کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8057753 1520057 2018 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Real-time collision avoidance maneuvers for spacecraft proximity operations via discrete-time Hamilton-Jacobi theory
ترجمه فارسی عنوان
مانورهای اجتناب از برخورد واقعی در عملیات نزدیکی فضاپیما از طریق زمان گسسته تئوری همیلتون-یعقوبی
کلمات کلیدی
اجتناب از برخورد تابع تولید، سیستم همیلتون کنترل بازخورد مطلوب، سیستم زمان گسسته،
ترجمه چکیده
این مطالعه یک کنترل بازخورد غیرقطعی ارائه می دهد که اجتناب از برخورد واقعی در فضاپیما را در عملکردهای مجاورت اجرا می کند. عملکرد مجاز برای جلوگیری از برخورد با موانع ابتدا در شاخص عملکرد یک مشکل ردیابی بهینه معمولی قرار می گیرد. سپس قانون کنترل بازخورد افق بی نهایت با استفاده از توابع تولیدی در چارچوب نظریه همیلتون-یعقوبی زمان گسسته مشتق می شود. قانون کنترل مشتق شده، که یک تابع صریح از حالت مرجع و موقعیت موقت موانع است، اجازه می دهد تا فضاپیمای فعال برای جلوگیری از برخورد در زمان واقعی. رویکرد پیشنهادی دارای مزایای بیشتری نسبت به روش های معمول جلوگیری از برخورد برخوردار است، زیرا نیازی به تکرار با حدس های اولیه، فرایند مبتنی بر تیراندازی تکراری برای شرایط مرزی چندگانه و / یا مسیرهایی از موانع پیشینی نیست. شبیه سازی های عددی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی با یک تابع مجاز طراحی شده مناسب برای اجرای انتقال بهینه بدون نقص در زمان واقعی است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
مانورهای اجتناب از برخورد واقعی در عملیات نزدیکی فضاپیما از طریق زمان گسسته تئوری همیلتون-یعقوبی
چکیده انگلیسی
This study presents a sub-optimal feedback control that implements real-time collision avoidance for spacecraft in proximity operations. The penalty function for avoiding collision with obstacles is first incorporated into the performance index of a typical optimal tracking problem. Then, the infinite-horizon feedback control law is derived by employing generating functions in the framework of discrete-time Hamilton-Jacobi theory. The derived control law, which is an explicit function of the reference states and instantaneous positions of obstacles, allows active spacecraft to avoid collision in real-time. The proposed approach has advantages over conventional optimal collision avoidance approaches in that it does not require iterations with initial guesses, repetitive shooting-based process for multiple boundary conditions, and/or trajectories of obstacles to be known a priori. Numerical simulations demonstrate that the proposed algorithm with a properly designed penalty function is suitable for implementing optimal collision-free transfers in real-time.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 77, June 2018, Pages 688-695
نویسندگان
, , ,