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Onboard Guidance for Reusable Rockets: Aerodynamic Descent and Powered Landing

Sagliano, Marco und Heidecker, Ansgar und Maces Hernandez, Jose Alfredo und Fari, Stefano und Schlotterer, Markus und Woicke, Svenja und Seelbinder, David und Dumont, Etienne (2021) Onboard Guidance for Reusable Rockets: Aerodynamic Descent and Powered Landing. In: AIAA Scitech 2021 Forum. American Institute of Aeronautics and Astronautics. AIAA SciTech Forum and Exposition 2021, 2021-01-11 - 2021-01-22, Virtual Event. doi: 10.2514/6.2021-0862. ISBN 978-162410609-5.

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3MB

Offizielle URL: https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/6.2021-0862

Kurzfassung

This paper describes a novel general on-board guidance strategy which can be applied toboth the aerodynamically-controlled descent and the powered landing phase of reusable rockets.The proposed guidance method is based on sequential convex optimization applied to a Cartesianrepresentation of the equations of motion. The contributions are an exploitation of convexand non-convex contributions, which are processed separately to maximize the computationalefficiency of the approach, the inclusion of highly nonlinear terms represented by aerodynamicaccelerations, a complete reformulation of the problem based on the use of Euler angle rates ascontrol means, an improved transcription based on the use of a generalized hp pseudospectralmethod, and a dedicated formulation of the aerodynamic guidance problem for reusable rockets.The problem is solved for a 40 kN-class reusable rocket. Results show that the proposedtechnique is a very effective methodology able to satisfy all the constraints acting on the system,and can be potentially employed online to solve the entire descent phase of reusable rockets inreal-time.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/140559/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Onboard Guidance for Reusable Rockets: Aerodynamic Descent and Powered Landing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Sagliano, MarcoMarco.Sagliano (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1026-0693NICHT SPEZIFIZIERT
Heidecker, AnsgarAnsgar.Heidecker (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7483-9074NICHT SPEZIFIZIERT
Maces Hernandez, Jose AlfredoJose.MacesHernandez (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4579-6121NICHT SPEZIFIZIERT
Fari, StefanoStefano.Fari (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5595-6905NICHT SPEZIFIZIERT
Schlotterer, MarkusMarkus.Schlotterer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6565-3622NICHT SPEZIFIZIERT
Woicke, SvenjaSvenja.Woicke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0864-9977NICHT SPEZIFIZIERT
Seelbinder, DavidDavid.Seelbinder (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dumont, EtienneEtienne.Dumont (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4618-0572NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:14 Januar 2021
Erschienen in:AIAA Scitech 2021 Forum
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.2514/6.2021-0862
Verlag:American Institute of Aeronautics and Astronautics
ISBN:978-162410609-5
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Aerodynamic Descent Guidance, Powered Landing Guidance, Convex Optimization, Pseudospectral Methods, CALLISTO, Reusable rockets, sequential convex programming
Veranstaltungstitel:AIAA SciTech Forum and Exposition 2021
Veranstaltungsort:Virtual Event
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:11 Januar 2021
Veranstaltungsende:22 Januar 2021
Veranstalter :AIAA
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt CALLISTO [RP]
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme > Navigations- und Regelungssysteme
Institut für Raumfahrtsysteme > Systementwicklung und Projektbüro
Hinterlegt von: Sagliano, Marco
Hinterlegt am:20 Jan 2021 09:37
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:41

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