طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ نازنین صفایی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، ، صفحه 25-35
چکیده
همواره در طی مأموریت‌های فضایی عدم قطعیت در مسئله کنترل وضعیت ماهواره‌ها وجود دارد. از این رو کنترل تطبیقی روشی است که مورد توجه قرار می‌گیرد. از جمله مشکلات کنترل تطبیقی متداول حجم محاسباتی بالا و نبود روش تئوری عمومی برای طراحی مکانیزم تطبیق می‌باشد. در این مقاله یک روش کنترلی بر اساس مفاهیم تطبیقی و بهینه با استفاده از پارامترهای ...
بیشتر
همواره در طی مأموریت‌های فضایی عدم قطعیت در مسئله کنترل وضعیت ماهواره‌ها وجود دارد. از این رو کنترل تطبیقی روشی است که مورد توجه قرار می‌گیرد. از جمله مشکلات کنترل تطبیقی متداول حجم محاسباتی بالا و نبود روش تئوری عمومی برای طراحی مکانیزم تطبیق می‌باشد. در این مقاله یک روش کنترلی بر اساس مفاهیم تطبیقی و بهینه با استفاده از پارامترهای مارکوف جهت کنترل سرعت زاویه‌ای و وضعیت ماهواره معرفی می‌شود. این روش دارای قابلیت دنبالهروی فرمان است، و بر اساس گروه متعامد خاص از مرتبه سه گسترش مییابد و مشکل سینگولاریتی ندارد. همچنین جهت مقایسه این روش با دیگر روشهای کنترلی، روش کنترلی بهینه تنظیمکننده مربعی خطی (LQR) نیز شبیه‌سازی میگردد. در نهایت نتایج حاصل از شبیهسازیها بیانگر این است که عملکرد روش کنترلی تطبیقی ارائه شده بهینه است، و همچنین این روش نسبت به عدم قطعیت در اینرسی مقاوم می‌باشد.
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
وحید بهلوری؛ حسین حقیقی؛ سهیل سیدزمانی
دوره 12، شماره 4 ، دی 1398، ، صفحه 57-67
چکیده
در این مقاله، مود آرام‌سازی سه‌محوره سرعت زاویه‌ای یک ماهواره در بستر نرم‌افزار و سخت‌افزار در حلقه، با عملگر مغناطیسی طراحی و پیاده‌سازی شده است. در این راستا، مدل میدان مغناطیسی توسط سیم‌پیچ هلمهولتز ایجاد شده و ماهواره با جانمایی روی میز سه‌درجه آزادی، در میدان مغناطیسی معادل موقعیت مداری قرار می‌گیرد. الگوریتم کنترلی که ...
بیشتر
در این مقاله، مود آرام‌سازی سه‌محوره سرعت زاویه‌ای یک ماهواره در بستر نرم‌افزار و سخت‌افزار در حلقه، با عملگر مغناطیسی طراحی و پیاده‌سازی شده است. در این راستا، مدل میدان مغناطیسی توسط سیم‌پیچ هلمهولتز ایجاد شده و ماهواره با جانمایی روی میز سه‌درجه آزادی، در میدان مغناطیسی معادل موقعیت مداری قرار می‌گیرد. الگوریتم کنترلی که بر روی برد پردازشی پیاده‌سازی شده، با اندازه‌گیری میدان مغناطیسی و تغییرات آن، اقدام به تحریک عملگرهای مغناطیسی نموده، از تعامل دو میدان مدار و میدان تولیدی عملگر، نهایتاً گشتاور ترمزی ایجاد شده و سرعت زاویه‌ای مستهلک می‌شود. ملاحظات و محدودیتهای عملی ویژهای، از جمله عدمهمزمانی کارکرد عملگر و حسگر مغناطیسی، غلبه گشتاور تولیدی بر اصطکاک میز و اندازه سرعت زاویه‌ای اولیه در پیاده‌سازی مورد توجه بوده که در نرم‌افزار درحلقه نیز لحاظ شده است. با شناسایی مدل اغتشاشی میز، نتایج نرم‌افزار و سخت‌افزار در حلقه با یکدیگر مقایسه شده که علاوه بر تطابق زیاد نتایج، نشانگر توانمندی این بستر در استهلاک سرعت زاویه‌ای است.
