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Ingeniería Matemática

Máster. Curso 2023/2024.

PROBLEMAS DE OPTIMIZACIÓN EN DINÁMICA ESPACIAL - 604349

Curso Académico 2023-24

Datos Generales

SINOPSIS

COMPETENCIAS

Generales
Aprender a aplicar los conocimientos adquiridos, en el entorno de la Ingeniería Matemática, a un entorno multidisciplinar resolviendo problemas de Matemática avanzada en el ámbito de Ingeniería espacial. En particular el estudiante adquirirá las siguientes competencias del máster:

CG1 Aprender a aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) en el ámbito de la Ingeniería Matemática avanzada
CG2 Elaborar adecuadamente y con cierta originalidad argumentos motivados, proyectos de trabajo, redactar planes así como formular hipótesis y conjeturas razonables en el ámbito de la Ingeniería Matemática avanzada.
CG3 Emitir juicios en función de criterios, de normas externas o de reflexiones personales justificadas
CG4 Presentar públicamente ideas, procedimientos o informes de investigación, así como asesorar a personas u organizaciones en su ámbito de especialización en Ingeniería Matemática avanzada.
CG5 Comprender y utilizar de manera avanzada el lenguaje y las herramientas matemáticas para modelizar, simular y resolver problemas complejos del ámbito de la ingeniería y de la industria, reconociendo y valorando las situaciones y problemas susceptibles de ser tratados matemáticamente.
CG6 Conocer los modelos, métodos y técnicas relevantes en distintas áreas de aplicación de la Ingeniería Matemática avanzada participando en la creación de nuevas tecnologías que contribuyan al desarrollo de la sociedad.
CG7 Saber abstraer en un modelo matemático complejo las propiedades y características esenciales de un problema real del ámbito de la ingeniería y de la industria reconociendo su rango de aplicabilidad y limitaciones.
Transversales
CT1 Saber aplicar sus avanzados conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y poseer las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y en la resolución de problemas y estudio de casos. Esto implica, concretamente: Integrar creativamente conocimientos y aplicarlos a la resolución de problemas, perseguir objetivos de calidad en el desarrollo de su actividad profesional, adquirir capacidad para la toma de decisiones y de dirección de recursos humanos, ser capaz de mostrar creatividad, iniciativa y espíritu emprendedor para afrontar los retos de su actividad, valorar la importancia de la Ingeniería Matemática en el contexto industrial, económico, administrativo, medio ambiental y social
CT2 Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes para emitir juicios que incluyan una reflexión profunda sobre temas relevantes de índole científica, industrial, tecnológica y empresarial. Demostrar razonamiento crítico y gestionar información científica y técnica de calidad, bibliografía, bases de datos especializadas y recursos accesibles a través de Internet.
Específicas
CE1 Adquirir una formación avanzada, sólida y rigurosa en temas avanzados de Matemáticas y sus Aplicaciones.
CE2 Ser capaz de planificar la resolución de problemas de un alto nivel de complejidad en función de las herramientas de que se disponga y, en su caso, de las restricciones de tiempo y recursos.
CE3 Ser capaz de utilizar aplicaciones informáticas de cálculo numérico y simbólico, visualización gráfica, optimización u otras para experimentar en aspectos avanzados de Matemáticas y resolver problemas con un elevado grado de complejidad
CE4 Desarrollar habilidades de aprendizaje en Matemáticas avanzadas y sus aplicaciones que permitan al alumno continuar estudiando y profundizando en la materia de modo autónomo.
CE5 Resolver problemas y casos reales planteados en el ámbito de la ingeniería, la industria, la ciencia, la tecnología y la sociedad mediante habilidades de modelización, cálculo numérico, simulación y optimización.
CE6 Desarrollar programas que resuelvan problemas matemáticos avanzados utilizando para cada caso el entorno computacional adecuado.
CE7 Ser capaz de utilizar de herramientas avanzadas de búsqueda de recursos bibliográficos así como manejo, gestión y análisis de alto nivel de grandes bases de datos
Otras
Aplicación de las ecuaciones de Mecánica a la formulación de los problemas de Dinámica Orbital.
Elaboración de modelos complejos de fuerzas.
Determinación de soluciones analíticas aplicando el método de variación de las constantes.
Optimización de maniobras de control minimizando la función de coste.
Determinación de soluciones numéricas. Manejo de algoritmos numéricos predictor-corrector de integración numérica de EDOS.
Optimización del problema no lineal. Técnicas feed-back.
Conocimiento y aplicación de los de los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS).
Determinación de posiciones a partir de observaciones GNSS.

ACTIVIDADES DOCENTES

Clases teóricas
15 horas
Clases prácticas
14 horas
Exposiciones
1 hora

Presenciales

1,3

No presenciales

1,7

Semestre

2

Breve descriptor:

La asignatura tiene como objetivo proporcionar una visión de la aplicación a la ingeniería espacial de diversas herramientas matemáticas aplicables en problemas de control de sistemas dinámicos.

Requisitos

Ninguno más allá de los generales del Master

Objetivos

La asignatura tiene como objetivo proporcionar una visión de la aplicación a la ingeniería espacial de diversas herramientas matemáticas aplicables en problemas de control de sistemas dinámicos.

Contenido

Problemas de control en sistemas dinámicos.
Movimiento perturbado de satélites. Métodos analíticos.
Efectos de campo gravitatorio terrestre.
Efectos de la fuerza lunisolar.
Efectos de la presión de radiación solar.
Principio de mantenimiento en estación.
Establecimiento de estrategias óptimas. Funcion de coste
Movimiento perturbado de satélites. Métodos numéricos.
Optimización de maniobras. Caso no lineal.

Evaluación

Presentación de trabajos donde se apliquen los conocimientos adquiridos correspondiente a la resolución numérica de un problema de control orbital para una misión espacial específica y a la determinación mediante algoritmos precisos de la posición a partir de datos GPS

Bibliografía

Gendt, G. and Montag, 1986. "Orbital computations by means of the POTSDAM-5 program system and applications". Advances in Space Research. Vol. 6, Nº 9, pp. 143-150.
Herrick, S. (1972): "Astrodynamics". Van Nostrand Reinhold Company. London.
Mattias Soop, E., (1983): "Introducción to geostationary orbits". ESA Scientific & Technical Publications Branch, ESTEC Noordwijk, The Nederlands.
Romero, P., J.M: Gambi, E. Patiño. Station keeping manoeuvres for geostationary satellites using feed-back control techniques. Aerospace Science and Technology Vol. 11, n 2-3, pp.229-237 (2007).
Romero, P., J. M. Gambi. Optimal control in the east/west station keeping manoeuvres for geostationary satellites. Aerospace Science and Technology, Vol.8 n 8 pp 729-734 (2004).
Sanz Subirana, J., Juan Zornoza, J.M., Hernández-Pajares, J. GNSS Data Processing, Vol. 1: Fundamentals and Algorithms (ESA TM-23/1, 2013). Production Editor: K.Fletcher. ISBN 978-92-9221-886-7
Kaplan, E. Understanding GPS: principles and applications. (2006). Editors: Elliott Kaplan, Christopher Hegarty. ISBN 1-58053-894-0

Estructura

MódulosMaterias
No existen datos de módulos o materias para esta asignatura.

Grupos

Clases teóricas y/o prácticas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo Único15/04/2024 - 29/05/2024LUNES 19:00 - 21:00-MARTA FOLGUEIRA LOPEZ
MIÉRCOLES 19:00 - 21:00-MARTA FOLGUEIRA LOPEZ