ORIGINAL_ARTICLE
تدوین معیارهای انتخاب کاتالوگ ستارگان و بهروزرسانی کاتالوگ مأموریت سامانة ستارهیاب نمونه
سامانة ستارهیاب، دقیقترین ابزار ناوبری قادر است با تطبیق اطلاعات موقعیت ستارگان در دستگاه اینرسی و اطلاعات تصویر، وضعیت جسم پرنده را تعیین کند. موقعیت ستارگان به همراه مشخصات دیگری از آنها در مجموعهای موسوم به کاتالوگ ستاره گردآوری میشود. هدف از این مقاله، انتخاب یک کاتالوگ ستاره برای استفاده در یک سامانة ستارهیاب نمونه است. بدین منظور ابتدا، انواع کاتالوگهای ستاره معرفی میشوند، سپس معیارهای مختلفی برای انتخاب کاتالوگ ستاره تعیین شده و به هر یک از کاتالوگهای مورد بررسی امتیازی تعلق میگیرد. در ادامه با وزندهی مناسب به معیارهای معرفی شده- با توجه به ضرورتهای سامانة ستارهیاب مورد نظر و جمع امتیازات- کاتالوگ مناسب انتخاب میشود. نتایج نشان میدهد برای سامانة مورد نظر کاتالوگ هیپارکوس بالاترین امتیاز را دارد و مناسب است. در انتها با بهروزرسانی و تصحیح موقعیت ستارگان برای کاتالوگ منتخب، کاتالوگ مأموریت برای سامانة ستارهیاب نمونه تهیه و تدوین میشود.
https://jsst.ias.ir/article_14452_bca380eb39cdbd9de34185069c50bc44.pdf
2013-01-01
1
8
ناوبری سماوی
سامانه ستارهیاب
کاتالوگ ستارگان
جعفر
روشنییان
1
AUTHOR
سیدمحمدمهدی
حسنی
2
AUTHOR
شبنم
یزدانی
syazdani@kntu.ac.ir
3
LEAD_AUTHOR
مسعود
ابراهیمی
ebrahimikm@modares.ac.ir
4
AUTHOR
Roshanian, J., Yazdani, Sh., Hasani, S. M. and Ebrahimi, , “Consideration on Actualizing the Non-Dimensional Star Pattern Recognition Algorithm for a Typical Laboratory Star Tracker,” Journal of Space Science and Technology (JSST), Vol. 5, No. 2, Summer 2012, pp. 15-23.
1
Cannata, M. N., Greene, M.R., Mulligann, S., Popovici, V., Quine, B. and Arjomandi, E., Autonomous Star Imaging Attitude Sensor, (Thesis M.Sc.) Faculty of Science and Engineering,York University, 2007, p. 12.
2
H., Astronomy Made Simple, Doubleday & Company,1985.
3
M., Foundations of Astronomy, Wadsworth Inc, 1986.
4
Zacharias, N., “Catalog Information and Recommendation,” S. Naval Observatory, 2004, pp. 6,10,11.
5
Availabel, [On line]: http://vizier.u-strasbg.fr/
6
ESA Hipparcos Space Astrometry Mission, The Hipparcos and Tycho Catalogues, SP–1200, 1997, p. 235.
7
Hipparcos Homepage (2010) URL: http://astro.estec. esa.nl/SA-general/Projects/ Hipparcos/catalog.html. (Cited Jan. 4, 2012.)
8
Sande, , “Recent Enchantmenet And Future Plans for The Sky2000 Star Cataloge,” Jaavso,Vol. 29, 2001, p.356.
9
Sky2000 Master Catalog, Version 2. Available, [on Line]: http://cheli.gsfc.nasa.gov/dist/attitude/SKYMAP_02html, 2001, pp. 13.
10
Vedder, J., “Star Trackers, Star Catalogs, and Attitude Determination: Probabilistic Aspects of System Design,” Journal of Guidance, Contro1,and Dynamics. Vol. 16, No.3, 1993, pp. 498-504.
11
W. M., TextBook on Spherical Astronomy, Cambridge University Press, Edition 6, 1977.
12
Malak, A. Samaan, Bruccoleri, Ch., Mortari, D. and Junkins, J., “Novel Techniques for Creating Nearly Uniform Star Catalog,” Texas A&M University, Paper AAS03-609, pp. 4-6.
13
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی فنون نرمافزاری تحملپذیری خطای گذرا در نرمافزارهای ماهواره
نرمافزار ماهواره از جمله کاربردهایی است که با توجه به محیط عملیاتی پرتشعشع، در معرض انوع خطاهای گذرا یا اشکالهای نرم قرار دارد. این نوع خطاها باعث وقوع اشکال در اجرای نرمافزارهای ماهواره میشوند. طراحان ماهواره با استفاده از روشهای حفاظت سختافزاری (شیلدینگ) و طراحی مبتنی بر قطعات مقاوم، به مقابله با این خطاها میپردازند. اما عیب این روشها بهطور کلی افزایش هزینه، وزن، مصرف توان الکتریکی و کاهش کارایی است. تحقیقات اخیر نشان میدهد که میتوان در ماهوارههای LEOضمن استفاده از قطعات تجاری (COTS)بهجای قطعات فضایی خاص، با فنون نرمافزاری به مقابله با خطاهای گذرا پرداخت. در این مقاله، ضمن بررسی شاخهای از این فنون، موسوم به فنون مبتنی بر جریان کنترل، روش کارآمدی انتخاب شده و نحوة پیادهسازی، آزمون و ارزیابی آن ارائه داده شده است.