وحید بهلوری؛ حسین حقیقی؛ سمانه کویری؛ مرضیه تقی نژاد؛ احسان معانی؛ سهیل سیدزمانی
دوره 12، شماره 2 ، شهریور 1398، ، صفحه 55-70
چکیده
طراحی و پیاده‌سازی بستر آزمون سخت‌افزار در حلقه کنترل وضعیت ماهواره‌ها به همراه نتایج تجربی و ملاحظات عملی در این مقاله ارائه شده است. یک مجموعه‌ی سخت‌افزاری شامل میز سه‌درجه آزادی، سیم‌پیچ هلمهولتز، شبیه‌ساز پرتوهای خورشیدی، شبیه‌ساز مدار، عملگرهای چرخ عکس‌العملی، گشتاوردهنده مغناطیسی، حسگرهای ژیروسکوپ، خورشید، جی‌پی‌اس، ...
بیشتر
طراحی و پیاده‌سازی بستر آزمون سخت‌افزار در حلقه کنترل وضعیت ماهواره‌ها به همراه نتایج تجربی و ملاحظات عملی در این مقاله ارائه شده است. یک مجموعه‌ی سخت‌افزاری شامل میز سه‌درجه آزادی، سیم‌پیچ هلمهولتز، شبیه‌ساز پرتوهای خورشیدی، شبیه‌ساز مدار، عملگرهای چرخ عکس‌العملی، گشتاوردهنده مغناطیسی، حسگرهای ژیروسکوپ، خورشید، جی‌پی‌اس، AHRS، مغناطیسسنج و بورد الکترونیکی پردازشی، طراحی و راهاندازی شده است. بهعلاوه، پایش برخط وضعیت و موقعیت ماهواره در نرمافزارهای LabVIEW و Celestia، تبادل رادیویی دادهها، طراحی بسته باتری و بورد توزیع توان الکتریکی از فعالیت‌های مکمل، برای ارتقاء بستر بوده است. سناریوها و مودهای عملیاتی در قالب الگوریتمهای نرمافزاری، در بستر آزمون ارزیابی می‌شود. نتایج تجربی این بستر در آزمون آرام‌سازی توانسته سرعت زاویه‌ای اولیه را به سرعت الزام کمتر از 3/0 درجه برثانیه در سهمحور برساند. امکان اعمال گشتاور اغتشاشی متناسب با موقعیت ماهواره، امکان آزمون پیشرانش بدونمخزن و سیستم پرفشار، ارتباط برخط میز و نمایشگرها و ساختار بهینه هلمهولتز نوآوریهایی هستند که این بستر را از نمونههای مشابه متمایز می‌کند.
سید حمید جلالی نائینی
دوره 11، شماره 1 ، خرداد 1397، ، صفحه 13-29
چکیده
در این تحقیق، محدودة مجاز پارامترهای مدولاتور پهنا و فرکانس پالس در آنالیز استاتیکی به‌صورت تحلیلی استخراج شده است. بدین منظور، مطالعة پارامتری جامعی بر مبنای دو معیار عملکرد مصرف سوخت و تعداد دفعات روشن شدن عملگر تراستر صورت پذیرفته ومحدودة مجاز پارامترهای بی‌بعد با روابط ریاضی و به‌صورت نمودارهای بی‌بعد ارائه شده است. همچنین، ...
بیشتر
در این تحقیق، محدودة مجاز پارامترهای مدولاتور پهنا و فرکانس پالس در آنالیز استاتیکی به‌صورت تحلیلی استخراج شده است. بدین منظور، مطالعة پارامتری جامعی بر مبنای دو معیار عملکرد مصرف سوخت و تعداد دفعات روشن شدن عملگر تراستر صورت پذیرفته ومحدودة مجاز پارامترهای بی‌بعد با روابط ریاضی و به‌صورت نمودارهای بی‌بعد ارائه شده است. همچنین، روابط تحلیلی دقیق محاسبة دو معیار عملکرد مصرف سوخت و تعداد دفعات روشن شدن عملگر تراستر برای یک کلاس از مدولاتورها با فرض ورودی ثابت بدست آمده است. مزیت تحلیل حاضر، علاوهبر بی‌بعد بودن پارامترها، استخراج محدودة پارامترها بر حسب یکدیگر است. این کار، محدودة پارامترها را به‌صورت دقیقتر از روش تعیین محدودة هر پارامتر با نامساوی نتیجه میدهد. همچنین، در صورت مشخص بودن مقدار حداقل عرض پالس (با فرکانس کاری مدولاتور و ثابت زمانی دینامیک تراستر)، انتخاب محدودة پارامترها محدودتر خواهد شد که در این خصوص نمودارها و روابط مفیدی برمبنای حداکثر ممکن تعداد دفعات روشن شدن تراستر ارائه شده است.
