Betelgeuse — інтелектуальна автономна посадка першого ступеня

v1.3.4 · дипломний GNC-симулятор (Unity URP) · GNC protocol v14

Тема: Розроблення інтелектуальної системи автономної посадки першого ступеня ракети-носія на основі нечіткої логіки та машинного навчання.

Симулятор GNC 1-го ступеня (Falcon 9-class analogue: суха маса 25.6 т, Ø 3.66 м, 9 РРД, 4 grid fins, 4 ноги; візуал компактний ~28 м) у земних умовах (Earth LZ): порівняння PID / Fuzzy / Neural / Hybrid.

Документ	Зміст
DOCS.md	Повна специфікація
ARCHITECTURE.md	Шари, SOLID, GNC, DRY
RELEASE.md	Демо захисту
HOW_TO_RUN.md	Запуск + baseline seed

Об'єкт роботи

Об'єкт	Автономна посадка першого ступеня ракети-носія (RTLS, pad)
Середовище	Earth LZ (аеродром / бетонна площадка, природа, небо)
Навігація	IMU + радіовисотомір + GPS-подібний (NavigationEstimator)
Методи	Нечітка логіка (Sugeno) + ML (MLP+ES) + Hybrid Neuro-Fuzzy
Порівняння	A PID · B Fuzzy · C Neural · D Hybrid (Monte-Carlo)

Не моделюється: орбітальне виведення, посадка 2/3 ступенів, Місяць, industrial Kalman/INS, CFD, avionics сертифікація.

Швидкий старт

git clone https://github.com/Kuvaev-dev/Betelgeuse.git

Ассети runtime (шрифти, текстури, Nature FBX) в репо, без окремого git lfs pull.

1. Unity 6000.x (URP) → відкрити проєкт → Assets/Scenes/SampleScene.unity → Play
2. На екрані: Earth LZ + 1-й ступінь (ноги, grid fins, 9 сопел)
3. M демо Hybrid Ideal · або 4 Hybrid → I Ideal → Space
4. B — протокол захисту (seed 42) · P — MC A–D · E — експорт

Режими керування

	Режим	Метод
A	PID	Soft-landing v=−√(2ah) + PID
B	Fuzzy	Zero-order Sugeno 5×5
C	Neural	MLP 5→8→2 + ES (1+λ) · BestWeights_Neural.json
D	Hybrid ★	Neuro-Fuzzy (Sugeno + MLP residual ON)

Критерії soft-landing

|Vᵧ| < 3.5 м/с · нахил < 7° · промах < 40 м · |Vₕ| < 6.5 м/с
(LandingCriteria — реалістичні gate; жорсткий вітер/jitter → відмови)

Фізика

• g ≈ 9.81, ρ(h), Cd·S (корпус + grid fins), вітер
• Маса = 1-й ступінь + залишок палива (Stage1Vehicle)
• RK4 + TVC + lateral guidance від оцінки навігації

Візуал (презентація)

• Stage-1 only (booster): білий корпус, зона стиковки, ноги, fins, 9 сопел
• Earth LZ: meadow albedo (Poly Haven), природа (Kenney CC0), хмари
• Світло узгоджене з диском Сонця (EnvironmentBuilder.SunWorldPosition)

Вердикт (тема)

Фрагмент теми	Реалізація	Статус
Автономна посадка	GNC без пілота до touchdown	✅
Першого ступеня	F9-class маса/Ø/9 РРД/ноги/fins + Stage-1 GNC	✅
Навігація	IMU + GPS + висотомір, complementary	✅
Нечітка логіка	Sugeno-0 5×5 (B)	✅
Машинне навчання	MLP + ES (C), ваги в репо	✅
Інтелектуальна система	Hybrid Neuro-Fuzzy residual ON (D)	✅
Земні умови	Earth LZ, g=9.81	✅
Оцінювання	Monte-Carlo A–D, SVG-графіки, Comparison	✅

Готовність до захисту: ТАК.

Автор

Магістерська кваліфікаційна робота, 2026.