https://jsst.ias.ir/article_14453_68f141a75cea748566e9c996fd03f42c.pdf
2013-01-01
9
18
خطای گذرا (نرم)
جریانکنترل
تحملپذیری خطا
ماهوارههای LEO
طاهره
برومندنژاد
1
AUTHOR
محمد
عبداللهی ازگمی
azgomi@iust.ac.ir
2
LEAD_AUTHOR
شاهرخ
جلیلیان
3
AUTHOR
Croll, P. and Nixon, P., “Developing Safety-Critical Software within a CASE Environment,” Proceedings of the IEEE Colloquium on Computer Aided Software Engineering Tools for Real-Time Control, 1991, p. 8.
1
Ignat, N., Nicolescu, B., Savaria, Y. and Nicolescu, G., “Soft-Error Classification and Impact Analysis on Real-Time Operating Systems,” Proceedings of the Conference on Design, Automation and Test in Europe (DATE’06), Germany, 2006, pp.182-187.
2
Reis, G., Chang, J., Vachharajani N., Rangan R., August I., “SWIFT: Software Implemented Fault Tolerance”, Proceedings of the CGO’05, 2005, pp. 243-254.
3
Baumann, R., “Soft Errors in Commercial Semiconductor Technology: Overview and Scaling Trends,” Proceedings of the IEEE Reliability Physics Tutorial Notes, Reliability Fundamentals, 2002, pp. 121-01.1–121-04.
4
Shirvani, P.P., Oh, N., McCluskey, E.J., and Wood, D.L., “Software-Implemented Hardware Fault Tolerance Experiments COTS in Space,” Proceedings of the International Conference on Dependable Systems and Network, New York, NY, 25-28, 2000
5
Yenier, U., Fault Tolerant Computing in Space Environment and Software Implemented Hardware Fault Tolerance Techniques, Technical Report, Department of Computer Engineering, Bosphorus University, Istanbul, 2003.
6
Rebaudengo, M., Sonza Reorda, M., Torchiano, M., and Violante, M., “Soft-error Detection Through Software Fault-Tolerance Techniques”, Proceedings of the IEEE International Symposium on Defect and Fault Tolerance in VLSI Systems, Albuquerque, NM, USA, Nov 1999, pp. 210-218.
7
Lisboa, C.A.L, Carro, L., Reorda, M., Violante, M., “Online Hardening of Programs Against SEUs and SETs,” Proceedings of the 21stInternational Symposium on Defect and Fault Tolerance in VLSI Systems, 2006.
8
Reis, G., Chang, J., Vachharajani, N., Rangan, R., August and Shubhendu, S., “Design and Evaluation of Hybrid Fault-Detection System,” Proceedings of the 32nd IEEE International Symposium on Computer Architecture, Albuquerque, NM, USA, pp. 148-159, 2005.
9
Jing, Y., Garzaran, M. J., and Snir, M., “Efficient Software Checking for Fault Tolerance,” Proceedings of the IEEE International Symposium on Parallel and Distributed Processing, Miami, FL, April 14-18, 2008, pp. 1-5.
10
Horst, W., Harris, R. L. and Jardine, R. L., “Multiple Instruction Issue in the NonStop Cyclone Processor,” Proceedings of the 17th International Symposium on Computer Architecture, 1990, pp. 216–226.
11
Mahmood, A. and McCluskey, E. J., “Concurrent Error Detection Using Watchdog Processors-A Survey,” IEEE Transactions on Computers, Vol. 37, No. 2, 1998, pp. 160-174.
12
Namjaoo, M. and McCluskey, E. J., “Watchdog Processors and Capability Checking,” Proceedings of the 12th International Symposium on Fault-Tolerant Computing (FTCS-12), 1982, pp. 245-248.
13
Randell, B., “System Structure for Software Fault Tolerant,” IEEE Transaction on Software Engineering, Vol. 1, No. 2, 1975, pp. 220-232.
14
Avizienis A., “The N-Version Approach to Fault-Tolerant Software,” IEEE Transaction on Software Engineering, Vol. 11, No. 12, 1985, pp. 1491-1501.
15
Stefanidis, V. K., and Margarits, K. J., “Algorithm Based Fault Tolerance: Review and Study,” Proceedings of the 2004 International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics (ICNAAM'04), 2004, pp. 1-8
16
Rebaudengo, M., Sonza Reorda, M., Torchiano, M. and Violante, M., “Soft-error Detection Through Software Fault-Tolerance Techniques”, Proceedingsof the IEEE International Symposium on Defect and Fault Tolerance in VLSI Systems, Albuquerque, NM, USA, Nov 1999, pp. 210-218.
17
Oh, N. and McCluskey, E. J., “Low Energy Error Detection Technique using Procedure Call Duplication,” Proceedings of the 2001 International Symposium on Dependable Systems and Networks, 2001.
18
Shirvani, P. P., Saxena, N. and McCluskey, E. J., “Software Implemented EDAC Protection against SEUs,” IEEE Transactions on Reliability, Vol. 49, No. 3, 2000, pp. 273-284.
19
Rebaudengo, M., Sonza Reorda, M. and Violante, M., “A Source-to-Source Compiler for Generating Dependable Software,” Proceedings of the First IEEE International Workshop on Source Code Analysis and Manipulation, Florence, Italy, 2001, pp. 33-42.
20
Benso, A., Di Stefano, C., Natale, G., Prinnetto, P. and Tagliaferri, L., “Control Flow Checking via Regular Expression,” Proceedings of the 10th Asian Test Symposium, Dipt. di Automatica e Informatica, Politecnico di Torino, 2001, pp. 299-303.
21
Ziener, D. and Teich, J., “Concepts for Autonomous Control Flow Checking for Embedded CPUs,” Proceedings of the 5th International Conference on Autonomic and Trusted Computing, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 5060, Springer-Verlag, 2008, pp.234-248.
22
Alkhalifa, Z., Nair, V.S.S., Krishnamurthy, N. and Abraham, J. A., “Design and Evaluation of System-Level Checks for on-Line Control Flow Error Detection,” IEEE Transactionon Parallel and Distributed Systems, Vol. 10, No.6, 1999, pp. 627-641.
23
Oh, N., Shirvani, P. P. and McCluskey, E. J., “Control-Flow Checking by Software Signatures,” IEEE Transactions on Reliability, Vol. 51, No. 1, 2002, pp. 111-122.
24
Venkatasubramanian, R., Hayes, J. P. and Murray, B. T., “Low-Cost On-Line Fault Detection Using Control Flow Assertions,” Proceedingsof the 9th IEEE International On-Line Testing Symposium, July 2003, pp.137-143.
25
Reis, G., Chang, J., Vachharajani, N., Rangan, R. and August I., “SWIFT: Software Implemented Fault Tolerance”, Proceeding of the CGO’05, 2005, pp. 243-254.
26
Li, A. and Hong, B., “Software Implemented Transient Fault Detection in Space Computer,” Aerospace Science and Technology, Vol. 11, No. 2-3, 2007, pp. 245-252.
27
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی، ساخت، و آزمایش یک موتور هیبرید پراکسید هیدروژنHTPB-
کاربرد پراکسید هیدروژن به عنوان یک اکسنده در یک موتور هیبریدی آزمایشگاهی به همراه پلیمر HTPBبه عنوان سوخت مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا با انجام مطالعات ترموشیمیایی این پیشرانه، محدوده کاری ترکیبات مختلف آن تعیین گردید. سپس یک موتور آزمایشگاهی هیبریدی با تولید نیروی پیشران در حدود 10 کیلوگرم طراحی و ساخته شد. پراکسید هیدروژن تجاری حاوی پایدارکننده موجود در بازار ایران، پس از طی فرآیند ویژهای به پیشرانه با غلظت 90 درصد و ناخالصی کمتر از ppm15فرآوری گردید. به منظور راهاندازی موتور از راهانداز کاتالیستی استفاده گردید.بررسیها نشان داد نحوه معرفی اکسنده به بستر کاتالیستی نقش موثری بر کیفیت عملکرد این سیستم دارد. به همین منظور کیفیت پاشش اکسنده در دبیهای مختلف بررسی شد. در یک آزمایش موفق عملکرد موتور هیبرید ساخته شده با سوخت HTPBبررسی گردید. نتایج حاصل از آزمایش، از قبیل فشار و سرعت مشخصه با مقادیر پیشبینی تئوری مقایسه شده است. همچنین به کمک دادههای تجربی مشخصات عملکردی موتور از جمله نرخ پسروی تعیین و با مقادیر متداول آن مقایسه گردیده است.
https://jsst.ias.ir/article_14454_3b8f05feb1c3f40ebeb3a7783b9995a4.pdf
2013-01-01
19
28
موتور هیبرید
پراکسید هیدروژن
HTPB
راهانداز کاتالیستی
پیشرانه سبز
حجت
قاسمی
h_ghassemi@iust.ac.ir
1
LEAD_AUTHOR
محمد
ندافی پور میبدی
2
AUTHOR
کیوان
شعبانی لاکه
3
AUTHOR
عیسی
اصغری
issaasghari88740026@gmail.com
4
سازمان فضایی ایران - پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی
AUTHOR
ابراهیم
زنجیریان
5
AUTHOR
Farbar, E., Louwers, J. and Kaya, T., “Investigation of Metallized and Nonmetallized Hydroxyl Terminated Polybutadiene/Hydrogen Peroxide Hybrid Rockets,” Journal of Propulsion and Power, Vol. 23, No. 2, 2007, pp. 476-486.
