Dissertação

Explicit Guidance Solutions for the Lunar Ascent Element of the HERACLES Mission EVALUATED

Nesta tese, novos algoritmos explícitos baseados na teoria de controlo ótimo para um problema de subida sem atmosfera e veículos de um só estágio foram desenvolvidos e testados para o Lunar Ascent Element do conceito de missão HERACLES. Os diferentes algoritmos consistem em aproximar a estimativa de tempo de ascenção restante, através de uma aproximação do cosseno do ângulo de picada por uma função quadrática e aproximando o integral da aceleração de propulsão em função do tempo por um aproximante de Padé. O seno da picada obtido dos multiplicadores de Lagrange também é aproximado por expansões lineares e quadráticas da série de Taylor a partir de um ponto genérico, ou por polinómios de Lagrange de primeira e segunda ordem, para que uma solução explícita possa ser obtida. Os novos algoritmos são comparados com uma solução explícita da literatura [1], com dois métodos de orientação bastante testados (Orientação Polinomial e PEG) e com a solução ótima numérica para a subida da superfície da Lua para uma órbita lunar baixa usando o Lunar Ascent Element. As aproximações lineares, em particular, produzem perfis de picada próximos do ótimo sem um aumento no custo computacional da solução explícita anterior.
Lua, Orientação Explícita, Controlo Ótimo, Voo Ascendente de Foguetes

Novembro 23, 2018, 15:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Soares Gil

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar