在过去的几十年里,航天/航空航天飞行器的先进制导与控制 (G&C) 系统的设计受到了全世界的广泛关注,并将继续成为航空航天工业的主要关注点。毫不奇怪,由于存在各种模型不确定性和环境干扰,基于鲁棒和随机控制的方法在 G&C 系统设计中发挥了关键作用,并且已经成功构建了许多有效的算法来制导和操纵航天/航空航天飞行器的运动。除了这些面向稳定性理论的技术外,近年来,我们还看到一种日益增长的趋势,即设计基于优化理论和人工智能 (AI) 的航天/航空航天飞行器控制器,以满足对更好系统性能日益增长的需求。相关研究表明,这些新开发的策略可以从应用的角度带来许多好处,它们可以被视为驱动机载决策系统。本文系统地介绍了能够为航天/航空航天飞行器生成可靠制导和控制命令的最先进的算法。本文首先简要概述了航天/航空航天飞行器的制导和控制问题。随后,讨论了有关基于稳定性理论的 G&C 方法的大量学术著作。回顾并讨论了这些方法中固有的一些潜在问题和挑战。然后,概述了各种最近开发的基于优化理论的方法,这些方法能够产生最佳制导和控制命令,包括基于动态规划的方法、基于模型预测控制的方法和其他增强版本。还讨论了应用这些方法的关键方面,例如它们的主要优势和固有挑战。随后,特别关注最近探索 AI 技术在飞行器系统最佳控制方面的可能用途的尝试。讨论的重点说明了航天/航空航天飞行器控制问题如何从这些 AI 模型中受益。最后,总结了一些实际实施考虑因素以及一些未来的研究主题。
1. 介绍导航、制导和控制的概念 2. 熟悉航空航天飞行器的各种制导和控制方式 3. 学生还可通过设计飞行控制系统来学习实现的动态目标。 4. 熟悉火箭和导弹的控制原理 5. 深入了解航天器的机动 课程成果:
3.0 开发过程 六十年的载人航天飞行为 AST 提供了丰富的信息,可用于开发本文件。在开发《建议做法》第 1 版时,AST 审查了现有的政府和私营部门的要求和标准,包括 NASA、欧洲航天局和国际空间安全促进协会的要求和标准。AST 使用 NASA 对其商业乘员计划 1 的要求和指导作为开发本文件的主要指南。除了该计划独有的一些例外情况外,商业乘员计划的要求和指导全面涵盖了乘员安全。我们的目的不是复制 NASA 的要求,而是使用它们来捕捉安全实践并判断它们是否在一般层面上适合商业载人航天飞行行业。
Flann 已在 SATCOM 市场耕耘数十年,提供天线、天线馈电系统、波导开关等仪器以及客户所需的其他组件。自 2015 年喷气推进实验室 (JPL、NASA) 邀请我们为地表水和海洋地形 (SWOT) 卫星提供关键波导硬件以来,我们已逐渐成为航天行业中日益重要的组成部分。
讲师: Andrew Rhodes 博士 办公室:ESB 829 电子邮箱:Andrew.Rhodes@mail.wvu.edu 课程: 时间安排:周一/周三/周五 9:00-9:50 地点:ESB G102 学分:3 小时 先决条件:MAE 316 工程系统分析 成绩:D- 或更高 教科书:推荐参考书:《工程专业学生的轨道力学》,第 4 版,Curtis 编著。电子书可通过 WVU 图书馆获取。 描述 介绍航天和飞行器的基本概念,强调性能方面和基本分析表达式。运载火箭、轨道力学、大气再入、稳定、热、功率和姿态控制的常见分析方法和设计标准。 技术:需要网络摄像头、数字/手机扫描仪和互联网接入。 MATLAB 2021 或更新版本,可通过 WVU 免费获得(https://its.statler.wvu.edu/policies-and-procedures/matlab-software) 助教 Sam Cyphert 办公室:Zoom https://wvu.zoom.us/j/95383482769 电子邮件:sc0120@mix.wvu.edu 办公时间:办公时间以面对面、电子邮件、视频或语音通话的方式进行。 讲师:MW 11:00-13:00 助理:R 14:00-15:00 如果讲师或助理在这些时间不在家,则将在同一周分配替代时间。
印度空间研究组织拟建的载人航天飞行中心位于查拉凯尔,将作为印度载人航天飞行活动全过程的主导中心,并将开发开展这些活动所需的所有技术。该中心将专注于生命支持系统开发、轨道舱和太空居住系统开发、机组人员选拔和培训、宇航员恢复和康复等专业知识。HSFC 将与国家机构、学术界和工业界密切协调,以实现这些目标。