Diseño de la trayectoria de retorno preciso de todo el vuelo para la órbita de referencia lunar mediante red neuronal profunda
Autores: Huang, Xuxing; Ding, Baihui; Yang, Bin; Xie, Renyuan; Guo, Zhengyong; Sha, Jin; Li, Shuang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de la trayectoria de retorno preciso de todo el vuelo para la órbita de referencia lunar mediante red neuronal profunda
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Lunar
DRO
Retorno
Trayectoria
Optimización
Reentrada
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El retorno preciso desde un DRO lunar es la etapa final de la exploración espacial tripulada a través de una estación DRO lunar. Una cápsula de reentrada sufre efectos dinámicos y térmicos complicados durante todo el vuelo. La optimización de la trayectoria de retorno del DRO lunar exhibe una fuerte no linealidad. Para obtener una trayectoria de retorno global óptima, se construye un modelo de retorno preciso desde un DRO lunar que incluye una etapa de transferencia Tierra-Luna y una etapa de reentrada en la atmósfera terrestre. Se introduce un punto de reentrada en el límite de la atmósfera para conectar estas dos etapas. Luego, se desarrolla un marco de optimización global para el retorno preciso desde un DRO lunar. El diseño de la trayectoria de retorno de todo el vuelo se simplifica como la optimización del punto de reentrada. Además, para mejorar aún más la eficiencia del diseño, se desarrolla un método de predicción rápida del punto de aterrizaje para la reentrada en la Tierra basado en una red neuronal profunda. Esta red de predicción mapea el punto de reentrada en la atmósfera y el punto de aterrizaje en la Tierra con respecto a las trayectorias de reentrada de control óptimo. Las simulaciones numéricas validan la precisión y eficiencia de optimización de los métodos propuestos. La trayectoria de retorno de todo el vuelo logra una alta precisión en el punto de aterrizaje y un bajo consumo de combustible.
Descripción
El retorno preciso desde un DRO lunar es la etapa final de la exploración espacial tripulada a través de una estación DRO lunar. Una cápsula de reentrada sufre efectos dinámicos y térmicos complicados durante todo el vuelo. La optimización de la trayectoria de retorno del DRO lunar exhibe una fuerte no linealidad. Para obtener una trayectoria de retorno global óptima, se construye un modelo de retorno preciso desde un DRO lunar que incluye una etapa de transferencia Tierra-Luna y una etapa de reentrada en la atmósfera terrestre. Se introduce un punto de reentrada en el límite de la atmósfera para conectar estas dos etapas. Luego, se desarrolla un marco de optimización global para el retorno preciso desde un DRO lunar. El diseño de la trayectoria de retorno de todo el vuelo se simplifica como la optimización del punto de reentrada. Además, para mejorar aún más la eficiencia del diseño, se desarrolla un método de predicción rápida del punto de aterrizaje para la reentrada en la Tierra basado en una red neuronal profunda. Esta red de predicción mapea el punto de reentrada en la atmósfera y el punto de aterrizaje en la Tierra con respecto a las trayectorias de reentrada de control óptimo. Las simulaciones numéricas validan la precisión y eficiencia de optimización de los métodos propuestos. La trayectoria de retorno de todo el vuelo logra una alta precisión en el punto de aterrizaje y un bajo consumo de combustible.