طراحی الگوریتم هدایت ترمینال یک ماهواره‌بر هواپرتاب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی / مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 محقق دکتری / مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

3 دانشجوی کارشناسی ارشد / مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

به طور معمول بخش هدایت و بخش کنترل به صورت مدول‌هایی جدا از یکدیگر طراحی می‌شوند که البته در بسیاری از کاربردهای متداول و عادی جوابگو هستند، لیکن به منظور دستیابی به خطای کمتر در تزریق ماهواره به مدار و تحقق دقیق‌تر نقاط حضیض و اوج و افزایش دقت در انجام مأموریت به توسعة الگوریتم‌های یکپارچه یا در اصطلاح IGC   نیازمندیم. با استفاده از چنین الگوریتم‌هایی می‌توان هدایت حلقه بسته را برای مرحله آخر ماهواره‌بر در خلاء طراحی کرد. مثال‌هایی از این مورد عبارتند از مد هدایت تکراری (IGM) و هدایت صریح توانی (PEG). در این مقاله، هدایت فاز نهایی همراه با هدایت طبقات اول و دوم یک ماهوا‌ره‌بر هواپرتاب سوخت جامد نوعی، مدلسازی و شبیه‌سازی شده است. نتایج این مقاله نشان می‌دهد، هدایت IGM به خوبی می‌تواند با هدایت Pitch Program مراحل قبل سازگار بوده و به خوبی کار تزریق در مدار را به سرانجام برساند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Designing the terminal guidance algorithm of a typical air-launched launch vehicle

نویسندگان [English]

  • Mahdi Jaafari 1
  • Meysam Delalat 2
  • Milad Sadeghi Tokasi 3
1 Assistant Professor / Faculty of Aerospace Engineering, Malek Ashtar University of Technology
2 Malek Ashtar University
3 Department faculty university Graduated Malek Ashtar.
چکیده [English]

Generally, the guidance and the control are designed as separate modules, which are suitable for many common and normal applications, but in order to achieve less error in deploying the satellite into the orbit increase the accuracy in performing the mission, we need to develop integrated Guidance and Control algorithms (IGC). By using such algorithms, it is possible to design the closed loop guidance for the last stage of the launch vehicle in vacuum condition. Examples of this are iterative guidance mode (IGM) and power explicit guidance (PEG). In this paper, the guidance of the final phase along with the guidance of the first and second stages of a typical solid rocket launch vehicle is modeled and simulated. The results of this article show that the IGM guidance can be well compatible with the Pitch Program guidance of the previous steps and successfully complete the deployment in the orbit.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Launch Vehicle
  • Terminal Guidance
  • iterative guidance mode (IGM)
  • Optimal Control

مراجع

[1]  M. Aelaei, F.Ommi, and Karimian S. Accuracy Evaluation of Semi-empirical and Numerical Methods in Estimation of Aerodynamic Coefficients for air-launch-to-orbit delta wing (in Persian), Modarres Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 9, pp. 207-216, 2017 (in persian)
[2] P. Bartolotta, W. Alan, S. Mark, T. Randall, Voland, and Larry H., Horizontal Launch:A Versatile Concept for Assured Space Access, 2011.
[3] D. F. Lawden, optimal rocket trajectories, Jet propulsion 27, 1263, December 1957.
[4] R. Battin, Space Guidance Evolution, A Personal Narrative, Journal of Guidance, Control and Navigation, March-April 1982.
[5] D. C. Chandler, I..E. Smith, Development of the Iterative Guidance Mode with Its Application to Various Vehicles and Missions" Journal of Spasecraft and Rockets 4: 898-903, 1967.
[6] H. J. Horn and D.C. Chandler and V. L. Buckelew Iterative Guidance Mode to Generalized Missions. Journal of Spacecraft and Rocket 6 page 4-8, 1969.
[7] Z. Qian and Zhi and Bei H. X. A Guidance Scheme for Air-Launched Solid Launch Vehicle. 21st AIAA International Space Planes and Hypersonic Technologies Conference. Xiamen. March 2017.
[8] S. Turabi, J. Roshniyan and H. Arabshahi, "Online design of optimal integrated guidance and control algorithm for a Launch Vehicle," JSST, volume 8, number 2, pp. 67-78, (in persian)
[9] A. Mohammadi, M. Taeifi and c. Roshnian, "Integration of presetting methods and IGM in the guidance of Launch Vehicles," in the 8th annual conference of the Iran Aerospace Society, Isfahan, 2017.pp. 67-78, (in persian)
[10] M. M. Saatian, V. N. Baranov, Design and application of multi-stage terminal guidance system in satellite rocket, The 5th national conference and the second international conference of Iran Aerospace Association, Tehran, 2003 (in persian)

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار