علوم و اکتشافات فضایی
آیدا کاظمی حکم آباد؛ سیده الهه خاتون آبادی کلالی؛ امیررضا کوثری؛ احسان کوثری؛ وحید بهلوری
دوره 16، شماره 3 ، مهر 1402، ، صفحه 51-68
چکیده
این مقاله فعالیتهای خورشیدی و پدیدههای آن را از منظر مخاطرات اقلیم فضا بر محیط زیست کره زمین و سلامت انسان در زمین و محیط فضا بررسی مینماید. خورشید به عنوان کانون منظومه شمسی مهمترین عامل شرایط محیطی اقلیم فضا است. پدیدههای خورشیدی و ویژگیهای آنها نظیر فعل و انفعالات شیمیایی، تغییرات و بادهای خورشیدی، لایههای یونوسفر، ...
بیشتر
این مقاله فعالیتهای خورشیدی و پدیدههای آن را از منظر مخاطرات اقلیم فضا بر محیط زیست کره زمین و سلامت انسان در زمین و محیط فضا بررسی مینماید. خورشید به عنوان کانون منظومه شمسی مهمترین عامل شرایط محیطی اقلیم فضا است. پدیدههای خورشیدی و ویژگیهای آنها نظیر فعل و انفعالات شیمیایی، تغییرات و بادهای خورشیدی، لایههای یونوسفر، مگنتوسفر و ترموسفر و امواج ساطع شده الکترومغناطیسی بررسی شده است. با توجه به آسیبهایی که امروزه از طریق پدیدههای خورشیدی و تابشهای شدید آن به محیط زیست وارد شده، مطالعه و جمعآوری اطلاعات درباره اقلیم فضا و تاثیر آن بر زیست کره زمین ضروری است. در این مقاله علاوه بر توضیح مختصر درباره فیزیک خورشید و پدیدههای اقلیم فضا، تاثیرات این پدیدهها بر سلامت انسان بررسی شده است. در این راستا نتایج تحقیقات انجام شده بینالمللی مطالعه و بررسی شده تا ارتباط بین بیماریهای قلبی، مغزی، سرطان و همچنین نرخ تولد، سلامت فضانوردان و حیات حیوانات با پدیدههای اقلیم فضا مشخص شود. نتایج این مقاله کمک میکند که در هنگام وقوع رویدادهای خورشیدی بتوان این رویدادها را پیشبینی نموده و با اتخاذ تدابیر صحیح علاوه بر حفظ سلامت زیستی، خسارات احتمالی را نیز حداقل نمود.
طراحی زیرمجموعههای فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
امیررضا کوثری؛ علیرضا احمدی؛ علیرضا شریفی؛ مسعود خوش سیما
دوره 15، شماره 1 ، فروردین 1401، ، صفحه 21-39
چکیده
ماهوارههای سنجش از دور مشاهدة زمین که به صورت غیرفعال سطح زمین را اسکن و تصاویر با قدرت تفکیک مکانی زیر یک متر تولید مینمایند قادرند حول هر سه محور بدنة خود مانور کنند و همزمان با مانور وضعیت از جهات مختلف از ناحیة هدف تصویربرداری نمایند. سختگیرانهترین الزامات میانی حاکم بر عملکرد زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت آنها در مدهای ...
بیشتر
ماهوارههای سنجش از دور مشاهدة زمین که به صورت غیرفعال سطح زمین را اسکن و تصاویر با قدرت تفکیک مکانی زیر یک متر تولید مینمایند قادرند حول هر سه محور بدنة خود مانور کنند و همزمان با مانور وضعیت از جهات مختلف از ناحیة هدف تصویربرداری نمایند. سختگیرانهترین الزامات میانی حاکم بر عملکرد زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت آنها در مدهای چرخشزدایی و نشانهروی دقیق اعمال میشود و شامل قابلیت مانور، چابکی، دقت و پایداری میباشد. در این تحقیق ابتدا روابط تحلیلی و آماری میان معیارهای کمّی الزامات میانی و قدرت تفکیک مکانی که به عنوان یک الزام سطح بالای مأموریتی مطرح است استخراج و با توجه به آن درایورهای طراحی چرخهای عکسالعملی استخراج شده است. سپس در یک نمونه ماهوارة عملیاتی، با استفاده از تکنیک دیاگرام تطبیق، ابتدا مشخصات و ابعاد محمولة اپتیکی، سپس ابعاد و جرم ماهواره و پس از آن قابلیت تولید گشتاور و ظرفیت مومنتوم چرخهای عکسالعملی و مومنتومی تخمین زده شده است.
