فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

فرود بر سیاره مریخ یکی از مسائل مهم و چالشی صنعت فضایی بوده که با عدم قطعیت‌های سیستمی و محیطی فراوانی مواجه است. لذا، دستیابی به مدل دقیقی از دینامیک مریخ‌نشین امکان‌پذیر نیست. در این راستا، پژوهش حاضر به طراحی الگوریتم یکپارچه تخمین و کنترل مرحله آخر فرود یعنی نشست پرداخته است به‌‌گونه‌ای که بتواند در برابر عدم قطعیت‌های موجود عملکرد قابل قبولی ارائه دهد. الگوریتم پیشنهادی برمبنای چارچوب کاری کنترل ساختارمتغیر شکل گرفته و نیاز به ژاکوبین‌گیری و ایجاد اندازه‌گیری‌های مصنوعی را به کمک جایگزینی خطی‌سازی تحلیلی با خطی‌سازی آماری و تئوری معکوس تعمیم‌یافته ماتریس برطرف نموده است. عملکرد الگوریتم پیشنهادی در حضور عدم قطعیت‌های مختلف ناشی از شرایط اولیه تصادفی دینامیک کوپل مریخ‌نشین، خطای مدلسازی نیرو‌ها و گشتاورهای وارده، تأخیر زمانی عملگرهای کنترلی و با لحاظ‌کردن قیود هندسی محل فرود و اشباع عملگرها بررسی شده است. در ادامه، عملکرد الگوریتم ناوبری مقاوم پیشنهادی با نتایج حاصل از ترکیب الگوریتم‌های متداول فیلتر کالمن توسعه‌یافته و کنترلر تناسبی-انتگرالی-مشتقی در مسئله غیرخطی فرود بر سیاره مریخ قیاس شده است. نتایج به‌دست آمده از شبیه‌سازی‌های مونت کارلو به وضوح عملکرد دقیق و مقاوم الگوی ناوبری و کنترل پیشنهادی را نشان داده و برتری آن نسبت به الگوریتم‌های متداول رایج را تأیید می‌کند.