空间交会任务：远程交会的可交会区与追踪窗口集设计

"该文研究了远程交会过程中关键的可交会区、初始目标区和追踪窗口集的确定方法，尤其关注在时间和燃料约束下的空间两异面椭圆轨道间的远程交会。作者首先定义了这些区域的概念，然后利用双脉冲Lambert交会理论，提出了一种确定这些区域的方法。此外，他们设计了一个基于Newton-Raphson全局迭代搜索算法，以适应不同的交会时间条件和总脉冲约束。仿真结果证明了这种方法的有效性和准确性，对于评估交会任务的可行性、执行时机以及时间和能耗等方面具有重要意义，为航天任务规划提供了决策支持。" 文章详细介绍了远程交会的关键技术，尤其是如何在实际操作限制下找到合适的交会路径。远程交会涉及追踪航天器在地面支持下，进行远距离变轨以接近目标航天器。由于这个过程通常耗能大、耗时长，因此需要精确计算和规划。在有限的时间和燃料条件下，寻找最佳的变轨时机至关重要。 作者首先明确了可交会区、初始目标区和追踪窗口集的定义。可交会区是指在一定时间和燃料限制下，追踪航天器可以从其当前轨道出发，到达并实现与目标航天器交会的区域。初始目标区则是指目标航天器在交会开始时应处于的轨道位置。追踪窗口集则包含了所有可能的变轨点，使得追踪航天器可以在既定时间内完成变轨并成功交会。 为了解决这些问题，文章引入了双脉冲Lambert交会理论，这是一种用于计算两航天器之间最短时间转移轨道的理论，适用于远程交会的情况。结合这个理论，作者提出了一种确定上述区域的新方法，并采用了Newton-Raphson迭代法来全局搜索满足条件的变轨时机。这种方法能够适应不同的交会时间需求，并确保在总的脉冲约束下找到合适的变轨点。 通过模拟案例，作者分析了这些区域的大小和分布如何受到时间、燃料以及约束条件的影响。结果显示，所提出的方法可以快速、精确地找出满足条件的可交会区和追踪窗口集，这对于评估和规划空间交会任务具有极高的实用价值。 这篇论文对空间交会任务的规划和设计提供了深入的理论基础和计算工具，对于航天工程实践具有重要的指导意义。通过理解这些关键技术，工程师们能够更好地评估任务可行性，优化变轨策略，从而节省时间和能源，提高任务的成功率。