{"id":106591,"date":"2011-01-02T00:00:00","date_gmt":"2011-01-02T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/algoritmos-de-optimizacion-de-trayectorias-espaciales-con-bajo-y-muy-bajo-empuje\/"},"modified":"2011-01-02T00:00:00","modified_gmt":"2011-01-02T00:00:00","slug":"algoritmos-de-optimizacion-de-trayectorias-espaciales-con-bajo-y-muy-bajo-empuje","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/politecnica-de-madrid\/algoritmos-de-optimizacion-de-trayectorias-espaciales-con-bajo-y-muy-bajo-empuje\/","title":{"rendered":"Algoritmos de optimizaci\u00f3n de trayectorias espaciales con bajo y muy bajo empuje"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Jes\u00fas Gil Fern\u00e1ndez <\/strong><\/h2>\n<p>2. Resumen en misiones con propulsi\u00f3n el\u00e9ctrica, las maniobras de bajo empuje duran un tiempo comparable al tiempo de vuelo. Los m\u00e9todos tradicionales que asumen maniobras impulsivas para el dise\u00f1o de trayectorias y para guiado y control no son aplicables a esta nueva clase de misiones. esta tesis presenta diversas t\u00e9cnicas innovadoras para optimizar trayectorias de bajo y muy bajo empuje. T\u00edpicamente, los m\u00e9todos de optimizaci\u00f3n se clasifican en tres grupos: directos, indirectos e h\u00edbridos. Nuevos desarrollos de estos m\u00e9todos se presentar\u00e1n para diferentes problemas astron\u00e1uticos. el primer problema es la optimizaci\u00f3n eficiente de transferencias con bajo empuje (ref. [1.1]). La optimizaci\u00f3n es formulada como un problema de condiciones de contorno de dos puntos. El espacio de b\u00fasqueda es reducido a una esfera unidad de dimensi\u00f3n 6 que es explorada sistem\u00e1ticamente. Los valores iniciales de los co-estados m\u00e1s prometedores son tomados como punto de partida de un revolvedor de sistemas de ecuaciones no lineales basado en gradientes. Una t\u00e9cnica de suavizado incrementa el radio de convergencia del algoritmo. Los resultados de la validaci\u00f3n prueban la capacidad del m\u00e9todo para encontrar r\u00e1pidamente el \u00f3ptimo global y varias \u00f3ptimos locales. el segundo problema es el guiado y control de trayectorias interplanetarias con bajo empuje (ref. [1.2]). El guiado debe seguir la trayectoria de referencia en presencia de perturbaciones y restricciones operacionales (m\u00e1ximo empuje, direcci\u00f3n del empuje). El problema de control \u00f3ptimo con horizonte finito se traduce, usando una propagaci\u00f3n anal\u00edtica, a una optimizaci\u00f3n de par\u00e1metros con restricciones. Dos esquemas de guiado con soluci\u00f3n cerrada son presentadas, pero iteraciones pueden ser necesarias por las no iinealidades. El esquema con mejores prestaciones en una misi\u00f3n referencia se aplica a la misi\u00f3n bepi colombo. despu\u00e9s, el guiado con bajo empuje es abordado enfoc\u00e1ndose en algoritmos aut\u00f3nomos para sistemas embarcados (ref. [1.3], [1.4]). Los esquemas presentados son v\u00e1lidos para diferentes trayectorias interplanetarias de bajo empuje, independientemente de la t\u00e9cnica de optimizaci\u00f3n con la que se obtuvieron. Se presenta un m\u00e9todo para transformar cualquier perfil de empuje en una ley definida por un conjunto discreto de variables de control. Esta ley permite la definici\u00f3n de un vector de control que ser\u00e1 optimizado por el algoritmo de guiado. Se validar\u00e1n las prestaciones de los algoritmos en misiones esa muy diferentes como smart-i y bepi colombo. se presenta despu\u00e9s un nuevo algoritmo h\u00edbrido para optimizar trayectorias de muy bajo empuje (ref. [1.5], [1.6]). Este calcula las transferencias de m\u00ednimo tiempo entre dos \u00f3rbitas, incluyendo el acoplamiento con un veh\u00edculo espacial. El muy bajo empuje requiere varios cientos de revoluciones para cambiar los par\u00e1metros orbitales. La soluci\u00f3n del control \u00f3ptimo del problema de evoluci\u00f3n r\u00e1pida combinado con un m\u00e9todo directo para la trayectoria secular evita la inestabilidad num\u00e9rica de las propagaciones largas, disminuye el tiempo de c\u00e1lculo, reduce la sensibilidad a valores iniciales y proporciona una transferencia factible en cada paso de optimizaci\u00f3n. Las transferencias de gto a geo son optimizadas considerando distintas restricciones y tambi\u00e9n transferencias desde leo a una \u00f3rbita muy el\u00edptica. Un nuevo algoritmo de guiado es presentado para compensar las desviaciones de la trayectoria real respecto de la \u00f3ptima debido a condiciones anormales. finalmente, un m\u00e9todo h\u00edbrido es presentado para optimizar trayectorias de descenso y aterrizaje suave y preciso (ref. [1.7], [1.8]). El m\u00e9todo h\u00edbrido es muy r\u00e1pido y robusto permitiendo el an\u00e1lisis de diferentes estrategias \u00f3ptimas que incluyen restricciones impuestas por los sistemas de navegaci\u00f3n y de evasi\u00f3n de peligros. El m\u00e9todo proporciona trayectorias \u00f3ptimas definidas por un n\u00famero reducido de par\u00e1metros y f\u00e1cilmente volables. Un sistema de guiado aut\u00f3nomo es definido para alcanzar el punto de aterrizaje en presencia de errores de navegaci\u00f3n y de ejecuci\u00f3n de maniobras. Adem\u00e1s permite re-apuntamiento: alcanzar un punto de aterrizaje cambiado en vuelo. El algoritmo de guiado est\u00e1 basado en una aproximaci\u00f3n anal\u00edtica para el c\u00e1lculo del punto inicial del vector de optimizaci\u00f3n y es usado para analizar la capacidad de re-apuntamiento y para definir la informaci\u00f3n operacional que ha de ser guardada o transmitida a bordo.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Algoritmos de optimizaci\u00f3n de trayectorias espaciales con bajo y muy bajo empuje<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Algoritmos de optimizaci\u00f3n de trayectorias espaciales con bajo y muy bajo empuje <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Jes\u00fas Gil Fern\u00e1ndez <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de Madrid<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 01\/02\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Miguel Angel G\u00f3mez Tierno<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Jes\u00fas Pel\u00e1ez \u00e1lvarez <\/li>\n<li>Juan  f\u00e9lix San Juan  d\u00edaz (vocal)<\/li>\n<li>Jos\u00e9 Caro  ram\u00f3n (vocal)<\/li>\n<li>Miguel f. Azaola saenz (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Jes\u00fas Gil Fern\u00e1ndez 2. 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