连续推力模型(Continuous Thrust Model)
本文作者:天疆说
定义
航天器推进系统输出持续作用力的数学模型。与脉冲推力模型(瞬时速度增量)不同,连续推力模型的控制加速度 u(t) 在时间上连续作用,通常用于电推进系统。在轨道优化中,连续推力信号常用 B 样条或傅里叶级数参数化,将控制变量转化为有限维参数。
应用价值
连续推力模型是电推进系统轨道设计的核心数学框架。与化学推进的脉冲模型不同,电推进推力虽小但持续开启数月,需要用时间连续函数描述控制加速度。在轨道优化中,采用 B 样条或傅里叶级数参数化可以大幅缩减优化变量的维数,使原本无限维的最优控制问题变为可解的数值优化问题。该模型在地月转移、月球着陆上升和行星际探测任务中均有广泛应用,尤其适合"推力小但飞行时间长"的任务剖面。
相关概念
- 脉冲推力模型(Impulsive Thrust Model)
- 电推进(Electric Propulsion)
- 轨道优化(Trajectory Optimization)
- 推力弧(Thrust Arc)
参考文献
- Sanchez et al. 2020