1
Osman, R. V., “An Experimental Investigation of a Lithium Aluminum Hydride- Hydrogen Proxide Hybrid Rocket Aerospace Chimical Engineeaing,” Chimical Engineeaing Progress Symposium Series, Vol. 62, No. 61, 1966, pp.92-102.
2
Wernimont, E. J. and Meyer, S. E., “Hydrogen Peroxide Hybrid Rocket Engine Performance Investigation,” AIAA, Paper 94-3147, june 1994.
3
Humble, R. W., Bettner, M. P. and Sandfry, R. A., “Hystar Hybrid Rocket Program at the United States Air Force Academy,” AIAA Paper, 1997-2797, July 1997.
4
Wernimont, E. J. and Heister, S. D., “Combustion Experiment in Hydrogen Peroxide/Polyethylene Hybrid Rocket with Catalytic Injector,” Journal of Propulsion and Power, Vol. 16, No. 2, 2000, pp. 318-326.
5
Austin, B. I., Heister, S., Dambach, E., Wernimont, E. and Meyer, S., “Variable Thrust, Multiple Start Hybrid Motor Solutions for Missile and Space Applications,” 46th AIAA/SME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Nashville, TN, 25-28 July 2010.
6
Tahmasbi, E., Ebrahimi, R., Krarimi, H., Razaghi, R. and Mohammadi, A. R., “Conceptual Design and Feasibility Study of a Hybrid Rocket Motor with Operational Modeling”, 8th IAS Conference, IAS2009-PR820, 2009.
7
Razaghi, R., Mohammadi, A. R. and Tahmasbi, E. “Conceptual Design and Manufacturing of a Hybrid Rocket Motor in Iran,” 8th IAS Conference, IAS2009-PR191, 2009.
8
Krishnan, S. and C. Won L., “Development of a 100-N Hydrogen Peroxide Rocket Engine,” 2nd Regional Conference on Vehicle Engineering & Technology, Kuala Lumpur, Malysia, 15 - 16 July 2008.
9
Stanton, G. and Biblaz, O., Rocket Propulsion Elements, 7th, John Wiley and Sons Inc., 2001, Chapter 2,3,15.
10
Kubota, N., Propellants and Explosives, 2nd, John Wiley and Sons Inc., 2007.
11
Jones, C. W., Applications of Hydrogen Peroxide and Derivatives, 1st The Royal Society of Chemistry, 1999.
12
Wernimont, E. J., Ventura, M., Garboden, G. and Mullens, P. “Past and Present Uses of Rocket Grade Hydrogen Peroxide,” H2O2 Conf , 1999.
13
Humbel, R. W. and et al., Space Propolsion Analyses and Design, 1st Edition, McgrawHill,Chapter 7, 1995.
14
Ghassemi, H. and Fasih, H. F., “Application of Small Size Cavitating Venturi as Flow Controller and Flow Meter, Flow Measurement and Instrumentation,” Article in Press, doi:10.1016/j.flowmeasinst.2011.05.001
15
ORIGINAL_ARTICLE
شبیهسازی رد زمینی و محاسبة زمان های طلوع و غروب ماهواره برای نقطة هدف
یکی از مسائل مهم در بهرهوری از ماهوارهها، زمانبندی مدهای کاری و نوشتن سناریوی عملیات با درنظرگرفتن شرایط محیطی، به صورت خودکار بر روی پردازندة ماهواره است. در راستای ایجاد قابلیت تولید سناریوی پرواز برای ماموریتهای ارسال شده از ایستگاه زمینی و یا ماموریتهایی که به صورت خودکار تولید میشود، پیشبینی آنبورد زمان و پریود زمانی رسیدن به ایستگاه یا نقطهی عکسبرداری ضرورت مییابد. تولید سناریوی به صورت خودکار در پردازندة ماهواره، وابستگی ماهواره به ایستگاه زمینی را کمتر میکند. محاسبة زمانهای طلوع و غروب ماهواره بدون شبیهسازی دقیق مسیر ماهواره با توجه به اغتشاشات مداری امکانپذیر نخواهد بود. هدف این مقاله ارائة روابط مورد نیاز برای شبیهسازی رد زمینی، الگوریتم و مدل سازی محاسبات پیشبینی زمان به کمک پارامترهای کپلری مدار و کاهش حجم این محاسبات برای کاربرد در پردازندة ماهواره به کمک پارامتر نیم قطر اصلی مدار است. برای کاهش حجم محاسبات، استفاده از روشهای عددی کمینهیابی یا ریشهیابی توابع ضرورت مییابد. نیم قطر اصلی مدار به کمک الگوریتمی که در این مقاله ارائه میشود، حجم محاسبات عددی را به نسبت خوبی کاهش میدهد.
https://jsst.ias.ir/article_14455_de267c4c8e1771f6ac18c2bf35954a83.pdf
2013-01-01
29
38
ردیابی ماهواره
طلوع و غروب ماهواره
بهینهسازی حجم محاسبات
محاسبات آنبورد
زاویة فراز
احسان
دانشنیا
1
LEAD_AUTHOR
مهرزاد
نصیریان
nasirian@mut.ac.ir
2
AUTHOR
سیدمحمدمهدی
دهقان
3
AUTHOR
Morris, R., Dungan, J., Frank, J., Khatib, L. and E. Smith, D., “An Integrated Approach to Earth Science Observation Scheduling”, NASA Ames Research Center, 2003.
