Optimisation des manoeuvres de phasage d'une navette spatiale

par François Dufour

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Marie Garcia.

Soutenue en 1993

à Toulouse 3 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Cette these porte sur l'optimisation d'une etape importante du rendez-vous orbital, les manuvres de phasage entre une navette spatiale et un satellite cible. C'est un probleme de commande optimale qui doit satisfaire plusieurs contraintes. La dynamique du systeme est non lineaire et elle doit tenir compte du frottement atmospherique et de l'anomalie gravitationnelle engendree par l'aplatissement de la planete. A cause de sa complexite, le probleme original a ete decompose en sous-problemes plus faciles a resoudre. La premiere etape consiste a optimiser le phasage deterministe avec l'hypothese des transferts orbitaux impulsionnels et coplanaires. Des algorithmes bases sur la programmation dynamique ont ete mis au point pour optimiser un scenario de phasage nominal a quatre manoeuvres. Mais le phasage est soumis a diverses perturbations stochastiques: les erreurs d'injection, de manoeuvre et de navigation. Il est donc important d'etudier la sensibilite de la solution deterministe par rapport a ces dispersions pour corriger et valider le scenario de phasage. Suite a cette etude, un nouveau scenario a six poussees, plus robuste, est propose et analyse. Le probleme des pannes des moteurs en fin de phasage est resolu par le recours a un scenario de recuperation optimal. Finalement, pour corriger les dispersions en cours de mission, une methode d'optimisation locale des transferts orbitaux bi-impulsionnels est presentee. Cette methode permet une correction optimale des dispersions a posteriori, de facon a retrouver la trajectoire nominale du phasage prevue par le calcul du scenario deterministe. Les resultats numeriques de cette etude sont bases sur les donnees de la mission de rendez-vous entre la navette europeenne hermes et le columbus free flyer laboratory


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Informations

  • Détails : 176 P.
  • Annexes : 40

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : G.1.6-DUF
  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
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