Orientación Multi-Objetivo Constrenida Robusta para el Aterrizaje de Transporte Supersónico Usando Algoritmo Evolutivo y Caos Polinómico
Autores: Takubo, Yuji; Kanazaki, Masahiro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Orientación Multi-Objetivo Constrenida Robusta para el Aterrizaje de Transporte Supersónico Usando Algoritmo Evolutivo y Caos Polinómico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aterrizaje
Transporte supersónico
Incertidumbre
Propiedades aerodinámicas
Ráfagas de viento
Optimización de trayectorias
Licencia
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El aterrizaje del transporte supersónico (SST) sufre de una gran incertidumbre debido a sus propiedades aerodinámicas altamente sensibles en el dominio subsónico, así como a las ráfagas de viento alrededor de las pistas. En la etapa de diseño del vehículo, se desea una optimización de la trayectoria de aterrizaje bajo incertidumbre del viento en un espacio de solución multiobjetivo para explorar el posible compromiso en sus métricas clave de rendimiento de vuelo. El algoritmo propuesto resuelve este problema de control óptimo multiobjetivo robusto y restringido integrando la expansión de caos polinómico no intrusiva en un algoritmo evolutivo restringido. La optimización computacionalmente tratable se hace posible a través de la conversión de un problema probabilístico en una representación determinista equivalente, manteniendo una forma del problema multiobjetivo. Las trayectorias de guía generadas logran una reducción significativa de la incertidumbre en sus estados terminales con una modificación marginal en la historia de control de las soluciones deterministas, validando la importancia de considerar la robustez en la optimización de trayectorias.
Descripción
El aterrizaje del transporte supersónico (SST) sufre de una gran incertidumbre debido a sus propiedades aerodinámicas altamente sensibles en el dominio subsónico, así como a las ráfagas de viento alrededor de las pistas. En la etapa de diseño del vehículo, se desea una optimización de la trayectoria de aterrizaje bajo incertidumbre del viento en un espacio de solución multiobjetivo para explorar el posible compromiso en sus métricas clave de rendimiento de vuelo. El algoritmo propuesto resuelve este problema de control óptimo multiobjetivo robusto y restringido integrando la expansión de caos polinómico no intrusiva en un algoritmo evolutivo restringido. La optimización computacionalmente tratable se hace posible a través de la conversión de un problema probabilístico en una representación determinista equivalente, manteniendo una forma del problema multiobjetivo. Las trayectorias de guía generadas logran una reducción significativa de la incertidumbre en sus estados terminales con una modificación marginal en la historia de control de las soluciones deterministas, validando la importancia de considerar la robustez en la optimización de trayectorias.