مسیر مقید شبه بهینه در مانور فاز نهایی فرود دقیق روی سیاره با منحنی های بیزیر

در این پژوهش، تولید مسیر مقید و بهینه شده به صورت برون خط برای فاز نزول در مسئله فرود سیاره ای به عنوان یک مسئله بهینه سازی مدنظر است. مسئله مسیر مقید فاز نزول روی سیاره مشتمل بر قیود اجتناب از برخورد به سطح و موانع و نیروی پیشران محدود به فرم یک مسئله کنترل بهینه فرموله بندی شده است. برای تولید مسیر هموار اجتناب از برخورد، ابتدا متغیرهای موقعیت و زمان به کمک منحنی های بیزیر درجه ۵ تقریب زده شده و معادلات دینامیکی حاکم و قیود گسسته می شوند. در این راهکار، نقاط کنترلی منحنی های بیزیر به منزله نقاط میانی مسیر، نقش بسزایی در شکل دهی مسیر و همزمان ارضای قیود پایانی و حین مسیر دارند. در ادامه به کمک الگوریتم ژنتیک، متغیرهای نقاط کنترلی منحنی های بیزیر استخراج شده اند. جهت صحت سنجی، مسیرهای تولیدشده با منحنی های بیزیر با مسیرهای تولیدی روش های هدایت بازخوردی ZEM/ZEV بهبودیافته و هدایت بازخوردی ZEM/ZEV دوفازی مقایسه شده است. نتایج حاصل از به کارگیری منحنی های بیزیر، نشان از مسیرهای هموارتر اجتناب از برخورد به دور از سعی و خطاهای روش های ZEM/ZEV و در عین حال فرود نقطه ای در محل مورد نظر دارد.

کلیدواژه ها:

فرود روی سیاره ، مانور مسیر مقید ، اجتناب از مانع ، منحنی بیزیر ، الگوریتم ژنتیک