هدایت نزدیک بهینه ورود به جو با استفاده از رویکرد حل معکوس

رساله حاضر مبتنی بر توسعه رویکردهای هدایتی صریح و حل معکوس در هدایت ورود به جو است. جسم پرنده مورد نظر نوعی سرجنگی بوده که به سمت هدفی ثابت با مختصات معلوم هدایت می شود. فرامین هدایت، شتابهای جانبی و نرمال (معادل با زوایای غلت و حمله) بوده و فیود مسیر پرواز شامل حداکثر فرمان شتاب و ارضای شرایط ورود به جو می باشد. در این رویکرد ابتدا با حذف متغیر زمان، متغیر مستقل به برد تغییر یافته و در نتیجه تعداد معادلات حرکت کاهش می یابد؛ سپس با استفاده از روش حل معکوس، فرامین هدایت محاسبه و براساس ایده مطرح در هدایت صریح، این فرامین به شکل هندسی مسیر مرتبط می گردند. نشان داده می شود برای تولید مسیر، با استفاده از منحنی بیزیه درجه سه به حداقل پارامترها (دو عدد) نیاز خواهد بود وسیله تا زمانی که به قیود برخورد نکند روی مسیر بیزیه حرکت کرده و به محض برخورد با هر نوع قید، مسیر بیزیه دیگری به گونه ای تولید می گردد که شرایط پیوستگی سه گانه را با مسیر قبل ارضا نماید. وسیله با مقادیر مرزی روی مسیر جدید ادامه حرکت داده و به محض خارج شدن از قید مسیر بیزیه دیگری با همان شرایط پیوستگی جایگزین مسیر قبل خواهد شد. این فرایند تا انتهای پرواز تکرار شده و رویکرد جدیدی در هدایت ورود به جو، شکل خواهد گرفت. مسیر بهینه بیزیه، وابسته به انتخاب بهینه پارامترهای مسیر در ابتدای ورود به جو است، از روشهای بهینه سازی متفاوتی بدین منظور می توان استفاده نمود که پس ار مروری بر آنها، رویکرد الگوریتمهای تکاملی با کد حقیقی پیشنهاد شده است. نشان داده می شود حل بهینه برای حداکثر سرعت اصابت به هدف، سعی بر این دارد، جسم پرنده بیشترین قسمت از مسیر پرواز خود را در اتمسفر رقیق طی کرده و با بزرگترین زاویه مسیر پرواز به هدف اصابت نماید. این نتیجه با استفاده از روش ترتیب مستقیم در حل این مسیله نیز تأیید می گردد. به منظور کاربرد این رویکرد، با توسل به مفهوم فزیکی حل بهینه، تقریبی از حل الگوریتم ژنتیک پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی جسم پرنده در ابتدایث ورود به جو بدون توجه به خطای سمت، تمام نیروی کنترلی خود را در جهت بالا اعمال کرده به نحوی که پارامترهای مسیر بیزیه در ابتدای ورود به جو مقادیر مرزی گرفته و در ادامه حرکت همانند قبل با استفاده از شرایط پیوستگی سه گانه، مسیر بیزیه جدید تولید و قیود ارضا می گردند. مقایسه این راهکار با حلهای بهینه همخوانی بسیار خوبی داشته و در مقایسه با روش