Dissertação

Guidance Optimization for Mars Pinpoint Landing with Optimal Trigger and Re-optimization EVALUATED

Aterragens de precisão serão necessárias em futuras missões a Marte e serão cruciais em missões que aterrem em locais difíceis, como crateras ou vales. Para além disso, em futuras missões tripuladas, é necessário que a nave aterre próximo de carga previamente enviada. Neste trabalho é implementada e testada uma função de guidance para aterragens de precisão em Marte, baseada num método desenvolvido pela NASA. Este método utiliza optimização convexa para criar uma trajectória óptima, i.e, com o menor consumo de combustível possível, que guia a nave de um ponto A até à aterragem num ponto B. Neste trabalho foi desenvolvido um método para determinar qual a melhor posição para iniciar a trajectória propulsiva, um ciclo de re-optimização da trajectória e um método simples para ter em conta o efeito da resistência aerodinâmica. Aterragens em Marte foram simuladas para 1500 diferentes estados iniciais e condições atmosféricas. O algoritmo permitiu aterrar com precisão de meio metro e poupar em média 30% de combustível em comparação com um algoritmo do tipo Apollo. Foi determinado, através de simulações, que os métodos introduzidos são viáveis e robustos. A função desenvolvida mostrou-se capaz de, autonomamente e em tempo real, geral trajectórias óptimas para aterrar com precisão.
Aterragem de Precisão, Optimização Convexa, Aterragem Propulsiva, Re-optimização, Iniciação Óptima dos Motores

Maio 29, 2019, 14:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Soares Gil

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar