طراحی مسیر بهینه یک کپسول فضایی با استفاده از روش‌‌های مستقیم چند بازه‌ای

در این مقاله، طراحی مسیر بازگشت به جو یک کپسول فضایی از لحظه خروج از مدار اولیه تا رسیدن به شرایط عملکرد سیستم بازیابی مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور دو روش حل عددی مسایل کنترل بهینه با رویکرد چند بازه‌ای توسعه داده شده و مورد استفاده و مقایسه قرار گرفته است. روش اول در دسته روش‌‌های پرتاب (شوتینگ متد) قرار دارد که بهینه‌سازی در آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک صورت می‌پذیرد. در این روش با بهره‌گیری از مدل جامعی برای توصیف تاریخچه کنترلی، به طور همزمان تعداد و چینش بازه‌‌هاو نوع تاریخچه کنترلی در هر بازه بهینه می‌شود. روش دوم موسوم به روش شبه طیفی می‌باشد که در آن متغیر‌های حالت و کنترل برای ارضای همزمان قیود و شرایط بهینگی در نقاطی موسوم به گره‌‌ها تعیین می‌شوند. این روش هم با رویکرد چند بازه‌ای حل شده و با روش اول مقایسه گشته است. روش‌‌های توسعه داده شده که در انتها عملکرد آنها مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفته، قابل استفاده برای حل کلیه مسایل کنترل بهینه و طراحی مسیر می‌باشند.