وحید بهلوری؛ سید حمید جلالی نائینی
دوره 10، شماره 4 ، اسفند 1396، ، صفحه 55-66
چکیده
در این مقاله، استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی مقاوم برای طراحی سیستم کنترل وضعیت ماهواره، به منظور بهبود عملکرد آن تحت عدم قطعیت، پیشنهاد شده است. در این راستا، یک ماهوراه تک محورۀ صلب باعملگر تراستر روشن-خاموش با اشمیت‌تریگر و PID در نظر گرفته شده است. عدم قطعیت‌های مدل شامل ممان اینرسی، سطح تراست، تأخیر زمانی خالص تراستر و دامنة ...
بیشتر
در این مقاله، استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی مقاوم برای طراحی سیستم کنترل وضعیت ماهواره، به منظور بهبود عملکرد آن تحت عدم قطعیت، پیشنهاد شده است. در این راستا، یک ماهوراه تک محورۀ صلب باعملگر تراستر روشن-خاموش با اشمیت‌تریگر و PID در نظر گرفته شده است. عدم قطعیت‌های مدل شامل ممان اینرسی، سطح تراست، تأخیر زمانی خالص تراستر و دامنة اغتشاش خارجی است. تابع هدف بهینه‌سازی مقاوم، ترکیب وزنی میانگین قدر مطلق خطای نشانهروی و انحراف معیار آن در نظر گرفته شده است. نتایج حل عددی نشان میدهد که روش بهینه‌سازی مقاوم در مقایسه با روش بهینه‌سازی معین از نظر مقاوم بودن، عملکرد سیستم کنترل وضعیت را در مواجهه با عدم قطعیتها بهبود داده است.
فرید تاجی هروی؛ علی رضا با صحبت نوین زاده
دوره 10، شماره 3 ، آذر 1396، ، صفحه 41-57
چکیده
هدف از ارائه این مقاله اثبات و تشریح روش کنترل بهینه بدون مدل است. این تئوری از اصول روش برنامهریزی دینامیکی استخراج شده است. روش کنترل بهینه بدون مدل برای سیستمهای گسسته در زمان، تولید شده است. در طراحی کنترلر نیازی به مدل سیستم نیست، و تنها از دادههای ورودی و خروجی برای طراحی کنترلر استفاده شده است. برای ارزشسنجی ...
بیشتر
هدف از ارائه این مقاله اثبات و تشریح روش کنترل بهینه بدون مدل است. این تئوری از اصول روش برنامهریزی دینامیکی استخراج شده است. روش کنترل بهینه بدون مدل برای سیستمهای گسسته در زمان، تولید شده است. در طراحی کنترلر نیازی به مدل سیستم نیست، و تنها از دادههای ورودی و خروجی برای طراحی کنترلر استفاده شده است. برای ارزشسنجی روش کنترلی بدون مدل دو عمل صورت گرفته است. اولین عمل طراحی این روش کنترلی برای کنترل وضعیت ماهواره بوده است. هدف از انجام آن تولید روش کنترل بهینه بدون مدل برای مدلی فضایی و سنجش کارایی آن برای سیستم ماهواره است. دومین عمل صورت گرفته برای ارزشسنجی، طراحی کنترلر تنظیمکنندة خطی درجه دوم (LQR) برای سیستم گسسته در زمان ماهواره است. علت طراحی این کنترلر مقایسهی آن با روش کنترلی بدون مدل خواهد بود. در نهایت با انجام این دو عمل، به این نتیجه رسیده شده است که روش کنترل بهینه بدون مدل قابل قبول و ارزشمند است.
فرهاد فانی صابری؛ منصور کبگانیان؛ علیرضا فضل‌یاب؛ عباس آجرکار
دوره 9، شماره 1 ، خرداد 1395، ، صفحه 25-35
چکیده
در این مقاله، یک الگوریتم کنترل وضعیت مقاوم، مبتنی بر روش کنترل پسگام- مد لغزشی برای یک ماهواره با استفاده از چهار چرخ عکس‌العملی با ساختار هرمی طراحی شده است. پایداری مجانبی الگوریتم ارائه شده با کمک تئوری لیاپانوف در حضور دینامیک چرخ عکس‌العملی اثبات شده است. سپس یک بستر تست پردازشگر در حلقه کم هزینه و بلادرنگ به منظور ارزیابی عملکرد ...
بیشتر
در این مقاله، یک الگوریتم کنترل وضعیت مقاوم، مبتنی بر روش کنترل پسگام- مد لغزشی برای یک ماهواره با استفاده از چهار چرخ عکس‌العملی با ساختار هرمی طراحی شده است. پایداری مجانبی الگوریتم ارائه شده با کمک تئوری لیاپانوف در حضور دینامیک چرخ عکس‌العملی اثبات شده است. سپس یک بستر تست پردازشگر در حلقه کم هزینه و بلادرنگ به منظور ارزیابی عملکرد کنترلر وضعیت طراحی شده، ساخته شده است. این بستر توانایی ارزیابی بلادرنگ کنترل وضعیت پسگام- مد لغزشی را دارد. در این بستر، مدلسازی بلادرنگ دینامیک ماهواره، اغتشاشات محیطی وارد بر آن و مدل دقیق چرخ‌های عکس‌العملی در کامپیوتر شبیه‌ساز انجام شده و الگوریتم کنترل وضعیت طراحی شده برای تحقق مأموریت ماهواره، به‌صورت زمان حقیقی بر روی الکترونیک وضعیت پیاده‌سازی و عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است.
رضا محسنی‌پور؛ مهرزاد نصیریان؛ عبدالرضا کاشانی‌نیا؛ محسن فتحی
دوره 8، شماره 1 ، فروردین 1394، ، صفحه 61-71
چکیده
افزایش ابعاد ماهواره‌ها و استفاده از سازه‌های متحرک سبک در ماهواره‌ها، سبب انعطاف‌پذیری و ایجاد نامعینی در مدل آنها می‌شود. بنابراین، برای کنترل وضعیت این ماهواره‌ها باید از روش‌هایی استفاده کرد که در برابر نامعینی مدل سیستم مقاوم باشند و بتوانند اثر اغتشاشات و نویز اندازه‌گیری را حذف کنند. یکی از ...
بیشتر
افزایش ابعاد ماهواره‌ها و استفاده از سازه‌های متحرک سبک در ماهواره‌ها، سبب انعطاف‌پذیری و ایجاد نامعینی در مدل آنها می‌شود. بنابراین، برای کنترل وضعیت این ماهواره‌ها باید از روش‌هایی استفاده کرد که در برابر نامعینی مدل سیستم مقاوم باشند و بتوانند اثر اغتشاشات و نویز اندازه‌گیری را حذف کنند. یکی از این روشها، روش کنترل مقاوم است. اما، به دلیل محل قرارگیری قطبهای معادلات دینامیکی ماهواره، طراحی کنترلکنندههای مقاوم با مشکل مواجه می‌شود. در این مقاله، با استفاده از یک فیدبک داخلی، معادلات دینامیک ماهواره طوری تغییر داده میشوند تا قطبها در محل مناسبتری قرار گیرند و سپس برای معادلات جدید با درنظر گرفتن اثرات انعطاف‌پذیری بهعنوان نامعینی و درنظر گرفتن نامعینی در ماتریس اینرسی ماهواره، یک کنترلکننده H و جهت بهبود عملکرد، یک کنترلکننده µ طراحی می‌شود. اما در ادامه این دو کنترلکننده برای معادلات اولیه آنالیز و مقایسه میشوند، نه برای معادلات جدید.همچنین به‌منظور مقایسه، یک کنترلکننده کلاسیک هم برای سیستم اولیه طراحی شده است.
امیرعلی نیکخواه؛ جواد طیبی؛ جعفر روشنی یان
دوره 7، شماره 2 ، تیر 1393، ، صفحه 1-9
چکیده
در این مقاله، شبیه‌سازی سیستم کنترل وضعیت یک نانو ماهواره مجهز به عملگرهای ژیروسکوپی تک‌قابی با به‌کارگیری راهبرد‌های کنترلی مختلف، ارائه شده است. سیستم کنترل وضعیت در حالت پایداری وضعیت از راهبرد‌های LQR و LQG و در حالت مانوری ماهواره از راهبرد کنترل فیدبک کواترنیون استفاده می‌کند. در حالت پایداری وضعیت با خطی‌سازی معادلات دینامیکی ...
