008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
■001000016931777
■00520240214100116
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798379918873
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30422753
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a629.1
■1001  ▼aSandoval,  Sergio  Alfonso.
■24510▼aGuidance  and  Optimization  of  Planetary  Entry  and  Powered  Descent▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bUniversity  of  California,  San  Diego.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(290  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Lu,  Ping;Hwang,  John  T.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  San  Diego,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aSafety,  precision,  and  efficiency  are  the  key  ingredients  for  successful  future  human-scale  entry,  descent,  and  landing  (EDL)  missions  to  the  Moon  and  Mars.  In  this  work,  a  complete  investigation  into  each  component  of  an  EDL  mission,  including  an  emergency  scenario,  revealed  some  of  the  necessary  techniques  that  need  to  be  implemented  to  effectively  reach  these  goals.  An  often-ignored  aspect  of  EDL  is  the  requirement  to  have  a  safety  protocol  in  place  in  case  of  an  emergency.  In  this  work,  a  newly  developed  abort  guidance  technique  revealed  that  an  ascent-abort  into  orbit  can  be  achieved  from  any  point  during  the  lunar  powered  descent  phase.  The  two-phase  abort  methodology  is  inspired  in  the  optimal  ascent  guidance  problem  and  can  be  activated  autonomously  to  guide  the  vehicle  towards  a  safe  orbit  with  the  least  amount  of  propellant  possible.  Validation  of  two  state-of-the-art  algorithms  for  entry  and  optimal  powered  descent  guidance  in  different  mission  scenarios  and  in  a  high-fidelity  simulation  environment,  demonstrated  that  a  complete  non-optimized  EDL  trajectory  can  be  generated  quickly  and  reliably.  With  the  addition  of  an  adaptive  powered  descent  initiation  logic,  based  on  the  indirect  method  of  optimal  control,  the  total  propellant  consumption  during  powered  descent  can  be  greatly  reduced  even  when  the  powered  descent  guidance  is  not  optimal.  The  complexity  of  the  end-to-end  EDL  problem  limits  the  extent  to  which  the  problem  can  be  optimized  by  the  known  optimal  control  techniques.  Optimization  using  the  direct  method  of  optimal  control  can  generate  a  theoretical  solution,  albeit  in  an  impractical  amount  of  time.  Leveraging  the  robustness  of  a  state-of-the-art  entry  guidance  and  an  optimal  powered  descent  guidance  algorithm,  a  novel  ap-  proach  to  the  optimization  of  the  end-to-end  EDL  problem  emerged.  The  problem  is  solved  with  a  bi-level  optimization  approach  in  which  an  inner  loop  optimizes  the  propellant  consumption  during  powered  descent,  and  an  outer  loop  modifies  the  entry  trajectory  to  provide  the  best  PDI  condition.  This  innovative  approach  results  in  a  fast  and  reliable  trajectory  with  near-optimal  propellant  consumption  in  a  matter  of  seconds.  All  the  results  from  this  investigation  are  tested  for  robustness  in  Monte  Carlo  simulations.
■590    ▼aSchool  code:  0033.
■650  4▼aAerospace  engineering.
■650  4▼aPlanetology.
■650  4▼aMechanical  engineering.
■653    ▼aPlanetary  entry
■653    ▼aLunar  landing
■653    ▼aMars  landing
■653    ▼aPowered  descent
■653    ▼aEDL  mission
■690    ▼a0538
■690    ▼a0548
■690    ▼a0590
■71020▼aUniversity  of  California,  San  Diego▼bMechanical  and  Aerospace  Engineering  (Joint  Doctoral  with  SDSU).
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-01B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0033
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16931777▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024