数学 > 动力系统
[提交于 2025年5月29日
]
标题: 利用多项式平方和优化定位平面圆限制性三体问题的极值周期轨道
标题: Locating Extremal Periodic Orbits for the Planar Circular Restricted Three Body Problem using Polynomial Sum-of-Squares Optimization
摘要: 随着人们对长期复杂空间任务设计兴趣的增加,寻找耗油量最少的轨道具有根本的重要性。 本文发展了现有的计算模型,用于通过和平方和(SOS)优化技术定位多项式动力系统中的不稳定周期轨道(UPOs),并提出了一种数值框架来收敛天体力学中平面圆限制性三体问题(PCR3BP)的UPOs。 这是通过开发多项式SOS优化技术,并将其扩展到具有非多项式和哈密顿动力学的系统中实现的。 首先,我们演示并利用了在大多项式次数下,收敛与可观测量相关的紧密界值对尺度因子变化的依赖性。 然后使用SOS优化来计算非负多项式,其最小化子水平集近似地定位相应的UPO的部分。 建议改进当前的非线性优化技术,以在相关子水平集中计算大量的点。 这些点为现有算法的UPO计算提供了良好的初始条件。 此类UPO的独特之处在于它们优化了感兴趣的输入可观测量的长时间平均值,该可观测量是状态变量的函数。 对于PCR3BP而言,这意味着这些空间轨道可以无需持续燃料消耗而无限期地随时间遍历。 作为航天任务设计的实际应用,我们通过最小化卫星与地球和月球之间距离平方的无穷时间平均值,收敛了地球-月球系统通信中继问题所需的最小传输功率的UPOs。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.