طراحی مدارگرد سوخت جامد در انتقال بهینه فضایی

هدف از این مقاله، طراحی یک سامانه فضایی با شیوه ای جدید به منظور انتقال بین سیاره ای از مدار پارک به مدار هذلولی مقصد با کمترین وزن و در حالت غیرایده آل است. وظیفه بلوک انتقال مداری (مدارگرد) هدایت ماهواره به مدار مقصد است، بدین صورت که ابتدا بلوک در مدار پارک قرار گرفته و سپس با روش نشدن موتور سوخت جامد در مدت زمان مشخصی وارد مدار هذلولی مقصد می شود. برای قرار دادن بلوک در مدار انتقال مورد نظر و با توجه به دو عامل کنترلی که شامل کنترل بردار پیشران و تغییرات اندازه پیشران است از الگوریتم های کنترل بهینه برای بهینه سازی تابع هدف استفاده می شود. از آنجا که مکان اولیه و زمان روش نشدن موتور، زمان و مکان خاموش شدن موتور، زمان سوزش، تاریخچه بردار پیشران و همچنین تاریخچه اندازه پیشران برای انجام مانور مشخص نیست، مجددا با مسئل های بهینه در ابتدا و انتها مواجه هستیم. به دلیل اینکه، وزن سوخت در بلوک های مداری تاثیر بسیار زیادی در عملکرد و هزینه دارند، بنابراین، در این مقاله، روشی برای ترکیب طراحی موتور سوخت جامد، مکانیک مداری و الگوریتم های بهینه سازی ارائه می شود تا به موجب آن وزن سوخت بهینه شود. این فرایند شامل طراحی موتور، مشخص کردن الزامات طراحی، استفاده از الگوریتم های بهینه سازی و مشخص کردن قیود طراحی است.