Formation flight design using natural dynamics for halo orbiting and earth orbiting spacecraft

Bu tez çalışmasında uzay araçları kol uçuşu tasarımı ve analizleri üzerine yapılan çalışmalar sunulmaktadır. Tez iki ana bölümden oluşmaktadır. İlk ana kısım Güneş-Dünya eşdoğrusal sallantı noktaları civarında kol uçuşu tasarımı üzerinedir; ikinci ana kısım Dünya Alçak Yörünge uydularının kol uçuşunu incelemektedir. İlk ana kısımda, güneş ışınım basıncı ile diğer gezegenlerin çekim kuvveti kaynaklı bozuntuları farklı Julian tarihler göz önüne alınarak L1 ve L2 Güneş-Dünya eşdoğrusal sallantı noktaları civarındaki kol uçuşu incelenmektedir. Formasyon uçuşundaki göreli hareketin periyodikliği bir tasarım kriteri olarak alınmaktadır ve her bir vekil uydunun uygun başlangıç koşulları istenen kol uçuşu konfigürasyonu için hesaplanmaktadır. Kol uçuşunun korunması için herhangi bir düzeltme manevrasına ihtiyaç duyulmadan hedeflenen uçuşun sürdürülmesi istenmektedir. İkinci kısımda alçak Dünya Alçak Yörünge uyduları için mevcut yöntemler ile bu tezde sunulan yöntem kıyaslanmıştır. Sonuçlar kol uçuşu korunması ve yakıt tüketimi açısından bu tezde sunulan yöntemin uygun sonuçlar verdiğini ve yörünge tasarımında esneklik sağladığını göstermektedir. Sonuç olarak, bu tezde sunulan yöntemin kullanımı ile tasarlanan uçuş yolu ve yörüngeler hem L1 ve L2 sallantı noktaları civarı uzay görevleri hem de Dünya Alçak Yörünge görevleri için uzun süreli kol uçuşu sağlamaktadır. L1 ve L2 durumları için, bu çalışmanın ana katkısı tüm bozuntu kaynaklarının zaman değişkenli ayrık modelde kullanımı ve böylece periyodik yörüngeyi garantileyen ilk koşulların bulunmasıdır. Dünya Alçak Yörünge durumunda, periyodik göreli hareket elde etmek için zaman değişkenli ayrık modelin kullanımı özelliği bu yöntemi diğer mevcut yöntemlerden ayıran bir özelliktir