HCW equations to optimize

I have a problem to optimize the motion of a spacecraft. It starts relative to point O, moving in an undisturbed near-Earth circular orbit with a radius of 6871 km. The gravitational parameter of the Earth is equal to 3.9860044∙10^14 m^3/s^2. The problem is to fly in dt = 86400 seconds from a point in phase space r0 = (10 km, 100 km, -5 km)^T, v0 = (1 m/s, -10 m/s, 3 m/s)^T to the origin, that is, to the point rf = 0, vf = 0. The initial mass of the spacecraft is equal to 1000 kg, the specific impulse of the spacecraft propulsion system is 220 seconds (2157.463 m/s), and the thrust is varied in range from 0.362 to 100 N. I am trying to minimize the propellant mass index to carry out the meeting between two spacecraft to solve the problem of orbital transfer and spacecraft meeting. Consider the HCW equations as a mathematical model.

from gekko import GEKKO
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

# Создание модели GEKKO
m = GEKKO()

# Дискретизация времени
nt = 201
m.time = np.linspace(0, 86400, nt)

# Константы
mu = 3.9860044e14  # гравитационный параметр Земли, м^3/с^2
R = 6871e3  # радиус орбиты, м
n = np.sqrt(mu / R**3)  # угловая скорость орбитального движения, рад/с
Isp = 2157.463  # удельный импульс, с
g0 = 9.81  # ускорение свободного падения, м/с^2

# Начальные условия
r0 = np.array([10e3, 100e3, -5e3])  # начальная позиция, м
v0 = np.array([1, -10, 3])  # начальная скорость, м/с
rf = np.array([0, 0, 0])  # конечная позиция, м
vf = np.array([0, 0, 0])  # конечная скорость, м/с
m0 = 1000  # начальная масса, кг

r = [m.Var(value=r0[i], name=f'r{i}') for i in range(3)]
v = [m.Var(value=v0[i], name=f'v{i}') for i in range(3)]
mass = m.Var(value=m0, name='mass', lb=10)
thrust = m.MV(value=50, lb=0.362, ub=100, name='thrust')
thrust.STATUS = 1
thrust.DMAX = 20
theta = [m.MV(value=1.0, lb=-np.pi, ub=np.pi, name=f'theta{i}') for i in range(3)]
for i in range(3):
    theta[i].STATUS = 1
    theta[i].DMAX = 0.1

# Уравнения движения Хилла
m.Equation(r[0].dt() == v[0])
m.Equation(v[0].dt() == 2 * n * v[1] + 3 * n**2 * r[0])
m.Equation(r[1].dt() == v[1])
m.Equation(v[1].dt() == -2 * n * v[0])
m.Equation(r[2].dt() == v[2])
m.Equation(v[2].dt() == -n**2 * r[2])

# Массовый расход по формуле Циолковского
delta_v = thrust / mass
m.Equation(mass.dt() == -delta_v / (Isp * g0))

# Конечные условия
#for i in range(3):
    #m.fix(r[i], pos=nt-1, val=rf[i])
    #m.fix(v[i], pos=nt-1, val=vf[i])

# Final conditions
p = np.zeros(nt); p[-1]=1
final = m.Param(p)
for i in range(3):
    m.fix_final(r[i], val=rf[i])
    m.fix_final(v[i], val=vf[i])
    m.Minimize(1e-6*(r[i]-rf[i])**2)
    m.Minimize(1e-6*(v[i]-vf[i])**2)

# Objective: Minimize the final mass
m.Minimize(mass)

# Целевая функция: минимизация конечной массы
#m.Obj(mass)

# Решение задачи оптимизации
#m.options.IMODE = 6
#m.solve(disp=True)

# Solve the optimization problem
m.options.IMODE = 6
m.options.NODES = 2
m.options.RTOL = 1e-6
m.options.OTOL = 1e-6
m.options.SOLVER = 3
m.options.MAX_ITER = 50

