فرود آرام از دیدگاه کنترل بهینه

نوع مقاله : علمی- ترویجی

نویسنده

عضو هیات علمی / پژوهشگاه هوافضا

چکیده

در این نوشته، نخست اکتشافات فضایی از دیدگاه تاریخی بیان و سپس مأموریت‏های مهم جاری و آینده در این حوزه به اختصار معرفی می‏شوند. همچنین، سطح نشین‏ها با تمرکز بر ماه نشین‏ها و مریخ نشین‏ها مورد بررسی قرار می‌گیرند و چالش‌های فنی و مأموریت آنها مرور می‏شود. در ادامه به مسئله فرود آرام به‌عنوان یکی از ضروریات مأموریت‏های فضایی سطح نشین پرداخته می‏شود. سپس، مسئله فرود آرام بر ماه به عنوان یک مسئله خاص همراه با فازهای مأموریتی آن معرفی می‏شود. به‌دلیل اهمیت صرفه‌جویی در مصرف سوخت، مسئله فرود آرام بر ماه در قالب یک مسئله کنترل بهینةمصرف سوخت با معادلات دیفرانسیل عادی غیر خطی مدل‌سازی می‏شود. همچنین، معادلات حاکم، شرایط اولیه و نهایی آن در شرایط مختلف و نیز توابع هدف مرسوم در این دست مسائل بر حسب مراجع موجود بیان می‏شود. در پایان نیز نتایج حل عددی یک مسألة نمونه برای فرود آرام بر سطح ماه بیان خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


[1] Liu, X-L., Duan, G.R. andTeo, K. L, “Optimal soft landing control for Moon lander“,Automatica, Vol. 44, No.4, 2008, pp. 1097-1103.
[2] Rijesh, M.P., Sijo, G., Philip, N. K., Natarajan, P., “Geometrical Guidance Algorithm for Soft Landing on Lunar Surface“,Third International Conference onAdvances in Control and Optimization of Dynamical Systems,Indian Institute of Technology Kanpur,2014.
[3] Park, B.G., Ahn, J.S., Tahk, M. J., “Two-Dimensional Trajectory Optimization for Soft Lunar Landing Consideringa Landing Site“,International Journal of Aeronautical & Space Science, Vol. 12, No. 3, 2011, pp. 288-295.
[4] Bennett, F.V., “Apollo Experiment Report - Mission Planning for Lunar Module Descent and Ascent“, NASA Technical Report, NASA TN D-6846, 1972, pp.1-24.
[5] Klumppi, A.R., “Apollo Lunar Descent Guidance“,Automatica, Vol. 10, No. 2, 1974, pp. 133-146.
[6] D'Souza C.N, “An Optimal Guidance law for Planetary Landing“, Guidance, Navigation, and Control Conference, New Orleans, 1997, pp. 1376-1371.
[7] Ch, D.H., Jeong, B., Lee, D. and Ban, H.,“OptimalPeriluneAltitudeofLunarLandingTrajectory“,InternationalJournal of Aeronautical & Space Sciences,Vol. 10, No. 1, 2009, pp. 67-74.
[8] Zhou, J.Y., Teo, K.L., Zhou, D. and Zhao G.H., “Optimal Guidance for Lunar Module Soft Landing“,Nonlinear Dynamics and Systems Theory, Vol. 10, No.2, 2010, pp.189-201.
[9] Mathavaraj, S., Pandiyan, R. andPadhi, R., “Minimum-Landing-Error Powered-Descent Guidancefor Mars Landing Using Convex Optimization“, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol.33, No.4, 2010, pp. 1161-1171.
[10] Mathavaraj, S., Pandiyan, R. andPadhi, R., “Optimal trajectory planning for multiple Lunar landing, IFAC-PapersOnLine, Vol.49, No. 1, 2016, pp. 124-129.