2004 Prépublication d'Orsay numéro 2004-41 (10/11/2004)



GEOMETRIC OPTIMAL CONTROL OF ELLIPTIC KEPLERIAN ORBITS.

BONNARD, Bernard - Institut de Mathématiques, Université de Bourgogne, 21078 Dijon, France
CAILLAU, Jean-Baptiste - ENSEEIHT-IRIT (UMR CNRS 5505), Institut National Polytechnique de Toulouse, 31071 Toulouse, France
TRELAT, Emmanuel - Analyse Numérique et E.D.P., Université Paris-Sud, Bât. 425, 91405 Orsay cedex



Mots Clés : Optimal control; Orbit transfer; Shooting method.

Classification MSC : 93C10; 49J15.



Resumé :
On s'intéresse au problème de transfert d'un satellite entre des orbites Kepleriennes. On étudie la contrôlabilité du système et on analyse le problème de temps optimal en utilisant le principe du maximum de Pontryagin. Des conditions suffisantes du second ordre sont détaillées. La trajectoire temps optimale permettant de transférer le système d'une orbite basse de grande excentricité, à une orbite géostationaire, est calculée numériquement.

Abstract :
This article deals with the transfer of a satellite between Keplerian orbits. We study the controllability properties of the system and make a preliminary analysis of the time optimal control using the maximum principle. Second order sufficient conditions are also given. Finally, the time optimal trajectory to transfer the system from an initial low orbit with large eccentricity to a terminal geostationary orbit is obtained numerically.

Contact : Emmanuel.Trelat@math.u-psud.fr