1
Daneshnia, E., On Board Required Time Predicting to Reach the Satellites to Ground Stations or Targets and Passes, (M. Sc .Thesis) Malek Ashtar University of Technology, Department of Aerospace, 2011, (In Persian)
2
Sauer, B., “Autonomous Mission Scheduling for Satellite Operation”, (M. Sc. Thesis) Massachusetts Institute of Technology, 1993.
3
Bester, M., “SatTrack (V4.0) --A Real-time Satellite Tracking and Orbit Prediction Program”, Space Sciences Laboratory University of California at Berkeley, IEEE Aerospace Applications Conference, 4, 1996, pp.177-191.
4
Hawkins, G. J., Edwards, D. J. and McGeehan, J. P., “Tracking Systems for Satellite Communications”, IEE Proceedings, Vol. 135, No. 5, October 1988, pp. 393-407.
5
Vuckovic, D., Rajkovic, P. and Jankovic, D., “Guidelines for Satellite Tracking (NAVSTAR Software)”, IEEE Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications, 5-7 September 2005, Sofia, Bulgaria, pp 713-716.
6
Analytical Graphics, Incorporated (AGI), STK User's Manual, Version 4.0.5 for Engineering Workstations, 1998.
7
Curtis, H. D., Orbital Mechanics for Engineering Students, Embry-Riddle Aeronautical University, Daytona Beach, Florida, Elsevier Aerospace Engineering Series, 2005.
8
Bate, R., Mueller, D. and White, J., Fundamentals of Astrodynamics, Department of Astronautics and Computer Science United States Air Force Academy, 1971.
9
Irfan, A., Naofal, A. D. and Hershey, J. E. “Predicting the Visibility of LEO Satellites”, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 35, No. 4, 1999, pp.1183-1190.
10
Kiusalaas, J., Numerical Methods in Engineering with MATLAB®, The Pennsylvania State University, Cambridge University Press, 2005.
11
“STK Version 9.2.0.”, © Analytical Graphics Inc, Available, [on line]: www.agi.com, info@agi.com, April 2010.
12
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی سیستم کنترل وضعیت و مدیریت توان برای یک ماهواره سنجش از دور با درنظر گرفتن اثر اشباع چرخها
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.
https://jsst.ias.ir/article_14456_0d6b9b885671fc83c96f102ff13b0f7f.pdf
2013-01-01
39
45
کنترل وضعیت ماهواره
سیستم مدیریت توان
تصویربرداری استریو
چرخهای عکسالعملی
اثر اشباع چرخها
فرهاد
فانی صابری
f.sabery@aut.ac.ir
1
دانشگاه صنعتی امیرکبیر - پژوهشکده علوم و فناوری فضا
LEAD_AUTHOR
امیر
اسلامی مهرجردی
2
AUTHOR
Bolandi, H. , Fani Saberi, F. and Ghorbani Vaghei, B. , “Attitude Control of a Stero – Imaging Satellite with Large Angle Maneuvers Using Reaction Wheels”, 7th Aerospace International Conference, Sharif University of Tchnology, Iran, 2008.
1
Bolandi, H. , Fani Saberi, F. , Vaghei, B. G., “Large-Angle Maneuver Attitude Control for a Stereo Imaging Satellite using Along-Track and Across-Track Maneuvers”, Journal of Space Science & Technology, Vol. 1, No. 2, 2008, pp. 9-15, (In Persian).
2
Bolandi, H., Fani Saberi, “Design of Attitude Control System and Power Management of a Satellite using Four Pyramidal Reaction Wheels”, 10th Aerospace International Conference IAS2010, Tarbiat Modares University, Iran, 2010.
3
Tsiotras, P. and Shen, H., “Satellite Attitude Control and Power Tracking with Energy/Momentum Wheels,” Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 4, No. 1, January–February, 2001.
4
Roes, J. B., “An Electro-Mechanical Energy Storage System for Space Application,” Progress in Astronautics and Rocketry, Vol. 3, Academic, NewYork, 1961, pp. 613–622.
5
Anderson, W. W., and Keckler, C. R., “An Integrated Power/Attitude Control System (IPACS) for Space Application,” Proceedings of the 5th IFAC Symposium on Automatic Control in Space, Pergamon, NewYork, 1973, pp. 81- 82.
6
Cormack III, A., Three Axis Flywheel Energy and Control Sytems, NASA TN-73-G&C-8, 1973.
7
Keckler, C. R., and Jacobs, K. L., “A Spacecraft Integrated Power/Attitude Control System,” Proceedings of the 9th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, American Society of Mechanical Engineers, New York, 1974, pp. 20–25.
8
Will, R. W., Keckler, C. R., and Jacobs, K. L., Description and Simulation of an Integrated Power and Attitude Control System Concept for Space-Vehicle Application, NASA TN D-7459, 1974.
9
Bang, H. and Tahka, M. J., Hyung-Don Ch., “Large Angle Attitude Control of Spacecraft with Actuator Saturation, Control Engineering Practice 11,” Elsevier, 11, No. 9, 2003, pp. 989–997.
10
Marcel, , Spacecraft Dynamics and Control, Combridge University Press, 1997.
11
ORIGINAL_ARTICLE
کنترل عاری از برخورد چندین ماهواره با پسخوراند آرایش از طریق ساختار مجازی
در این مقاله سعی بر آن شده تا کنترل آرایش پروازی را برای چندین ماهواره تحت روشی به نام ساختار مجازی(Virtual Structure) صورت دهیم. در ابتدا الگوریتم مورد نظر را در فضای مرجع بدون هیچ گرادیان جاذبی پیاده کردهایم و در ادامه همین الگوریتم را برای دستهای از ماهوارهها که درون مداری دایرویحول زمین در گردش هستند توسعه دادهایم. سپس برای عدم برخورد ماهوارهها با یکدیگر کنترلکننده دیگری به سیستم اضافه کردهایم. و در نهایت این سیستم کنترلی را بر روی میکروماهوارههایی تحت عنوان اسفیرز(SPHERES) با درنظر گرفتن محدودیت عملگرهای کنترلی آنها پیادهسازی کردهایم.
https://jsst.ias.ir/article_14457_38645c29607db2864cec10c87f9f8bee.pdf
2013-01-01
47
60
آرایش پروازی
ساختار مجازی
بازشکلگیری
محمد
صابریتوکلی
m_saberi@alum.sharif.ir
1
LEAD_AUTHOR
فریبرز
ثقفی
2
AUTHOR
Ren, W. and Beard, R. W., “Formation Feedback Control for Multiple Spacecraft via Virtual Structures”, Revised Submission to IEEE Proceedings - Control Theory and Applications, February, 2004.
1
Parker, G., King, L. and Schaub, H. “Charge Determination for Specified Shape Coulomb Force Virtual Structures”, 47th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, Island, May 1–4, 2006.
2
Ren, W. and Beard, R. W., “Virtual Structure Based Spacecraft Formation Control with Formation Feedback”, AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, AIAA 2002-4963, 5-8 California, August 2002.
3
Desai, J. P., Ostrowski, J. and Kumar, V., “Controlling Formation of Multiple Robots”, IEEE Transactions on Robotics and Automatioj, Vol. 17, No. 6, December 2001.
4
Fierro, R., Das, A., Kumar, V. and Ostrowski, J. “Hybrid Control of Formations of Robots,” Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, (Seoul, Korea), May 2001, pp. 157-162
5
Stipanovic, D. M., Inalhan, G., Teo, R. and Tomlin, C. J., “Decentralized Overlapping Control of a Formation of Unmanned Aerial Vehicles,” Decision and Control, Proceedings of the 41st IEEE Conference, 3 Decamber 2002, pp. 2829-2835.
6
Olfati-Saber, R., Flocking for Multi-Agent Dynamic Systems- Algorithms and Theory, California Institute of Technology, Submitted to the IEEE Transactions on Automatic Control, Technical Report, CIT-CDS 2004-005, June 2004.
7
Balch, T. and Arkin, C., “Behavior-Based Formation Control for Multi-Robot Teams”, IEEE Transaction on Robotic and Automation, Vol. 14, No. 6, 1999, pp. 926-939.
8
Zipfel, P. H., Modeling and Simulation of Aerospace Vehicle Dynamics, Edition Series, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2000.
9
Sharifian, Sh., Self-Reconfiguration and Autonomous Algorithm for Spacecraft Formation Flight UsingVirtual Structure Approach, (M. Sc. Thesis), Sharif University of Technology, 2009, (In Persian).
10
SaberiTavakkoli, M., Implementation of Virtual Structure Approach in MultipleSpacecraft Formation Flight using Visual Sensors, (M. Sc. Thesis), Sharif University of Technology, 2010, (In Persian).
11
ORIGINAL_ARTICLE
تست پایداری وضعیت شبیهساز ماهواره واکنش سریع، با عملگرهای ژایروی کنترل ممان تکجیمبال
اخیراً تمایل به استفاده از ماهوارههای کوچک به دلیل هزینة پایین، سرعت بالا و سادگی فرایند طراحی، ساخت و پرتاب، در مأموریتهای فضایی افزایش پیدا کرده است. در برخی از این مأموریتها به دلیل وظایف محوله نیاز به مانورهای سریع بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله تست پایداری وضعیت شبیهساز سه درجه آزادی میکروماهواره واکنش سریع - مجهز به ژایروهای کنترل ممان تکجیمبال با آرایه هرمی- ارائه شده است. در تست پایداری وضعیت راهبردی کنترلی LQRبه کارگرفته شدهاست، به طوری که نسبت به سایر روشها به دلیل نیاز نداشتن به قانون هدایت برتری دارد. شبیهساز حاضر امکان تست قوانین مختلف کنترلی را با استفاده از عملگرهای ژایروی کنترل ممان تکجیمبال فراهم میآورد. در این کار، ابتدا پس از ذکر اهمیت موضوع، عملگرهای ژایروی کنترل ممان تکجیمبال و شبیهساز ماهواره معرفی و مشخصات فنی آنها ذکر شده است، راهبردهای کنترلی بر روی شبیهساز پیادهسازی شده، تستهای پایداری وضعیت انجام و نتایج حاصل از تستهای عملی ارائه و مورد بررسی قرار میگیرند. نتایج بیانگر پایداری وضعیت مناسب شبیهساز با وجود گشتاورهای اغتشاشی هستند.
https://jsst.ias.ir/article_14458_be50b61716c44ece9b905a92ceb5ce8d.pdf
2013-01-01
61
68
کنترل وضعیت
شبیهساز ماهواره واکنش سریع
ژایروی کنترل ممان تکجیمبال
شرایط تکینگی
LQR
علیرضا
آقالاری
ali_aghalari@aut.ac.ir
1
LEAD_AUTHOR
جواد
طیبی
jtayebbi@gmail.com
2
AUTHOR
احمد
کلهر
3
AUTHOR
[1] Berner, R., Control Moment Gyro Actuator for Small Satellite Application, (M. Sc. Thesis), University of Stellenbosch, 2005.
1
[2] Tayebi, J., Attitude Control of High Agility Nano Satellite with Control Moment Gyros, (M. Sc. Thesis), K. N. Toosi University, 1390 (In Persian).
2
[3] Jacot, A. and Liska, D. J., “Control Moment Gyros in Attitude Control,” Journal of Spacecrafts and Rockets, Vol. 3, No. 9, 1966, pp. 1313-1320.
3
[4] Margulies, and Aubrun, J. N., “Geometrical Theory of Single Gimbal Control Moment Gyro System,” The Journal of the Astronautical Sciences, Vol. XXVI, No.2, 1978, pp.159-191.
4
[5] Bedrossian, N. , Paradiso, J., Bergman, E. and Rowell, D., “Redundant Single Gimbal Control Moment Gyroscope Singularity Analysis,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol.13, No.6, 1990, pp.1096-1101.
5
[6] Bedrossian, N. , Paradiso, J. and Bergman, E. “Steering Law Design For Redundant Single Gimbal Control Moment Gyroscopes,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 13, No.6, 1990, pp. 1083-1089.
6
[7] Vadali, S. , Oh, H. S. and Walker, S., “Preferred Gimbal Angles for Single Gimbal Control Moment Gyroscopes,” Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol.13, No.6, 1990, pp. 1090-1095.
7
[8] Oh, H. and Vadali, S. R,. “Feedback Control and Steering Laws for Spacecraft Using Single Gimbal Control Moment Gyros,” The Journal of the Astronautical Sciences, Vol. 39, No. 2, 1991, pp. 183-203.
8
[9] Meffe, G., and Stocking, M., “Momentum Envelope Topology of Single Gimbal CMG Arrays for Space Vehicle Control,” Proceedings of AAS Guidance and Control Conference, Keystone, CO, 1987.
9
Kurokawa, H., “Constrained Steering Law of Pyramid-Type Control Moment Gyros and Ground Tests”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 20, No.3, 1997, pp.445-449.
10
B., Bailey, D. and Heiberg, C., “Singularity Robust Steering Logic for Redundant Single-Gimbal Control Moment Gyros,” Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 24, No. 5, 2001, pp. 865-871.
11
Lappas, V. J. Steyn, W. H. and Underwood, C. I. “Attitude Control for Small Satellites using Control Moment Gyros”, 52nd IAF, 2001.
12
Tekinalp, O. and Yavuzoglu, E., “A New Steering Law for Redundant Control Moment Gyroscope Cluster,” Aerospace Science and Technology, Vol. 9, No. 7, 2005, pp. 626-634.
13
Won Kown, S., Tani, Y., Okubo, H. and Shimomura, T., “Fixed-Star Tracking Attitude Control of Spacecraft using Single-Gimbal Control Moment Gyros,” American Jounrnal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 3, Issue 1, 2010, pp. 49-55.
14
Harland, and MLorenz, R. D., Space Systems Failures, Editor J. Mason, Springer-Praxis, 2005.
15
KrishnaKumar, K., “Adaptive Neuro-Control for Spacecraft Attitude Control”, Procceding of the IEEE Confrence on Control Applications, Aug. 1994.
16
Unnikrishnan, , Balakrishnan, S. N., and Padhi, R. “Dynamicre-optimization of a Spacecraft Attitude Controller in the Presence of Uncertainties”, Procceding of IEEE Int’l Symposium on Intelligent Control, Munich, Germany, Oct. 2006.
17
Makunis, W., “Adaptive Satellite Attitude Control In The Presense of Inertia And Cmg Gimbal Friction Uncertainties”, Journal of the Astronautical Sciences, Vol. 56, No. 1, 2008, pp. 121–134,.
