Guidance Law Design for the Final Phase 3D Landing Mission of Booster using High Order Expansions Method

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

In this paper, optimal guidance law design considering fixed final state and time for the final phase booster landing problem of a spacecraft or launch vehicle is investigated and studied. This guidance law, not only satisfied a specific optimality criterion, but it also has the least sensitivity to the initial state’s deviations; which is due to the inclusion of the nonlinear terms in the mathematical modeling using the high order expansions method. The main goal of this research, is to investigate the development and to augment the capability of the high order expansions method for guidance law design. Different implementations of this approach including the differential algebra high order, the generating function based high order and vectorized high order expansions methods have been investigated. After reviewing the implementation concepts of the high order expansions method, the effectiveness of this method has been studied. Then a 3-dimensional booster landing problem has been chosen as the case study and after extracting the mathematical model and nominal optimal solution, the sensitivity variables have been extracted up to the 3rd order. Afterwards, to investigate the performance of the designed guidance law, the Monte Carlo simulations have been performed and it has been shown that the designed guidance law on the basis of the Taylor series and high order expansions method has a good accuracy and is a valuable alterative to the nominal trajectory tracking guidance approach.

Language:
Persian
Published:
Iranian Journal of Mechanical Engineering, Volume:26 Issue: 1, 2024
Pages:
113 to 138
https://www.magiran.com/p2723451  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با ثبت ایمیلتان و پرداخت حق اشتراک سالانه به مبلغ 1,390,000ريال، بلافاصله متن این مقاله را دریافت کنید.اعتبار دانلود 70 مقاله نیز در حساب کاربری شما لحاظ خواهد شد.

پرداخت حق اشتراک به معنای پذیرش "شرایط خدمات" پایگاه مگیران از سوی شماست.

اگر مقاله ای از شما در مگیران نمایه شده، برای استفاده از اعتبار اهدایی سامانه نویسندگان با ایمیل منتشرشده ثبت نام کنید. ثبت نام

اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!