طراحی بهینه مسیر سفر به قمر انسلادوس زحل با استفاده از الگوریتم تکاملی (ICA) و مقایسه نتایج بدست آمده با الگوریتم (PSO)

در این مقاله هدف طراحی مدار بهینه برای سفر به قمر انسلادوس زحل است. برای رسیدن به این هدف از مساله دو جسم در مکانیک مداری و روش پرکاربرد مقاطع مخروطی متصل بهره گرفته شده است و متد نوینی برای طراحی مدار بهینه از لحاظ انرژی و زمان به کار برده شده است و روش هایانتقال بین سیاره ای و مانورهای موجود و همچنین مراحل طراحی مدار برای ماموریت های بین سیاره ای بررسی شده است. درادامه با کمک نرم افزارمطلب MATLAB) ( کدی نوشته شده که تمام محاسبات مداری لازم را انجام دهد و توانایی دارد با گرفتن ورودی های بازه پرتاب فضاپیما، حد اکثرزمان سفر و حداکثر انرژی پرتابگر فضایی مدار بهینه برای سفر به زحل را طراحی نماید. ورودی متد گفته شده ماتریس زمانی است به همراه قیود روی زمان و C3 )انرژی پرتابگر( است که طراح میتواند آن را به صورت دستی در کد وارد کند و مدار طراحی شده با این ورودیها در صورت امکان پذیر بودن سفر محاسبه میشود و در نهایت مشخصات و المانهای مداری در تمام فازهای مختلف حرکت به عنوان خروجی به کاربر داده میشود. همچنینانرژی مورد نیاز برای سفر و حداقل C3 لازم برای پرتابگر فضایی محاسبه میگردد. بنابراین کد الگوریتمهای تکاملی نیز نوشته شده و با کد مورد نظرتطابق داده شده و پس از اجرای کد نهایی و سپس بررسی و مقایسه نتایج به دست آمده از هر روش بهینه سازی، پاسخهای بهینهای به دست آمده است. در نهایت کد نوشته شده برای بازه پرتاب فضاپیمای کاسینی پیاده سازی گردیده و تابع هدف، مقدار انرژی مصرفی فضاپیما از لحظه جدایش از آخرین مرحله پرتابگر )مجموع ΔV ها( قرار گرفته است.

Keywords:

طراحی بهینه مسیر , الگوریتم های تکاملی , مدار فضاپیما , مقاطع مخروطی متصل , قمر انسلادوس