18
Aghalari, A., Kalhor, A., Dehghan, S. M. M. and Abedian, A., “Designing, Testing and Evaluation of A Single Gimbal Control Moment Gyro for Microsatellite”, Journal of Space Science and Technology, Aerospace research Institute, Vol. 2, No. 3, 1388, pp. 13-24, (In Persian).
19
Aghalari, A., Study on Satellite Simulators, Designing and Fabrication of a Single Gimbal Control Moment Gyro for Simulator, Technical Report, Aerospace University Complex, 1389, (In Persian).
20
Kalhor, A. and Cheheltani, S. H., Designing and Integration of Electronics and Computer Parts of Satellite Simulator With Single Gimbal Control Moment Gyros, Technical Report, Aerospace University Complex, 1390, (In Persian).
21
Aghalari, A. and Abedian, A., Designing and Integration of a Satellite Simulator with Single Gimbal Control Moment Gyros, Technical Report, Aerospace University Complex, 1389, (In Persian).
22
Available, [on line]: http://www.Microstrain.com
23
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی و ارزیابی عملکرد سامانة تعیین وضعیت آزمایشگاهی با حسگرهای خورشیدی و مغناطیسی
آزمایش عملکردی زیرسیستم تعیین وضعیت در فرآیند توسعه و ساخت ماهواره به دلیل نیاز به شبیهسازی شرایط محیطی فضا در آزمایشگاه، کار بسیار پیچیدهای است. در این مقاله پیادهسازی و ارزیابی عملکرد یک مجموعه آزمایشگاهی برای تخمین وضعیت با ترکیب اطلاعات حسگرهای خورشیدی و مغناطیسی ارائه شده است. بستر آزمایشگاهی ایجاد شده شامل اتاق تاریک و شبیهساز نور خورشید است.حسگر مغناطیسی نیز میدان مغناطیسی محلی زمین را اندازهگیری میکند. یک مجموعه دو درجه آزادی برای ایجاد حرکت چرخشی کنترل شونده حسگرها مورد استفاده قرار گرفته است. با ایجاد مدلهای مرجع متناسب با شرایط آزمایشگاهی و ترکیب اطلاعات اندازهگیری شده توسط حسگرها، عملکرد سیستم در تخمین وضعیت با روشهای کلاسیک و فیلتر کالمن تعمیم یافته ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده با حرکت فرمان داده شده به موتورها با توجه به شرایط آزمایش با دقت مناسبی قابل مقایسه است و عملکرد سیستم پیادهسازی شده را تایید میکند.
https://jsst.ias.ir/article_14459_ed05798589cec00d1b48219029dd823e.pdf
2013-01-01
69
78
شبیهساز خورشید
تعیین وضعیت ماهواره
حسگر خورشیدی
حسگر مغناطیسی
امیرحسین
توکلی
am_h_tavakoli@mut.ac.ir
1
LEAD_AUTHOR
مسعود
یزدانیان
2
AUTHOR
یارالله
کولیوند
3
AUTHOR
مرتضی
شهروی
shahravi@aut.ac.ir
4
AUTHOR
مراد
مؤمنی
5
AUTHOR
سید محمدمهدی
دهقان
6
AUTHOR
Kassalias, I., Attitude Determination for the Three-Axis Spacecraft Simulator (TASS) by Application of Particle Filtering Techniques, (M.Sc. Thesis) on Naval Graduate School, California, Monterey, 2005.
1
Ruud, K. K., “FORTÉ Hardware-in-Loop Simulation”, 11th AIAA/USU Conference on Small Satellites, 1997.
2
Wertz, J. R., Spacecraft Attitude Determination and Control, Kluwer Academic Publishers,1999.
3
Psiaki, M. L., “Attitude Determination Filtering via Extended Quaternion Estimation,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 23, No. 2, March- April 2000, pp. 210–214.
4
Bar-Itzhack, I.Y., “REQUEST: a Recursive QUEST Algorithm for Sequential Attitude Determination,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 19, No. 5, Sept.-Oct. 1996, pp. 1034–1038.
5
[6] Wan, E. and Van Der Merwe, R., The Unscented Kalman Filter, Kalman Filtering and Neural Networks, Edited by S. Haykin, Chap. 7, John Wiley & Sons, New York, 2001.
6
[7] Shuster, M. D., and Oh, S. D., “Three-Axis Attitude Determination from Vector Observations,” Journal of Guidance and Control, Vol. 4, No. 1, 1981, pp. 70–77.
7
[8] Krogh, K. and Schreder, E., ”Attitude Determination for AAU Cubesat,” Department of Control Engineering, Aalburg University, 2002
8
[9] Stian Søndersrød Ose, Attitude Determination for the Norwegian Student Satellite NCube, (M. Sc. Thesis), Norwegian University of Science and Technology 2004.
9
Sunde, B. O., Sensor Modeling and Determination for Microsatellite, (M. Sc. Thesis), Norwegian University of Science and Technology, 2005.
10
Ho, Y. C. and Lee, R. C. K., “A Bayesian Approach to Problems in Stochastic Estimation and Control,” IEEE Trans. Automat. Control., Vol. AC-9, Issue: 4, 1964, pp. 333–339.
11