طراحی سامانههای فضایی: فضاپیماها، ماهوارهها، ایستگاههای فضایی وتجهیزات آنها
امیررضا کوثری؛ اسد صاغری؛ مسعود خوش سیما
دوره 14، شماره 4 ، دی 1400، ، صفحه 1-9
چکیده
در این مقاله به بررسی ، طراحی و تحلیل حساسیت یک مدار عملیاتی برای ماموریتهای پایش زمین در مدار غیر خورشیدآهنگ پرداخته شده است. مدارهای خورشیدآهنگ گزینه اصلی استقرار ماهوارههای پایش زمین هستند، اما در نبود امکان دستیابی به چنین مدارهایی گزینههای دیگری نیز قابل بررسی هستند که شامل مدارهای چند خورشیدآهنگ با قابلیت تکرار رد زمینی ...
بیشتر
در این مقاله به بررسی ، طراحی و تحلیل حساسیت یک مدار عملیاتی برای ماموریتهای پایش زمین در مدار غیر خورشیدآهنگ پرداخته شده است. مدارهای خورشیدآهنگ گزینه اصلی استقرار ماهوارههای پایش زمین هستند، اما در نبود امکان دستیابی به چنین مدارهایی گزینههای دیگری نیز قابل بررسی هستند که شامل مدارهای چند خورشیدآهنگ با قابلیت تکرار رد زمینی میشوند. در اینجا با توجه به ارتفاع و شیب مداری دردسترس، مجموعهای از این نوع مدارها با درنظر گرفتن ماموریت تعریف شده طراحی می شوند. به این منظور با تشکیل یک مسئله جستجو مقید، و با درنظر گرفتن قیدهای مربوط به ویژگی چند خورشیدآهنگی و تکرارشوندگی رد زمینی، به جستجوی مشخصههای مداری پرداخته شده است. در ادامه با هدف شناسایی محدوده مجاز در خطای تزریق مداری تحلیل حساسیت ویژگیهای این مدارها نسبت به عدمقطعیتهای دقت تزریق طی مطالعه موردی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است.
احسان معانی؛ حسین نجات پیشکناری؛ امیررضا کوثری
دوره 11، شماره 3 ، آذر 1397، ، صفحه 63-71
چکیده
در این مقاله، کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از ترکیب چرخ عکس العملی و تراستر مورد بررسی قرار میگیرد. پس از استخراج معادلات حاکم بر دینامیک وضعیت ماهوراه، از روش کنترلی PID برای تعیین گشتاور کنترلی مناسب استفاده میشود. با در نظر گرفتن مدل و قیود حاکم بر چرخ عکس العملی، مومنتوم زاویهای و گشتاور اعمالی چرخهای عکس العملی ...
بیشتر
در این مقاله، کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از ترکیب چرخ عکس العملی و تراستر مورد بررسی قرار میگیرد. پس از استخراج معادلات حاکم بر دینامیک وضعیت ماهوراه، از روش کنترلی PID برای تعیین گشتاور کنترلی مناسب استفاده میشود. با در نظر گرفتن مدل و قیود حاکم بر چرخ عکس العملی، مومنتوم زاویهای و گشتاور اعمالی چرخهای عکس العملی به دست آمده و برای شرایط اولیه مختلف آنالیز می گردد. نتایج بهدست آمده نشان میدهد تا زمانی که چرخ ها اشباع نشده اند، کنترل وضعیت با استفاده از چرخ ها با دقت مناسب صورت می گیرد ولی با اشباع چرخ ها کنترل وضعیت به درستی صورت نگرفته و زوایای اویلر به شدت افزایش می یابد. برای اشباع زدایی چرخ ها از تراستر استفاده می شود به طوریکه هم مومنتوم زاویه ای چرخ ها کاهش یابد و هم وضعیت ماهواره به مقدار مطلوب کنترل شود. سه استراتژی مختلف برای کاهش دور چرخ ها با روشهای PWM و PWPF ارائه شده و نتایج مقایسه شده و روش مناسب برای کنترل وضعیت و از اشباع خارج ساختن چرخ های عکسالعملی ارائه می گردد. نتایج این مقاله می تواند برای کنترل وضعیت ماهوراه های مشابه نیز مفید واقع شود.
اسد صاغری؛ هادی ویسی؛ امیررضا کوثری
دوره 9، شماره 3 ، آذر 1395، ، صفحه 27-36
چکیده
پارامترهای مداری در قالب یکی از ورودیهای اصلی طراحی زیرسیستم تأمین توان و کنترل دمای ماهواره مطرح است. مواردی مثل زمان سایه، زاویة تابش خورشید به پنلها، آلبدو و تششعات گرمایی زمین به مشخصات مداری ماهواره وابسته است. در این تحقیق با استفاده از روشهای شبیه سازی دقیق، تمامی موارد یادشده در طول مأموریت شبیه سازی شده است و فرایند طراحی ...
