Свидание с ограничением пути

В космическом полете — сближение с ограничением по траектории это процесс перемещения объекта на орбите из его текущего положения в желаемое положение и скорость таким образом, чтобы на пути не встречались препятствия. Это более ограниченный пример общей проблемы орбитального сближения .

Когда никакие препятствия не требуют рассмотрения, проблема встречи становится простой, и для планирования необходимых маневров доступно множество эффективных алгоритмов . В зависимости от желаемого времени, необходимого для встречи, существует бесконечное количество возможных путей встречи.

Наличие препятствий, создающих риск столкновения, усложняет проблему. Встреча в кратчайшие сроки или с наименьшей энергией может оказаться невозможной из-за препятствий, поэтому придется использовать путь, требующий больше времени или больше энергии. Например, если цель состоит в том, чтобы спасти терпящего бедствие астронавта на дальней стороне большой космической станции , важна скорость. Возможно, придется быстро найти путь спасения, требующий минимального времени для его выполнения, но при этом избегая контакта с конструкцией космической станции.

Естественным объектом исследования является задача маневрирования вблизи большой орбитальной сферы , поскольку столкновения с более сложной структурой можно избежать, выбрав пути встречи, избегающие контакта с виртуальной сферой, охватывающей структуру. Ранние исследования рассматривали проблему точек отправления и прибытия, лежащих на поверхности орбитальной сферы. Это привело к появлению пары необходимых условий, называемых условиями тангенциального отправления и тангенциального прибытия.

См. также

• Космическое рандеву

Избранные публикации

• Стерн, С.А. и Суало, К.М., «Эксплуатационные последствия для сближения с ограниченным маршрутом», Материалы конференции AIAA по руководству, навигации и управлению, Сноумасс, Колорадо, 19–21 августа 1985 г., стр. 812–820.
• Суало, К.М. и Стерн, С.А., «Сближение по ограниченному пути: необходимые и достаточные условия», Журнал космических кораблей и ракет, Vol. 23, сентябрь – октябрь 1986 г., стр. 492–498.
• Стерн, С.А. и Суало, К.М., «Неадекватность одноимпульсной передачи для сближения с ограничениями по траектории», Журнал космических кораблей и ракет, Vol. 24, май – июнь 1987 г., стр. 282–284.
• Суало, Керри М., «Определение оптимальных поверхностей перехода из точки в точку для сближения с ограничениями по орбитальному пути», Труды Международного симпозиума AAS/NASA, Гринбелт, Мэриленд, 24–27 апреля 1989 г., стр. 103–107.
• А. Дж. Грюнвальд, А. Абрамовиц, С. Р. Эллис. Интерактивный метод планирования экономичных бесконтактных операций с использованием средств визуальной оптимизации. 1995 Международная конференция IEEE по системам, человеку и кибернетике. Интеллектуальные системы XXI века, 2318–2323 гг.
• Дер-Рен Таур, Виктория Коверстоун-Кэрролл , Джон Э. Пруссинг. (1995) Оптимальное импульсное орбитальное сближение и перехват с фиксированным временем с ограничениями по пути. Журнал руководства, контроля и динамики 18:1, 54-60
• Исмаэль Лопес, Колин Р. Макиннес. (1995)Автономное рандеву с использованием искусственного потенциального функционального управления. Журнал руководства, контроля и динамики 18:2, 237-241
• Рассел С. Вензель, Джон Э. Пруссинг. (1996)Предварительное исследование оптимальных маневров с ограниченной тягой и траекторией. Журнал руководства, контроля и динамики 19:6, 1303-1309