بهینه‌سازی غیرخطی و مقید مسیر پرواز یک ماهواره‌بر سه‌مرحله‌ای نوعی

نویسندگان

1 دکتری، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر

2 دانشیار، مجتمع دانشگاهی برق و الکترونیک، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر

3 دانشیار، مجتمع دانشگاهی برق و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر

doi
چکیده

در این مقاله، بهینه‌سازی مسیر یک ماهواره‌بر سه‌مرحله‌ای نوعی ارائه شده است. از نتایج این بهینه‌سازی برای شکل‌دهی برنامه فراز بهینه به عنوان هدایت پیش‌تنظیم و افزایش جرم محموله استفاده شده است. در این بهینه‌سازی، قیود دینامیکی مسیر و شرایط نقطه تزریق در نظر گرفته شده است. نتایج حاصله از الگوریتم بهینه‌سازی بر اساس مدل یک نمونه نوعی شبیه‌سازی شده است. با توجه به مدل‌ غیرخطی و مقید، استفاده از روش‌ بهینه‌سازی عددی برای این مساله اجتناب ناپذیر است. برنامه بهینه‌سازی با استفاده از یک الگوریتم غیرخطی و مقید، برنامه فراز بهینه را از روش برنامه‌ریزی مربعی متوالی استخراج می‌کند. برای اجرای برنامه‌ی فراز، یک تابع زمانی زاویه فراز مطلوب موشک حامل در هر مرحله از عملیات بهینه‌سازی به عنوان ورودی به برنامه اعمال می‌شود. الگوریتم بهینه‌سازی مسیر و جرم طوری طراحی شده است که علاوه بر بهینه‌سازی بار محموله برای یک موشک حامل سه‌مرحله‌ای، پارامترهای مسیر و شرایط نهایی تزریق را به عنوان قیود بهینه‌سازی در نظر بگیرد. نتایج شبیه‌سازی‌های مختلف برنامه­ تهیه شده، کارایی آن را در بهینه‌سازی جرم بار محموله و تحقق شرایط تزریق مداری و تعیین مسیرهای قابل دسترس را نشان می‌دهد.