هدایت و کنترل فضاپیما در فازبازگشت با عدم قطعیت در مدل دینامیکی

از موضوعات مهمی که در رابطه با طراحی کنترلر در فاز بازگشت به جو مطرح است عدم قطعیت­های مربوط به محیط و تغییرات سریع اتمسفر بر حسب ارتفاع و عدم قطعیت­های مربوط به محموله از جمله ضرایب آیرودینامیکی، جرم، ممان­های اینرسی و . . . است. از دیگر موضوعات چالشی در کنترل محموله­های بازگشتی، بررسی و طراحی یکپارچه­ قانون هدایت و کنترل در فاز بازگشت است. زیرا در محموله­های واقعی ورودی کنترلی یک پروفایل از پیش تعریف شده بر حسب سرعت یا ارتفاع نبوده بلکه از یک سیستم هدایت که در طول مسیر بازگشت به تولید فرامین کنترلی می­پردازد استفاده می­شود. در این مقاله، به طراحی یک کنترلر تطبیقی به منظور غلبه بر عدم قطعیت­های موجود پرداخته و از زاویه غلت به عنوان متغیر کنترل مسیر استفاده می­کند. از دیگر اهداف این مقاله، طراحی و پیاده­سازی یک طرح هدایتی یکپارچه با کنترلر طراحی شده و اثبات عملکرد آن در یک سناریوی کامل بازگشت به جو از نقطه آغاز مسیر بازگشت تا لحظه باز شدن چترها خواهد بود. در نهایت عملکرد کنترل تطبیقی طراحی شده، از طریق انجام شبیه‌سازی‌های 6 درجه آزادی بررسی می‌شود‌. نتایج به‌دست آمده کارکرد مطلوب کنترلر را در حضور عدم قطعیت­های پارامتریک‌ و شرایط اولیه نامشخص نشان می‌دهد‌.