بیشتر
در این مقاله، شبیه‌سازی سیستم کنترل وضعیت یک نانو ماهواره مجهز به عملگرهای ژیروسکوپی تک‌قابی با به‌کارگیری راهبرد‌های کنترلی مختلف، ارائه شده است. سیستم کنترل وضعیت در حالت پایداری وضعیت از راهبرد‌های LQR و LQG و در حالت مانوری ماهواره از راهبرد کنترل فیدبک کواترنیون استفاده می‌کند. در حالت پایداری وضعیت با خطی‌سازی معادلات دینامیکی غیرخطی ماهواره و عملگرهای ژیروسکوپی، کنترلرهای LQR و LQG طراحی شدهاند؛ بهطوریکه در سایر تحقیقات صورت گرفته در این زمینه، از این کنترلرها در پایداری وضعیت استفاده نشده است. در حالت مانوری ماهواره نیز از یک کنترلر فیدبک کواترنیون به فرم خطی به منظور سیستم غیر خطی استفاده شده است. کارایی سیستم کنترل وضعیت و راهبرد‌های کنترلی ارائه شده برای یک نانو ماهواره مجهز به عملگرهای ژیروسکوپی تک‌قابی با آرایش هرمی در نرم‌افزار سیمولینک/ متلب بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی بیانگر تحقق پایداری وضعیت و مانور ماهواره در زوایای بزرگ و همچنین دقت بیشتر راهبرد‌های LQR و LQG در مقایسه با روش فیدبک کواترنیون است.
امیرحسین تقوی؛ احمد سلیمانی؛ تقی شجاعی
دوره 7، شماره 2 ، تیر 1393، ، صفحه 63-74
چکیده
اخیرًا عملگرهای جدیدی به نام کنترلرهای مومنتوم سیالی برای کنترل وضعیت ماهواره پیشنهاد شده است. این عملگرها نسبت به دیگر عملگرهای ذخیره‌ساز مومنتوم مثل چرخ‌های عکس‌العملی و CMGها، دارای نسبت گشتاور اعمالی به وزن بالاتری، جانمایی و مونتاژ راحت‌تر، ارتعاش انتقالی کمتر و... هستند. اما یکی از مشکلات پیاده‌سازی چنین سیستم‌هایی در ...
بیشتر
اخیرًا عملگرهای جدیدی به نام کنترلرهای مومنتوم سیالی برای کنترل وضعیت ماهواره پیشنهاد شده است. این عملگرها نسبت به دیگر عملگرهای ذخیره‌ساز مومنتوم مثل چرخ‌های عکس‌العملی و CMGها، دارای نسبت گشتاور اعمالی به وزن بالاتری، جانمایی و مونتاژ راحت‌تر، ارتعاش انتقالی کمتر و... هستند. اما یکی از مشکلات پیاده‌سازی چنین سیستم‌هایی در عمل، پیچیدگی در مدلسازی ریاضی این عملگرها می‌باشد. این امر باعث شده است که اکثر محققان از یک مدل ساده شده، برای طراحی سیستم کنترلی استفاده کنند، بدون آنکه عدم قطعیتها در مدل ساده شده را در نظر بگیرند. در این مقاله برای رفع این مشکل از یک روش کنترلی مود لغزشی- تطبیقی استفاده شده که در برابر این نبود قطعیتها در مدل مقاوم است و همچنین میتواند حد بالای این عدم قطعیتها را تخمین بزند، بدون آنکه نیاز باشد تا از عملگرهای بزرگتر برای اطمینان از پایداری سیستم استفاده کرد. با توجه به نتایج شبیه‌سازی، می‌توان مشاهده کرد که سیستم کنترلی مورد طراحی قادر است که ماهواره را در کمترین زمان ممکن و بدون فراجهش به وضعیت مطلوب برساند.
فرهاد فانی صابری؛ امیر اسلامی مهرجردی
دوره 5، شماره 4 ، دی 1391، ، صفحه 39-45
چکیده
در این مقاله، طراحی سیستم کنترل وضعیت یک ماهواره سنجش از دور با استفاده از 4 چرخ عکس‌العملی با ساختار هرمی و به‌منظور تصویربرداری استریو مطرح می‌شود. در این روش، به‌منظور تأمین بخشی از توان مورد نیاز ماهواره توسط انرژی ذخیره شده در چرخ‌های عکس‌العملی، یک قانون مدیریت توان برای شارژ و دشارژ انرژی چرخ‌ها مطابق با پروفایل از پیش ...
