핵심 개념
本研究では、高高度軌道上の衛星コンステレーションのためのオンオービットサービスデポの最適配置問題を提案する。低推力推進システムを活用し、デポと顧客衛星間の往復コストを最小化するように、デポの数と位置を同時に最適化する。
초록
本研究では、オービタル施設配置問題(OFLP)と呼ばれる新しい最適化問題を提案している。OFLPは、離散的な候補地点の中から、デポの数と位置を同時に最適化する。デポとクライアント衛星間の往復コストは、低推力推進システムを用いたQ-Lawコントローラを用いて計算される。また、デポの打ち上げ及び軌道投入コストも考慮される。
具体的には以下の通り:
- 候補デポ位置を離散的に定義し、デポの数と位置を同時に最適化する。
- デポとクライアント衛星間の往復コストは、Q-Lawコントローラを用いて低推力推進システムの観点から計算する。
- デポの打ち上げ及び軌道投入コストも、有効LEO質量(EMLEO)の観点から考慮する。
- 最適化問題は、デポの総EMLEO(打ち上げ+往復コスト)を最小化するように定式化される。
- 最適化問題の解を得た後、デポの位置をさらに連続的に最適化する。
- 複数クライアントを1回の往復で訪問するケースについても事後的に分析を行う。
통계
デポの乾燥質量は𝑚𝑑,dry
デポの最大打ち上げ質量は𝑚𝑙,max = 12,950 kg
サービサの乾燥質量は𝑚𝑠,dry
サービサの搭載質量は𝑚𝑠,𝐿