Design of Trajectory Optimization Approach for Space Maneuver Vehicle Skip Entry Problems

این کتاب طراحی مسیرهای بهینه برای وسایل نقلیه مانور فضایی (SMVs) را با استفاده از تکنیک‌های مبتنی بر کنترل بهینه بررسی می‌کند. این مقاله با معرفی جامع و مروری بر سه رویکرد اصلی برای بهینه‌سازی مسیر شروع می‌شود، و متعاقباً بر طراحی یک استراتژی بهینه‌سازی ترکیبی جدید تمرکز می‌کند که یک مولد حدس اولیه را با یک بهینه‌ساز داخلی مبتنی بر گرادیان بهبود یافته ترکیب می‌کند. علاوه بر این، توسعه مسائل بهینه‌سازی مسیر فضاپیمای چند هدفه را با تمرکز ویژه بر روش‌های رونویسی چند هدفه و الگوریتم‌های تکاملی چند هدفه برجسته می‌کند. این کتاب در بخش‌های پایانی خود، سناریوهای پرواز فضاپیما را با دینامیک ناهنجار نویز و محدودیت‌های احتمالی مورد مطالعه قرار می‌دهد و چارچوب‌های کنترل بهینه جدید با محدودیت شانس را طراحی و تأیید می‌کند.
بررسی جامع و سیستماتیک مسائل عملی در بهینه‌سازی مسیر فضاپیما یکی از ویژگی‌های اصلی کتاب است که آن را به ویژه برای خوانندگانی که به دنبال راه‌حل‌های عملی در بهینه‌سازی مسیر فضاپیما هستند مناسب می‌کند. دارایی ارزشمندی برای محققان، مهندسان و دانشجویان فارغ التحصیل در سیستم های GNC، بهینه سازی مهندسی، تئوری کنترل بهینه کاربردی و غیره ارائه می دهد.

This book explores the design of optimal trajectories for space maneuver vehicles (SMVs) using optimal control-based techniques. It begins with a comprehensive introduction to and overview of three main approaches to trajectory optimization, and subsequently focuses on the design of a novel hybrid optimization strategy that combines an initial guess generator with an improved gradient-based inner optimizer. Further, it highlights the development of multi-objective spacecraft trajectory optimization problems, with a particular focus on multi-objective transcription methods and multi-objective evolutionary algorithms. In its final sections, the book studies spacecraft flight scenarios with noise-perturbed dynamics and probabilistic constraints, and designs and validates new chance-constrained optimal control frameworks.
The comprehensive and systematic treatment of practical issues in spacecraft trajectory optimization is one of the book’s major features, making it particularly suited for readers who are seeking practical solutions in spacecraft trajectory optimization. It offers a valuable asset for researchers, engineers, and graduate students in GNC systems, engineering optimization, applied optimal control theory, etc.