بیشتر
پارامترهای مداری در قالب یکی از ورودیهای اصلی طراحی زیرسیستم تأمین توان و کنترل دمای ماهواره مطرح است. مواردی مثل زمان سایه، زاویة تابش خورشید به پنلها، آلبدو و تششعات گرمایی زمین به مشخصات مداری ماهواره وابسته است. در این تحقیق با استفاده از روشهای شبیه سازی دقیق، تمامی موارد یادشده در طول مأموریت شبیه سازی شده است و فرایند طراحی بهینة مدار با هدف کمینه کردن تعداد روزهایی از مأموریت که تضمین تأمین توان ماهواره از دست میرود و همچنین، کمینه کردن بار حرارتی وارده به ماهواره و انحراف از معیار استاندارد آن با استفاه از روشهای بهینه سازی فراابتکاری انجام شده است و در نهایت جواب بهینه برای دو پیکربندی متداول ماهواره مقایسه شده است.
عبدالله مددکار؛ احمد کلهر؛ امیررضا کوثری
دوره 9، شماره 2 ، شهریور 1395، ، صفحه 1-9
چکیده
به دلیل حضور برخی ترمهای غیر خطی در معادلات پرواز یک ماهوارهبر باید یک راهبرد مناسب و پایدار کنترلی برای غلبه بر این ترمها و در نتیجه، فرایند ردیابی صحیح مسیر بهینۀ رسیدن ماهوارهبر به مدار مورد نظر را طراحی کرد. در این مقاله، مبانی طراحی یک کنترلکننده برای سیستم غیر خطی نوین و ساده با هدف کنترل یک نوع ماهوارهبر در جهت ردیابی ...
بیشتر
به دلیل حضور برخی ترمهای غیر خطی در معادلات پرواز یک ماهوارهبر باید یک راهبرد مناسب و پایدار کنترلی برای غلبه بر این ترمها و در نتیجه، فرایند ردیابی صحیح مسیر بهینۀ رسیدن ماهوارهبر به مدار مورد نظر را طراحی کرد. در این مقاله، مبانی طراحی یک کنترلکننده برای سیستم غیر خطی نوین و ساده با هدف کنترل یک نوع ماهوارهبر در جهت ردیابی مسیر بهینۀ آن توضیح داده میشود. مبنای اساسی این استراتژی، خطیسازی برخط معادلات غیر خطی طی پرواز و در نهایت، بازنمایی معادلات سیستم بهصورت ژاکوبین توسعهیافته است. نکتۀ مهم این است که سیستم تنها در برخی نقاط کاری و تعادل خطیسازی نمیشود و در هر بازۀ نمونهبرداری، سعی شده است که سیستم معادلات غیر خطی به معادلات خطی تبدیل و سپس، با استفاده از تئوری جایدهی قطبها، یک کنترلکنندۀ ردیاب مناسب برای سیستم پیشنهاد شود. نتایج طراحی و شبیهسازی حاکی از دقت و همگرایی مناسب سیگنالهای مرجع (سیگنالهای شامل سرعت و زاویۀ پیچش) و در نتیجه، انجام موفقیتآمیز مأموریت است.
مهدی فکور؛ امیررضا کوثری؛ حسین صالح غفاری
دوره 6، شماره 2 ، تیر 1392، ، صفحه 67-74
چکیده
در این مقاله، تخمین متغیرهای ژیروسکوپ و ممان اینرسی یک ماهوارة زمینآهنگ در فاز انتقال مداری بهطور همزمان انجام شده است. متغیرهایی دینامیکی که باید تخمین زده شود شامل کوواترنیونها، سرعتهای زاویهای و ممان اینرسی ماهواره است. متغیرهای کالیبراسیون ژیروسکوپ شامل بردار بایاس و ضریب تبدیل حسگر است. معادلات حرکت ماهواره همراه با ...
بیشتر
در این مقاله، تخمین متغیرهای ژیروسکوپ و ممان اینرسی یک ماهوارة زمینآهنگ در فاز انتقال مداری بهطور همزمان انجام شده است. متغیرهایی دینامیکی که باید تخمین زده شود شامل کوواترنیونها، سرعتهای زاویهای و ممان اینرسی ماهواره است. متغیرهای کالیبراسیون ژیروسکوپ شامل بردار بایاس و ضریب تبدیل حسگر است. معادلات حرکت ماهواره همراه با معادلات اندازهگیری ژیروسکوپ، حسگر خورشیدی، و حسگر زمینی برای طراحی فیلتر کالمن توسعه یافته بهمنظور تخمین متغیرهای یاد شده استفاده شدهاند. همچنین اثر گشتاور اغتشاشی در شناسایی ممان اینرسی ماهواره نیز لحاظ شده است. نتایج تخمینها در شبیهسازیهای عددی آورده شده است.