Dissertação

Development of a Guidance and Control Design Tool for Entry Space Vehicles with Different Lift-Over-Drag Ratios EVALUATED

Uma ferramenta de simulação de re-entrada - REACTIVE - para análise e projecto de diferentes técnicas de guiamento e controlo, foi desenvolvida. Esta ferramenta integra um simulador com três graus de liberdade e vários algoritmos de re-entrada, em particular o sistema de guiamento da Apollo, o do Space Shuttle, e o Enhanced E-Guide, um algoritmo para re-entrada de veículos com elevado coeficiente de sustentação que usa Inversão Dinâmica Não-linear. Um procedimento semi-analítico para geracão de um perfil longitudinal de re-entrada, para a fase de aproximação de um veículo com elevado coeficiente de sustentação, foi também desenvolvido e integrado na ferramenta. O procedimento, validado por uma série de testes Monte-Carlo, gera um perfil de referência recorrendo a aproximações analíticas da altitude e do ângulo de descida, que garantem que as condições iniciais e finais sejam satisfeitas, enquanto que os requisitos de alcance são garantidos usando o método dos mínimos quadrados e determinando a lei de ângulo de pranchamento adequada. Este procedimento permite a geração instantânea do perfil de referência e é adequado a uma instalação embarcada. A ferramenta REACTIVE reune todos estes algoritmos de guiamento e controlo no mesmo ambiente de simulação, e generaliza-os de modo a que sejam aplicáveis a toda a classe de veículos que lhes está associada, desde cápsulas a veículos com a razão entre a sustentação e a resistência moderada e elevada. Tendo sido inicialmente usado para simular a re-entrada no planeta Terra, a ferramenta REACTIVE foi depois estendida ao cenário de re-entrada em Marte.
re-entrada, guiamento e controlo, veículos espaciais de re-entrada, ferramenta de simulação, geração de perfil de referência

julho 20, 2011, 14:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Soares Gil

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar