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Design of a Control Allocation Solution for the Winged Reusable Launch Vehicle ReFEx

Redondo Gutierrez, Jose Luis und Seelbinder, David und Robens, Johannes und Acquatella B., Paul (2022) Design of a Control Allocation Solution for the Winged Reusable Launch Vehicle ReFEx. In: AIAA SciTech 2022 Forum. AIAA SCITECH 2022 Forum, 2022-01-03 - 2022-01-07, San Diego, USA. doi: 10.2514/6.2022-1842. ISBN 978-162410631-6.

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2MB

Kurzfassung

This paper presents a control allocation solution for the technology demonstrator mission ReFEx, which focuses on a vertical takeoff and horizontal landing strategy with autonomous navigation, online guidance, and controlled flight throughout the mission. The trajectory for the demonstration flight is aimed as one for a winged launch vehicle first stage: maintaining stability and control of the vehicle while reaching a predefined target. During the atmospheric phase the vehicle is stabilized by using an active aerodynamic control system which transforms inputs from the guidance and navigation systems into control commands for the individual actuators. In that sense, the control allocation subsystem translates commanded moments into commanded aerodynamic surface deflections. Due to the effect of modeling uncertainties, navigation errors, and underactuated regions, this subsystem needs to be robustified. The algorithm proposed in this paper addresses this challenge via a combination of the deflections required to trim the vehicle together with delta-deflections that aim at converging iteratively to the commanded moments. The combination of these two contributions is able to respond fast to state changes, compensate for modeling uncertainties and navigation errors, and provide a safe mode for the underactuated regions. The performance of the system is studied using a high-fidelity simulator.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/148374/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Design of a Control Allocation Solution for the Winged Reusable Launch Vehicle ReFEx
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Redondo Gutierrez, Jose LuisJose.RedondoGutierrez (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0037-2299NICHT SPEZIFIZIERT
Seelbinder, DavidDavid.Seelbinder (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Robens, JohannesJohannes.Robens (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0000-3197-4973NICHT SPEZIFIZIERT
Acquatella B., PaulPaul.Acquatella (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0826-6984NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:3 Januar 2022
Erschienen in:AIAA SciTech 2022 Forum
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.2514/6.2022-1842
ISBN:978-162410631-6
Status:veröffentlicht
Stichwörter:GNC, Control Allocation, Reentry vehicles
Veranstaltungstitel:AIAA SCITECH 2022 Forum
Veranstaltungsort:San Diego, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 Januar 2022
Veranstaltungsende:7 Januar 2022
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt ReFEx - Reusability Flight Experiment
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme > Navigations- und Regelungssysteme
Hinterlegt von: Redondo Gutierrez, Jose Luis
Hinterlegt am:20 Jan 2022 08:59
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:46

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