# initialize
m.options.COLDSTART = 1
m.solve(disp=True)

# optimize
m.options.TIME_SHIFT = 0
m.options.COLDSTART = 0
m.solve(disp=True)

# Display results
print(f'Final mass: {mass.value[-1]} kg')
for i in range(3):
    print(f'Final position r{i}: {r[i].value[-1]} m')
    print(f'Final velocity v{i}: {v[i].value[-1]} m/s')

# Extract trajectory data
r_data = np.zeros((nt, 3))
for i in range(3):
    r_data[:, i] = np.array(r[i].value)

# Построение траектории в 3D
fig = plt.figure(figsize=(10, 7))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# Построение траектории
#ax.plot(r_data[:, 0], r_data[:, 1], r_data[:, 2], label='Trajectory', color='r')

# Plot the initial and final positions
ax.scatter(r0[0], r0[1], r0[2], color='r', label='Initial Position')
ax.scatter(r[0].value, r[1].value, r[2].value, color='b', label='Trajectory')
ax.scatter(rf[0], rf[1], rf[2], color='g', label='Final Position')

# Labels and legend
ax.set_xlabel('X (km)')
ax.set_ylabel('Y (km)')
ax.set_zlabel('Z (km)')
ax.set_title('Spacecraft Trajectory')
ax.legend()

plt.figure(1,figsize=(6,4))
plt.subplot(3,1,1)
plt.plot(m.time,thrust.value,'r-',label='thrust')
plt.plot(m.time,theta[0].value,'b:',label='theta[0]')
plt.plot(m.time,theta[1].value,'g--',label='theta[1]')
plt.plot(m.time,theta[2].value,'k-',label='theta[2]')
plt.grid(); plt.legend(); plt.ylabel('MVs')
plt.subplot(3,1,2)
plt.plot(m.time,r[0].value,'b:',label='r[0]')
plt.plot(m.time,r[1].value,'g--',label='r[1]')
plt.plot(m.time,r[2].value,'k-',label='r[2]')
plt.grid(); plt.legend(); plt.ylabel('Position')
plt.subplot(3,1,3)
plt.plot(m.time,v[0].value,'b:',label='v[0]')
plt.plot(m.time,v[1].value,'g--',label='v[1]')
plt.plot(m.time,v[2].value,'k-',label='v[2]')
plt.grid(); plt.legend(); plt.ylabel('Velocity')
plt.xlabel('Time (sec)')
plt.tight_layout()

plt.show()

# 2D Построение
fig, ax = plt.subplots(1, 3, figsize=(18, 6))
ax[0].plot(r_data[:, 0], r_data[:, 1], label='Trajectory')
ax[0].scatter(r0[0], r0[1], color='g', label='Initial Position')
ax[0].scatter(rf[0], rf[1], color='m', label='Final Position')
ax[0].set_xlabel('X (km)')
ax[0].set_ylabel('Y (km)')
ax[0].set_title('Trajectory in X-Y plane')
ax[0].legend()

ax[1].plot(r_data[:, 0], r_data[:, 2], label='Trajectory')
ax[1].scatter(r0[0], r0[2], color='g', label='Initial Position')
ax[1].scatter(rf[0], rf[2], color='m', label='Final Position')
ax[1].set_xlabel('X (km)')
ax[1].set_ylabel('Z (km)')
ax[1].set_title('Trajectory in X-Z plane')
ax[1].legend()

ax[2].plot(r_data[:, 1], r_data[:, 2], label='Trajectory')
ax[2].scatter(r0[1], r0[2], color='g', label='Initial Position')
ax[2].scatter(rf[1], rf[2], color='m', label='Final Position')
ax[2].set_xlabel('Y (km)')
ax[2].set_ylabel('Z (km)')
ax[2].set_title('Trajectory in Y-Z plane')
ax[2].legend()

plt.show()

I got results, but the spaceship does not reach the end point, i.e. the solution is not optimal. I need the spaceship to leave the starting point to the rendezvous point (end point) in the given flight time.Can you help me with this?

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật