俄罗斯萨马拉国立研究大学的研究人员提出了一种利用混沌理论控制航天器的创新方法。他们认为这一突破可以提高宇宙飞船在太空中的定位能力。研究结果发表在《非线性动力学》杂志上。

　　美国数学家和气象学家爱德华·诺顿·洛伦兹是研究动态混沌的关键人物。他发现了混沌系统的一个关键特征，并揭示了它们受到“奇怪的混沌吸引子”的影响。这些吸引子是相空间的子集，它们画出了所有在附近随时间产生的轨迹。

　　从本质上讲，从大气对流和各种电气和机械设备的非线性振荡到人类心跳，各种系统都表现出复杂的振荡过程。萨马拉大学理论力学系主任安东·多罗辛解释说，控制这些振荡的定律不断变化，但仍然局限在特定的范围内。

　　这样的振荡从来不会重复，它们的图形在人眼看来是随机的信号

　　连续变化的振幅和频率。这种不稳定性的产生是因为这些振荡持续地从它们邻近的模式中“逃逸”出来。尽管如此，它们仍然在一个有限的空间区域内，被一个奇怪的吸引子——一个复杂的带有分数的几何实体所吸引

　　最终dimensio

　　这就是所谓的分形，”他解释道。

　　虽然混沌对动力系统的影响通常被认为是有害的——这促使许多科学家专注于识别、预防和减轻混沌行为——但越来越多的研究机构认识到混沌是一种潜在的有益现象。

　　“某些研究的作者提出了从地球到月球轨道飞行的航天器的混沌轨迹，以实现更有效的燃料消耗

　　比传统消费

　　6个脉冲戈曼航班。他们探索了各种各样的纠错方法

　　萨马拉大学高级研究员、合著者尼古拉·埃利索夫说:“由于发射阶段的错误，导致了新的飞行路径，并展示了通过进入混乱状态而挽救的成功任务的例子——比如日本的月球探测飞船和美国的HGS-1通信卫星。”

　　通过采用差分进化算法，研究人员优化了航天器的混沌重定向过程，使它们能够在降低转速的同时达到理想的角度位置。

　　“我们通过在角度运动中创造动态混沌来合成航天器的空间重新定向。为了启动这个混沌，我们利用了既有的奇异混沌吸引子和新的混沌吸引子

　　我们发现，每一个都能使飞船的运动陷入动态混乱。通过我们的优化算法，我们确定了退出混沌状态的最佳时机，并以最小的剩余角速度在空间中达到指定的方向，”Doroshin总结道。

　　研究小组计划继续研究确定性混沌的基本特性及其优势应用，特别是在空间力学和天体动力学领域。这项研究得到了俄罗斯科学基金会(RSF)的资助。