Simulation-Based Optimization of On-Orbit Refueling Mission Scheduling for Satellites

La continua domanda di servizi satellitari e l'elevato costo associato al mantenimento ha reso il rifornimento in orbita uno dei mezzi più efficaci per estendere la vita dei satelliti e dare maggiore flessibilità alle missioni. Questa tesi presenta un framework di simulazione-ottimizzazione per programmare missioni di rifornimento di satelliti in orbite geosincrone. Il problema di ottimizzazione tratta molteplici veicoli spaziali che riforniscono molteplici satelliti target partendo da una stazione di rifornimento. L'obbiettivo della missione è trovare la sequenza ottima di target per ogni veicolo che minimizza il totale consumo di carburante durante i vari rendezvous. In primo luogo, viene proposto un simulatore per calcolare ed eseguire le manovre spaziali. Il metodo di ottimizzazione scelto è l'euristica Adaptive Large Neighborhood Search, metodo che sfrutta degli operatori di "distruzione" e "riparazione" per generare nuove soluzioni. Infine, è stato eseguito qualche esperimento usando uno scenario fisso per esplorare varie strategie e valutare i diversi operatori proposti.