طراحی مسیر بهینه یک کپسول فضایی با استفاده از روش های مستقیم چند بازه ای

در این مقاله، طراحی مسیر بازگشت به جو یک کپسول فضایی از لحظه خروج از مدار اولیه تا رسیدن به شرایط عملکرد سیستم بازیابی مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور دو روش حل عددی مسائل کنترل بهینه با رویکرد چند بازه ای توسعه داده شده و مورد استفاده و مقایسه قرار گرفته است. روش اول در دسته روش های پرتاب (شوتینگ متد) قرار دارد که بهینه سازی در آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک صورت می پذیرد. در این روش با بهره گیری از مدل جامعی برای توصیف تاریخچه کنترلی، به طور همزمان تعداد و چینش بازه ها و نوع تاریخچه کنترلی در هر بازه بهینه می شود. روش دوم موسوم به روش شبه طیفی می باشد که در آن متغیرهای حالت و کنترل برای ارضای همزمان قیود و شرایط بهینگی در نقاطی موسوم به گره ها تعیین می شوند. این روش هم با رویکرد چند بازه ای حل شده و با روش اول مقایسه گشته است. روش های توسعه داده شده که در انتها عملکرد آنها مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفته، قابل استفاده برای حل کلیه مسائل کنترل بهینه و طراحی مسیر می باشند.