¿Alternativa simple a la guía explícita motorizada para la inserción orbital?

Digamos que juegas a ser ingeniero de operaciones espaciales y quieres simular una inserción orbital, pero estás petrificado por los cálculos necesarios para obtener los coeficientes de la ley de la tangente lineal detrás de la orientación explícita motorizada (PEG).

Tienes un buen controlador de retroalimentación para apuntar tu cohete donde le dices que apunte, pero no sabes cuál es el mejor lugar para apuntarlo porque no puedes hacer los cálculos para PEG.

¿Cómo aproximaría su ángulo de cabeceo objetivo en función del tiempo para que pueda llegar desde su cabeceo inicial posterior a MECO a un cabeceo cero final a la altitud y velocidad correctas?

Esencialmente estoy diciendo que estoy de acuerdo con abandonar la parte de optimización del algoritmo PEG y simplemente descubrir algún programa de tono --- cualquier programa de tono --- que me lleve de donde estoy en algún momento después de MECO a inserción orbital.

¿Alguien ha hecho esto?

Respuestas (1)

Tampoco pude implementar PEG y luché por encontrar un enfoque adecuado en mi simulador de lanzamiento orbital.

He intentado simplemente girar proporcionalmente a la fracción de altitud orbital alcanzada en la fase de inserción orbital. He probado varias formas de guía cuadrática (inspirada en la guía de aterrizaje del Apollo LM). Ninguno ha obtenido buenos resultados.

En la actualidad, utilizo un programa de lanzamiento de tiempo programado para la fase inicial del lanzamiento y un LTG de coeficiente fijo para la fase de inserción, y afino los coeficientes LTG manualmente para cada lanzador, lo cual es extremadamente tedioso. He considerado configurar el simulador para buscar automáticamente los mejores coeficientes LTG, pero no lo he hecho.

Creo que la respuesta correcta es abrocharse el cinturón y realmente entender e implementar PEG, pero yo mismo no he podido hacerlo. La sección 4.2.1 del Libro de trabajo de guía de ascenso, navegación y control de vuelo que Organic Marble desenterró parece que podría ser útil en ese esfuerzo.

¡Gracias por colaborar, @RusselBorogove! Es algo difícil de hacer, ¿eh? Pregunta tonta, pero ¿qué es LTG? Además, ¿haces el giro de gravedad usando un programa precomputado o usas un controlador de retroalimentación para mantener el ángulo de ataque en cero? He leído que el Saturn V usó un programa de cabeceo precalculado para el giro de gravedad (no solo para el cabeceo), pero ¿por qué no usarían un controlador de retroalimentación para mantener activamente el ángulo de ataque en cero?
@Alex, estaban preocupados de que el cardán activo de los F-1 no fuera seguro. En particular, les preocupaba que si alguna perturbación fuerte (por ejemplo, cizalladura del viento) indujera una reacción de control tan fuerte que la integridad estructural del vehículo se viera comprometida. Entonces, en cambio, registraron la desviación de la ruta prevista y la corrigieron justo antes de la inserción orbital.
LTG = guía tangente lineal.
@Ludo: Vaya, nunca lo supe. ¿El gimballing activo sigue siendo una preocupación? Ahora me pregunto si los cohetes más nuevos como el Falcon 9 también lo evitan. ¿Cualquier pista?
¡Ay! Gracias, @RussellBorogove. Sé lo que es eso. No estaba conectando los puntos.
Sí, supongo que puede adivinar sus coeficientes y simular, luego elegir mejores conjeturas y simular, luego repetir hasta que converja en algunos números razonables. Es el camino del hombre pobre, ja, ja, pero si funciona y no tienes opciones prácticas... entonces adivinar y comprobar es tu amigo.
El transbordador también usó una trayectoria "enlatada" para la primera etapa con PEG solo comenzando en la separación del propulsor de cohete sólido.
Creo que Ludo quiso referirse a la dirección activa de circuito cerrado, no al gimbaling per se. El cardán sería necesario para lograr el programa de guía fijo.
Hay una explicación bastante lúcida de PEG en la sección 4.2.1 de este documento: gandalfddi.z19.web.core.windows.net/Shuttle/… El documento es antiguo y hay algunas diferencias con respecto a cómo funcionaba en la última parte del programa: todo el asunto de TFAIL se eliminó cuando se produjo el aborto de TAL, pero es bastante informativo.
Eso parece interesante.
Podría intentar mirar mi antiguo código MechJeb PEG: github.com/lamont-granquist/MechJeb2/blob/lcg/PEGAS2/MechJeb2/…
Notaría que hay mucho código comentado allí con el que estaba jugando por varias razones diferentes. Algunas cosas como TargetMode.ORBIT No sabía lo que estaba haciendo y están atrapadas. Todo está escrito con el sistema para zurdos de KSP, así que tenga cuidado con los productos cruzados y los signos de cualquier ángulo (que también pueden ser grados).
¿Alternativa simple a la guía explícita motorizada para la inserción orbital?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v