بررسی جامع مدل های کنترل پیشبین در اتصال خودکار فضاپیماها

عملیات اتصال خودکار فضاپیماها از حساس ترین و پیچیده ترین ماموریت های فضایی است؛ ماموریتی که تعامل دقیق نیرو، سرعت و زاویه ی تماس نقش تعیین کننده ای در موفقیت آن دارد. با افزایش ماموریت های سوخت گیری، تعمیر و بازیابی اجسام مداری، ضرورت استفاده از سامانه های کنترلی هوشمند بیش از پیش مطرح شده است. در میان روش های نوین، کنترل پیشبین به دلیل توانایی در لحاظ قیود و پیش بینی رفتار، آینده یکی از امیدبخش ترین چارچوب ها برای کنترل ماموریت های اتصال محسوب می شود. در این مقاله پس از مرور مدل دینامیکی حرکت نسبی و تماس نرم، انواع ساختارهای کنترل پیشبین شامل نسخه های خطی، غیرخطی، مقاوم و ترکیبی معرفی و مقایسه می شوند. سپس مجموعه ای از چالش های پیاده سازی شامل دشواری حل بهینه سازی، بلادرنگ، محدودیت توان پردازنده های مقاوم، تابشی حساسیت به خطای مدل و قیود ایمنی تماس بررسی می گردد. برآیند تحلیل نشان می دهد که اگرچه کنترل پیشبین مدل محور از نظر تئوریک به بلوغ رسیده است اما کاربرد عملی آن هنوز در سطح آزمایشگاهی قرار دارد. در پایان مسیرهای آینده ی پژوهش شامل استفاده از الگوریتم های زمان-محدود، کاهش افق پیشبین و ادغام هوش مصنوعی و یادگیری تقویتی برای طراحی کنترل گرهای خودآموز و مقاوم پیشنهاد می شود؛ رویکردی که می تواند اتصال های فضایی آینده را به صورت کاملا هوشمند و ایمن محقق سازد.

کلیدواژه ها:

اتصال فضایی ، کنترل پیشبین ، مدل محور ، عملیات ملاقات خودکار ، ایمنی و پایدار ی در ماموریت های پهلوگیری ، خودکارسازی اتصال فضاپیما