بهينه سازي دو هدفه مسير انتقال ماهواره مخابراتي مدار ژيو با فرض مانور مداري ضربه-اي

Two-objective optimization of GEO communication satellite trajectory considering impulsive orbital maneuver

در اين مقاله به تعيين مسير بهينه انتقال يك ماهواره نمونه از مدار انتقال ژيوسنكرون تا مدار زمين ثابت با استفاده از الگوريتم ژنتيك دو هدفه پرداخته شده است. در ابتدا با توجه به قيود فيزيكي حاكم، تعداد مدارهاي واسطه تعيين شده و سپس با فرض ضربه اي بودن مانورهاي مداري، پارامترهاي مدارهاي واسطه به گونه اي تعيين شده اند كه ميزان مصرف سوخت و زمان كل انتقال ماهواره كمينه گردد. خروجي الگوريتم بهينه سازي، مجموعه اي از نقاط بهينه است كه با توجه به اهميت توابع هدف و شرايط طراحي، نقطه مناسب انتخاب مي-گردد. در انتها، نتايج به دست آمده با نرم افزار STK مقايسه و صحه گذاري شده است. همچنين بهينه سازي انتقال مداري درحالي‌كه ميزان مصرف سوخت وهمچنين عدم دسترسي به ايستگاه زميني بهعنوان توابع هدف درنظرگرفته شده باشند نيزصورت گرفته ومحل بهينه ايستگاه زميني تعيين گرديد.

In this paper, multi-objective Genetic Algorithm has been employed to find the communications satellite optimal transfer trajectory from geosynchronous transfer orbit (GTO) to geosynchronous orbit (GEO) as the destination operational zone. Because of satellite high specific impulse, Orbital maneuvers are considered as impulsive maneuvers in this paper and number of intermediate orbits has been found in order to physical constraints. In this systematic approach, both minimum-time and fuel-saving using constant acceleration simultaneously as the problem strategy to find the optimal transfer trajectory between two orbits. Set of optimal trajectories are plotted in Pareto Front and transfer trajectory can be selected from these points. Finally, the results are compared with the results obtained using STK software and good agreement has been revealed.