多重スライディングサーフェスを使用した危険地形のための堅牢な燃料最適着陸ガイダンス

Conceitos essenciais

論文は、堅牢な燃料最適着陸ガイダンス法（MSS-OTALG）の開発と性能評価に焦点を当てている。

Resumo

この論文は、宇宙航空工学における燃料最適着陸ガイダンス法に関する新しい手法であるMSS-OTALGの開発と性能評価について述べています。

Abstract:

• 宇宙航空機の着陸ミッションでは、近くの危険地形を回避しつつ、燃料効率よく正確なソフト着陸が重要です。
• OTALGは約束されたパフォーマンスを示しましたが、外部の乱れに対して堅牢性が不足しています。
• 新しいMSS-OTALGは、精密なソフト着陸精度を向上させます。

Introduction:

• 着陸ミッションの主要目的はサンプル収集であり、燃料最適性と堅牢性が重要です。
• Marsミッションでは、CuriosityやPerseveranceが成功しています。

Background and Preliminaries:

• 地球惑星外部への3自由度動力学を考慮したランダーのモデル化。
• 最小制御努力問題から導かれたOGL。

Optimal Terrain Avoidance Guidance Law:

• 地形回避誘導法に関する結果。障害物回避と燃料最適性を考慮。

Robust OTALG Using Multiple Sliding Surfaces (MSS):

• MSS設計：Surface 1およびSurface 2による安定化方法。
• 外部乱れへの耐性分析。

On the Choice of Sliding Parameter:

• スライディングパラメーター設計とその影響。

Estatísticas

外部乱れに対する安定性を保証する条件: Φi ≥ pi t2go/12 + api

Citações

"Extensive numerical simulations are also presented to showcase its performance in terms of terrain avoidance, low fuel consumption and accuracy of precision soft landing."

Principais Insights Extraídos De

Robust Fuel-Optimal Landing Guidance for Hazardous Terrain using Multiple Sliding Surfaces

by Sheikh Zeesh... às arxiv.org 03-20-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.12584.pdf

Perguntas Mais Profundas

他の文献と比較した場合、MSS-OTALGはどう異なりますか

MSS-OTALGは、他の文献で提案されているガイダンス法と比較していくつかの重要な点で異なります。まず、MSS-OTALGは複数のスライディングサーフェスを使用しており、これによってシステムが外部の摂動に対してロバスト性を持つことが特徴です。また、地形回避や燃料消費量の最適化という複数の目標を同時に達成する能力も備えています。さらに、MSS-OTALGは実用的な固定時間安定性を示すことが証明されており、精密で柔らかい着陸を実現しながらも堅牢性を確保しています。

この技術が将来的な探査ミッションにどのように応用される可能性がありますか

この技術は将来的な探査ミッションに非常に有用であり、例えば火星やその他の惑星への着陸ミッションで活用される可能性があります。MSS-OTALGは地形回避能力や低燃料消費量だけでなく、精密なソフトランディングも可能とするため、科学的探査やサンプル収集ミッションにおいて重要な役割を果たすことが期待されます。さらに、この技術は大気摂動や推進系制約下でも高いパフォーマンスを発揮するため、未知の惑星表面への着陸ミッションでも信頼性が高く効率的な操作が可能です。

この技術が持つ堅牢性や精密さは、他分野でも有用でしょうか

MSS-OTALGが持つ堅牢性や精密さは他分野でも非常に有用です。例えば航空機産業では不測の風向変化や気象条件下でも正確かつ安全な着陸操作が求められます。MSS-OTALGのロバスト性と精度は航空機自動着陸システム向けに応用する際に大きな利点となる可能性があります。また自律走行車両（自動運転車）分野でも同様に道路上で予期せぬ障害物回避や正確な位置決め能力が求められるため、MSS-OTALGのアルゴリズムはそのような応用範囲でも価値を発揮することが考えられます。