-Manövers enthält, das für nicht kreisförmige Phasen mit niedrigem Schub verwendet werden kann? e 0,2 ?

Ich versuche im Grunde, die Papiere zu finden, auf die sich die Leute in der Branche beziehen, um in der vorläufigen Entwurfsphase Phasen mit niedrigem Schub zu erhalten. Analytische Verfahren sind bevorzugt. Alle Referenzen und Einblicke würden sehr geschätzt werden!

Antworten (1)

Nicht die gesuchte Referenz, aber eine Antwort darauf:

Alle Referenzen und Einblicke würden sehr geschätzt!

Ich möchte anmerken, dass das Phasing mit niedrigem Schub in elliptischen Umlaufbahnen "langweilig" ist, in dem Sinne, dass die optimale Strategie konzeptionell einfach ist.

Für einen ausreichend niedrigen Schub hat die Phasenumlaufbahn keine Zeit, merklich von der anfänglichen Umlaufbahn abzuweichen, bevor der Phasenwinkel zurückgelegt wurde. Anders gesagt, diese Manöver stoßen die Umlaufbahn ein wenig an, und dieser winzige Unterschied wiederholt sich über eine große Anzahl von Umlaufbahnen.

Es ist daher nur ein Problem der Maximierung der Reaktion in der Umlaufzeit als Ergebnis kleiner Geschwindigkeitsänderungen und daher nur ein Problem der Maximierung der lokalen Geschwindigkeit, was prograde und retrograde Verbrennungen bedeutet .

Die Strategie lautet daher:

  1. Wenn sich das Ziel vor Ihnen befindet, wenden Sie einen retrograden Schub an, bis die Hälfte der Entfernung zurückgelegt wurde, und drehen Sie sich dann um und führen Sie einen progressiven Schub aus, bis die Umlaufbahnen wieder übereinstimmen.

  2. Wenn sich das Ziel hinter Ihnen befindet, machen Sie dasselbe, aber tauschen Sie prograden und retrograden Schub aus.

Der Rest einer analytischen Lösung ist dann "nur" Kalkül, wie zum Beispiel ausgehend von der Antwort in der großen Halbachse pro Geschwindigkeitsänderung, ausgedrückt in Bezug auf den Umlaufradius:

D A D v = μ R 2 μ ( 2 R 1 A )

Und dann kombinieren Sie es damit, wie sich das wiederum auf die Umlaufzeit auswirkt:

D T D A = 3 π A 3 μ A

... und dann ist es eine Menge Gleichungsgerangel, womit sich diese Papiere im Allgemeinen befassen

Danke, ich wusste nicht, dass das so einfach ist, zumal so viele Artikel Optimierungsstrategien für Phasen mit niedrigem Schub anbieten. Würde Ihre Methode für stark exzentrische Umlaufbahnen (e = 0,8) funktionieren, bei denen eine große Phasendifferenz (180 Grad) abgedeckt werden muss? Meinen Sie auch prograde und retrograde Verbrennungen parallel zum Geschwindigkeitsvektor (tangentiale Verbrennungen)? Ich fürchte auch, dass mir die Intuition dahinter entgeht, mit da/dv zu beginnen, um die analytische Lösung zu erhalten. Gibt es ein Buch oder eine Abhandlung, die diese einfache Strategie behandelt, damit ich mehr lernen kann? Hätten die Bücher von Bate Mueller White oder Battin das?
@procyon Ja, "tangentiale Verbrennungen" ist genau das, was das ist. Es funktioniert auch bei großen Winkeln und stark exzentrischen Umlaufbahnen einwandfrei. Das einzige Problem dabei ist, dass sich die Schwelle für "niedrigen Schub" ändern kann, da die Triebwerke mehr Zeit haben, die Umlaufbahn mehr als nur "ein bisschen" zu ändern. Für die Bücher kann ich keine Gewähr übernehmen, da ich deren Inhalt nicht kenne.
Danke, das macht Sinn.
@procyon Ich denke, Sie sollten das Häkchen zurückziehen. Ihre Hauptfrage ist, eine gute Referenz für dieses Thema zu erhalten, und ich habe keine für Sie. Es kann bessere Antworten entmutigen.
Das ist ein sehr freundlicher Vorschlag. Ich werde dies tun, um mehr Antworten und Diskussionen darüber zu erhalten. Ich schätze Ihre Hilfe aufrichtig.