طراحی مسیر بهینه فضاپیما در گذر از کمربند تشعشعی ون آلن با روش بهینه‌سازی زنبور عسل

Abstract

هدف در این پژوهش، بهینه‌سازی مسیر یک فضاپیما‌ی تراست‌-کم حامل محموله‌ی زیستی است. کاهش تنش‌های تشعشعی کمربند ون‌آلن، معیار بهینگی مسئله کنترل بهینه انتقال مداری از مدارهای پایین به بالا است. از آنجایی که معیار کمترین تنش تشعشعی معرفی شده در این مقاله جزو معیارهای بهینگی مرسوم نیست، حل مسئله کنترل بهینه فوق پیچیده خواهد بود و از روش بهینه‌سازی زنبورعسل استفاده شده است. بهینه‌سازی مسیر در این مقاله، به کمک بازنویسی معادلات حرکت بر اساس متغیر کنترلی و حل دستگاه معادلات جدید حرکتی با کمک بهینه‌سازی زنبور عسل است. مزیت اصلی روش به کار گرفته شده در این مقاله، استفاده از تئوری کنترل بهینه و روش‌های بهینه‌سازی مبتنی بر جمعیت با رویکرد سراسری است. در روش نوین ارائه شده به واسطه باز تعریف دستگاه معادلات دیفرانسیل مسئله کنترل بهینه ساده شده و نتایج حاصل، نشان از دقت و سهولت حل ارائه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده در مقایسه معیار بهینه کمترین زمان و کمترین تنش تشعشعی مطرح در این مقاله، معیار کمترین تشعشع سبب افزایش%8.89 در زمان انتقال می‌شود. اما از طرف دیگر، سبب کاهش دریافت تشعشعات مغناطیسی خواهد شد که این مسئله در انتقال مداری‌های بالا حائز اهمیت است.

Keywords

• کنترل بهینه
• تراست کم
• بهینه‌سازی زنبور عسل
• تنش‌های تشعشعی
• ون‌آلن