• trajectory
• spacecraft
• optimization
• traiettoria
• optimal control
• ottimizzazione
• primer vector
• controllo ottimo

IT:
L'obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di progettare un sistema di guida per un veicolo spaziale che esegua un trasferimento tra un'orbita di parcheggio selezionata e il Lunar Gateway che consenta il minor consumo possibile di Delta v, e quindi di carburante. Questo è stato fatto nel contesto del Problema dei Tre Corpi Ristretto Circolare.
Considerando un trasferimento orbitale, una tipica strategia di guida è l'approccio a 2 impulsi, che prevede la spinta dei motori solo negli istanti iniziale e finale del trasferimento.
Le prestazioni possono essere migliorate, anche se in modo controintuitivo, aggiungendo impulsi intermedi se eseguiti in un certo istante e in una certa posizione nello spazio.

Sulla base della teoria del primer vector, è stato quindi implementato un sistema di guida a più impulsi, aggiungendo un impulso intermedio per ottimizzare la traiettoria dal punto di vista del consumo di carburante. Per raggiungere l'obiettivo sono state utilizzate due fasi principali:
1 - il calcolo dell'initial guess della posizione dell'impulso intermedio e dell'istante di tempo a cui farlo avvenire
2 - la sua ottimizzazione, attraverso un metodo indiretto basato sul gradiente, l'algoritmo BFGS.

EN:
The objective of this thesis work is to design a guidance system for a spacecraft to perform a transfer between a selected parking orbit and the Lunar Gateway that allows for the lowest possible Delta V and thus fuel consumption. This was done in the context of the Circular Restricted Three Body Problem.
Considering an orbital transfer, a typical guidance strategy is the 2-impulse approach, which involves thrusting the motors just at the initial and final instants of the transfer.
Performance can be improved, although counterintuitive, by adding intermediate impulses if performed at a certain instant and at a certain position in space.

Based on the primer vector theory, a multi-impulsive guidance system was therefore implemented by adding one intermediate impulse in order to optimize the trajectory from a fuel consumption point of view. Two main steps were used to achieve the goal:
1 - the computation of the initial guess of position of the midcourse impulse and the time at which to make it occur
2 - its optimization, through a gradient based indirect method, the BFGS algorithm.