بهینه سازی مسیر عبور از عوارض زمین با استفاده از همواری دیفرانسیلی و منحن یهای بی اسپیلاین

در مقاله حاضر، مسیر پرواز موشک های کروز و وسایل هوایی بدون سرنشین برای عبور از موانع و دنبال کردن عوارض زمین در فضای سه بعدی بهینه سازی می گردد. برای این منظور، مسئله بهینه سازی مسیر با استفاده از معادلات حرکت در دستگاه مختصات سرعت و در قالب یک مسئله کنترل بهینه کمینه زمان تعریف می گردد. برای حل این مسئله، از یک رویکرد جدید که شکل توسعه یافته ای از روش هم نشانی مستقیم می باشد، استفاده می شود. رویکرد جدید مبتنی بر همواری دیفرانسیلی برای کاهش فضای ابعادی مسئله و منحنی های بی اسپیلاین برای تقریب مسیر پرواز می باشد. در این رویکرد، معادلات حالت و قیود مسیر در گره های زمانی مشخص اعمال می گردند و نقاط کنترل منحنی های بی اسپیلاین به عنوان متغیرهای بهینه سازی درنظرگرفته می شوند. با استفاده از رویکرد مذکور، مسئله کنترل بهینه تبدیل به یک مسئله برنامه ریزی غیرخطی شده و با روش نقطه درونی اولیه ثانویه به صورت دقیق حل می گردد. رویکرد مذکور با کاهش شدید تعداد متغیرها و قیود بهینه سازی، امکان حل سریع مسئله بهینه سازی مسیر را به صورت آنلاین فراهم می نماید.