fa طراحی مسیر بهینه برای یک شناور تندروی پروازی با هدف کمینه سازی زمان تخصصي Special پژوهشي Research paper در این مقاله، مسئله طراحی مسیر بهینه برای یک شناور تندروی پروازی مطرح می گردد. بدین منظور در ابتدا یک مدل ریاضی برای دینامیک غیر خطی این شناور ارائه می شود. سپس سناریوی مسیر بهینه با کمترین زمان مانور با در نظر گرفتن قیودی روی سیستم هدایت، قیود مربوط به سرعت های خطی و زاویه-ای شناور و قیود غیر هولونومیک ناشی از دینامیک معرفی و مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل این مساله کنترل بهینه مقید به روش غیر مستقیم، مجموعه معادلات دیفرانسیل با شرایط مرزی مستخرج از هامیلتونی سیستم تشکیل گردیده و برای حل عددی این معادلات از روش گسسته سازی ورودی-های کنترلی، تکنیک عددی سریع ترین شیب ، و همچنین تکنیک تابع جریمه توسعه یافته خطی برای اعمال قیود تساوی و نامساوی، استفاده شده است. در نهایت با مقایسه حل تحلیلی مسئله مانور مینیمم زمان و روش مورد استفاده و ذکر چند مثال در قالب تعریف سناریوهای مختلف به بررسی روش ارائه شده پرداخته شده است. نتایج حاصل از این سناریوها، نشان دهنده قابلیت بالای این روش در طراحی مسیر بهینه، برای شناور تندرو پروازی مورد بررسی است. In this paper, the problem of trajectory planning for a high speed planing boat with the aim of time optimization under nonlinear equality and inequality constraints is addressed. First, a nonlinear mathematical model of the craft dynamic and then the Hamiltonian boundary value problem (HBVP) equations are derived. The problem is solved using nolinear programming by discretizing the control time history and adjoining the constraints to the cost function via Linear Extended Penalty Function (LEPF) method. The Steepest Descent (SD) approach is used to solve this nonlinear programming. Some examples of boat minimum time maneuver are presented to demonstrate the effectiveness of the approach for designing optimal maneuvers شناور پروازی, طراحی مسیر بهینه, معادلات شرط مرزی هامیلتونی, روش سریع‌ترین شیب, تابع جریمه توسعه یافته خطی. High Speed Planing Boat, Trajectory Optimization, Hamiltonian Boundary Value Problem, Steepest Descent Approach, Linear Extended Penalty Function Method. 57 68 http://joc.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-25&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Taghi Ghorbani محمد تقی قربانی mt_ghorbani@mehr.sharif.ir 1003194753284600163 1003194753284600163 No دانشگاه صنعتی شریف Hasan Salarieh حسن سالاریه salarieh@sharif.ir 1003194753284600164 1003194753284600164 Yes دانشگاه صنعتی شریف Nima Assadian نیما اسدیان assadian@sharif.ir 1003194753284600165 1003194753284600165 No دانشگاه صنعتی شریف