Dinámica Relativa y Estrategias de Control Modernas para el Encuentro en Órbitas de Punto de Libración
Autores: Cuevas del Valle, Sergio; Urrutxua, Hodei; Solano-López, Pablo; Gutierrez-Ramon, Roger; Sugihara, Ahmed Kiyoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Dinámica Relativa y Estrategias de Control Modernas para el Encuentro en Órbitas de Punto de Libración
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Misiones espaciales
Encuentro autónomo
Acoplamiento
Entornos dinámicos de múltiples cuerpos
Técnicas de control
Misiones en el espacio profundo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las misiones de espacio profundo están ganando recientemente un interés creciente por parte de las agencias espaciales y la industria, siendo su máximo exponente el establecimiento de una estación permanente en órbita cis-lunar dentro de esta década. Con ese fin, el encuentro y acoplamiento autónomos en entornos dinámicos de múltiples cuerpos se han definido como tecnologías cruciales para expandir y mantener las actividades humanas en el espacio más allá de la órbita terrestre baja. Basado en formulaciones analíticas y numéricas de la dinámica relativa en el Problema Circular Restringido de Tres Cuerpos (CR3BP), se desarrolla una familia de técnicas de guía y control óptimas, lineales y no lineales, continuas e impulsivas para el diseño de trayectorias de encuentro de extremo a extremo entre naves espaciales co-orbitantes en este entorno dinámico de múltiples cuerpos. Con este fin, se diseñan y adaptan eficazmente varias técnicas de control moderno a este problema, con especial énfasis en el diseño de maniobras de encuentro de bajo costo. Finalmente, las estrategias de encuentro híbridas diseñadas, que combinan técnicas de control discretas y continuas, se prueban y validan eficazmente bajo varios escenarios de misión de banco de pruebas de espacio profundo de inicio a fin, donde su rendimiento se compara y evalúa cuantitativamente con un conjunto de índices de rendimiento.
Descripción
Las misiones de espacio profundo están ganando recientemente un interés creciente por parte de las agencias espaciales y la industria, siendo su máximo exponente el establecimiento de una estación permanente en órbita cis-lunar dentro de esta década. Con ese fin, el encuentro y acoplamiento autónomos en entornos dinámicos de múltiples cuerpos se han definido como tecnologías cruciales para expandir y mantener las actividades humanas en el espacio más allá de la órbita terrestre baja. Basado en formulaciones analíticas y numéricas de la dinámica relativa en el Problema Circular Restringido de Tres Cuerpos (CR3BP), se desarrolla una familia de técnicas de guía y control óptimas, lineales y no lineales, continuas e impulsivas para el diseño de trayectorias de encuentro de extremo a extremo entre naves espaciales co-orbitantes en este entorno dinámico de múltiples cuerpos. Con este fin, se diseñan y adaptan eficazmente varias técnicas de control moderno a este problema, con especial énfasis en el diseño de maniobras de encuentro de bajo costo. Finalmente, las estrategias de encuentro híbridas diseñadas, que combinan técnicas de control discretas y continuas, se prueban y validan eficazmente bajo varios escenarios de misión de banco de pruebas de espacio profundo de inicio a fin, donde su rendimiento se compara y evalúa cuantitativamente con un conjunto de índices de rendimiento.