Generación de Trayectorias de Horizonte Recedente de Aerostatos Estratosféricos en la Fase de Retorno a Baja Altitud
Autores: Jing, Yuhao; Wu, Yang; Tang, Jiwei; Zhou, Pingfang; Duan, Dengping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Generación de Trayectorias de Horizonte Recedente de Aerostatos Estratosféricos en la Fase de Retorno a Baja Altitud
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propuesta
Método de generación de trayectoria
Dirigibles
Fase de retorno
Métodos de optimización
Campo de viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La contribución de este artículo es la propuesta de un nuevo método de generación de trayectorias de horizonte retráctil para la fase de retorno de los dirigibles estratosféricos. Dado que el consumo de energía, el campo de viento y las restricciones de trayectoria son limitaciones durante la fase de retorno de los dirigibles a baja altitud, es crucial desarrollar nuevos métodos de optimización de trayectorias para asegurar que el dirigible regrese al sitio de aterrizaje. En este artículo, se construyeron los objetos y condiciones de optimización de la trayectoria de retorno, considerando el consumo de energía y el campo de viento. Luego, se utilizó un método de punto interior modificado (MIP) para transformar la restricción de desigualdad, que es un método simple y adaptable utilizado para mejorar la eficiencia de resolución sobre la base de un método de disparo múltiple modificado (MMS). Además, se mejoró un regulador de descenso de gradiente adaptativo para reducir la influencia en el resultado de optimización debido a diferentes selecciones del punto de búsqueda inicial, y se hizo que la convergencia fuera más rápida y estable. Finalmente, considerando el rendimiento y las restricciones de trayectoria del dirigible, se verificó la efectividad del esquema mediante experimentos numéricos bajo efectos del viento y una comparación de diferentes métodos.
Descripción
La contribución de este artículo es la propuesta de un nuevo método de generación de trayectorias de horizonte retráctil para la fase de retorno de los dirigibles estratosféricos. Dado que el consumo de energía, el campo de viento y las restricciones de trayectoria son limitaciones durante la fase de retorno de los dirigibles a baja altitud, es crucial desarrollar nuevos métodos de optimización de trayectorias para asegurar que el dirigible regrese al sitio de aterrizaje. En este artículo, se construyeron los objetos y condiciones de optimización de la trayectoria de retorno, considerando el consumo de energía y el campo de viento. Luego, se utilizó un método de punto interior modificado (MIP) para transformar la restricción de desigualdad, que es un método simple y adaptable utilizado para mejorar la eficiencia de resolución sobre la base de un método de disparo múltiple modificado (MMS). Además, se mejoró un regulador de descenso de gradiente adaptativo para reducir la influencia en el resultado de optimización debido a diferentes selecciones del punto de búsqueda inicial, y se hizo que la convergencia fuera más rápida y estable. Finalmente, considerando el rendimiento y las restricciones de trayectoria del dirigible, se verificó la efectividad del esquema mediante experimentos numéricos bajo efectos del viento y una comparación de diferentes métodos.