بیشتر
در این مقاله، طراحی سیستم کنترل وضعیت یک ماهواره سنجش از دور با استفاده از 4 چرخ عکس‌العملی با ساختار هرمی و به‌منظور تصویربرداری استریو مطرح می‌شود. در این روش، به‌منظور تأمین بخشی از توان مورد نیاز ماهواره توسط انرژی ذخیره شده در چرخ‌های عکس‌العملی، یک قانون مدیریت توان برای شارژ و دشارژ انرژی چرخ‌ها مطابق با پروفایل از پیش تعیین شده طراحی و به قانون کنترل وضعیت افزوده می گردد، بهگونهای که کنترل وضعیت ماهواره و مدیریت توان ذخیره شده در چرخ‌های عکس‌العملی به طور همزمان انجام میپذیرد. در این روش، هنگامیکه ماهواره در روشنایی قرار دارد و باتریها شارژ هستند، سرعت چرخ‌ها تا حد مجاز افزایش مییابد و هنگامیکه توان مورد نیاز برای زیرسیستمها ناکافی باشد، با کاهش سرعت چرخ‌ها توان مورد نیاز به سیستم بازگردانده می‌شود. در طراحی این سیستم، اثر اشباع چرخ‌ها نیز بهگونهای منظور شده است که در صورت انجام مدیریت توان مطابق پروفایل از پیش تعیین شده، دقت کنترل وضعیت ماهواره تا حد امکان دچار اختلال نشود. نتایج شبیه‌سازی بیانگر کارایی مناسب سیستم کنترل وضعیت ماهوارهدر حضور سیستم مدیریت توان طراحی شده است.
حسین بلندی؛ بهمن قربانی واقعی؛ فرهاد فانی صابری
دوره 1، شماره 2 ، دی 1387، ، صفحه 27-33
چکیده
سیستم کنترل وضعیت یک ماهواره با پایداری گرادیان جاذبهای به منظور جهتگیری دائم به سمت زمین و ایجاد پایداری به نسبت ممان اینرسی زیاد نیاز دارد. در چنین ماهواره‌هایی، نسبت ممان اینرسی بسیار زیاد سبب کوچک‌شدن بدنة اصلی ماهواره و کاهش قابلیت‌های مأموریت می‌شود. در این مقاله، نسبت ممان اینرسی به‌وسیلة یک فرمول بسته بر اساس فعالیت‌های ...
بیشتر
سیستم کنترل وضعیت یک ماهواره با پایداری گرادیان جاذبهای به منظور جهتگیری دائم به سمت زمین و ایجاد پایداری به نسبت ممان اینرسی زیاد نیاز دارد. در چنین ماهواره‌هایی، نسبت ممان اینرسی بسیار زیاد سبب کوچک‌شدن بدنة اصلی ماهواره و کاهش قابلیت‌های مأموریت می‌شود. در این مقاله، نسبت ممان اینرسی به‌وسیلة یک فرمول بسته بر اساس فعالیت‌های گذشته، چنان کاهش داده می‌شود که بتوان قابلیت اضافه‌کردن پانل‌های خورشیدی و مأموریت‌های بیشتر را فراهم کرد. چرخش ماهواره به سمت خورشید با چرخش ماهواره حول محور بوم به‌دست می‌آید که در تلفیق با چرخش ماهواره بدور زمین سبب ایجاد خطا در راستای محور رول می‌شود. به منظور کاهش این خطا، می‌توان سرعت چرخش ماهواره حول محور بوم را کاهش داد. در راستای تحقق این راه حل، با اضافه‌کردن یک چرخ عکس‌العملی در راستای بوم گرادیان جاذبهای، توسعة شرط پایداری سیستم گرادیان جاذبهای، قابلیت چرخش ماهواره به‌صورت متناوب و تک‌جهته به سمت خورشید ایجاد می‌شود. در این‌راستا، قانون کنترل برای چرخ در دو حالت زوایای کوچک و بزرگ چنان طراحی می‌شود که گشتاور مورد نیاز و اندازه حرکت زاویه‌ای چرخ محدود باشد. در نهایت با شبیه‌سازی بر روی دینامیک و مشخصات یک ماهواره فعال در مدار و در نظر گرفتن ملاحظات عملی، صحت عملکرد سیستم کنترل وضعیت نشان داده می‌شود.
