Abstract FR:

L'objet de cette these est le traitement des problemes de transfert et rendez-vous orbitaux a propulsion electro-ionique - et plus generalement a poussee faible et continue - par les techniques de moyennation en controle optimal. Bien qu'offrant des perspectives technologiques et commerciales interessantes, ce nouveau mode de propulsion conduit a des transferts de longue duree, comportant un grand nombre de revolutions autour de la terre. Le controle optimal en temps minimum et a consommation minimum de tels transferts se traduit par des problemes dits rapidements oscillants, pour lesquels les methodes classiques se heurtent a des difficultes numeriques. Les techniques de moyennation, dont le principe consiste a eliminer les oscillations rapides du probleme, s'averent dans ce cas efficaces. Le probleme moyenne ainsi obtenu est en effet plus simple a resoudre que le probleme initial et fournit une bonne approximation de la solution. Nous proposons de generaliser les techniques de moyennation existantes de facon a pouvoir traiter les specificites des problemes de transfert a poussee faible. Notre approche se situe a deux niveaux : au niveau theorique avec le developpement d'une nouvelle methode de moyennation en controle optimal, et au niveau applicatif avec le traitement unifie des problemes de transfert a poussee faible par cette methode. Cette approche est validee dans le cas de la mise-a-poste geostationnaire d'un satellite a propulsion electro-ionique. Elle conduit finalement a la realisation d'un outil experimental d'analyse de mission, capable de prendre en compte un certain nombre de contraintes telles que l'aplatissement terrestre et les eclipses solaires.