طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ فرشته ملک پور
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، ، صفحه 15-26
چکیده
این مقاله یک روش تخمین پارامتر از مدلهای زمان -پیوسته را برای یک سیستم پارامتر متغیر معرفی میکند.در روش خطی پارامتر متغیر که برای بیان سیستمهایی با ماتریسهای فضا-حالت تابع از پارامترهای زمان متغیر است، پایداری و عملکرد سیستم فیدبک تضمین و یک پتانسیل قابل توجه برای بهبود کارایی وجود دارد. دینامیک این نوع سیستم‌ها به یک پارامتر ...
بیشتر
این مقاله یک روش تخمین پارامتر از مدلهای زمان -پیوسته را برای یک سیستم پارامتر متغیر معرفی میکند.در روش خطی پارامتر متغیر که برای بیان سیستمهایی با ماتریسهای فضا-حالت تابع از پارامترهای زمان متغیر است، پایداری و عملکرد سیستم فیدبک تضمین و یک پتانسیل قابل توجه برای بهبود کارایی وجود دارد. دینامیک این نوع سیستم‌ها به یک پارامتر متغیر با زمان که در این پژوهش سرعت زاویهای چرخ عکس‌العملی در نظر گرفته شده وابستهاست. مقادیر این پارامتر در طول یک بازه زمانی نامعلوم، اما با عملکرد سیستم قابل اندازهگیری است. با استفاده از تکنیک بهره جدول بندی، پایداری سیستم پارامتر متغیر بررسی و پارامتر جدولبندی برای یک عملکرد از تخمین فاکتورهای موثرکنترلی انتخاب میشود.شرایط کافی استخراج شده به شرایط نامساوی ماتریسی خطی تبدیل می‌شوند که میتوانند با الگوریتم محدب حل شوند. با حل این شرایط کنترلکننده، بهره جدولبندی شده بدست می آید تا پایداری و عملکرد سیستم پارامتر متغیر را تضمین کند. نتایج شبیه‌سازی عددی موفقیت آمیز بودن روش پیشنهادی را نشان میدهند.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ پوریا زارعی
دوره 14، شماره 4 ، دی 1400، ، صفحه 77-83
چکیده
کنترل وضعیت فضاپیمای فعال در مدار با استفاده از عملگرهای چرخ عکس‌العملی به دلیل برتری‌های خاص نسبت به دیگر عملگرها انتخاب مناسب‌تری است. با توجه به عملکرد مکانیکی این عملگر و احتمال خرابی آن، استفاده از چهار چرخ عکس‌العملی برای کنترل وضعیت سه محوره فضاپیما، راهکاری کاربردی در مواجهه با نقص یکی از چرخ‌ها است. در این مقاله به کنترل ...
بیشتر
کنترل وضعیت فضاپیمای فعال در مدار با استفاده از عملگرهای چرخ عکس‌العملی به دلیل برتری‌های خاص نسبت به دیگر عملگرها انتخاب مناسب‌تری است. با توجه به عملکرد مکانیکی این عملگر و احتمال خرابی آن، استفاده از چهار چرخ عکس‌العملی برای کنترل وضعیت سه محوره فضاپیما، راهکاری کاربردی در مواجهه با نقص یکی از چرخ‌ها است. در این مقاله به کنترل بهینه وضعیت فضاپیمایی پرداخته شده که دارای چهار چرخ عکسالملی است و کنترل وضعیت در صورت خرابی چرخ‌ها بررسی و به ترتیب با یک و دو چرخ از کارافتاده کنترل انجام شده است. کنترل وضعیت فضاپیما تنها با دوچرخ عکس‌العملی مسئله قابل توجهی است که کنترلرهای مرسوم قادر به پایدار کردن آن نمیباشند. بنابراین استفاده از الگوریتم کنترلی پیش‌بین مبتنی بر مدل به صورت غیرخطی که به نوعی کنترل بهینه ارزیابی میشود برای کنترل وضعیت این فضاپیما به صورت زمان گسسته استفاده شده که نتایج قابل استنادی را برآورده میکند.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ احمد ابراهیمی
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1400، ، صفحه 15-22
چکیده
تلاطم در مخازن فضاپیما در حین انجام مانور مداری اثرات نامطلوبی دارد. بنابراین با توجه اهمیت مانور مداری صحیح برای رسیدن به مدار هدف، باید قبل از انجام مانورهای مداری تلاطم مدلسازی و روشی مناسبی برای کنترل آن انتخاب شود. در این مقاله با استفاده از یک روش جدید به مدلسازی تلاطم در مخازن پرداخته و همچنین برای اولین بار کنترل وضعیت فضاپیما ...
بیشتر
تلاطم در مخازن فضاپیما در حین انجام مانور مداری اثرات نامطلوبی دارد. بنابراین با توجه اهمیت مانور مداری صحیح برای رسیدن به مدار هدف، باید قبل از انجام مانورهای مداری تلاطم مدلسازی و روشی مناسبی برای کنترل آن انتخاب شود. در این مقاله با استفاده از یک روش جدید به مدلسازی تلاطم در مخازن پرداخته و همچنین برای اولین بار کنترل وضعیت فضاپیما و کنترل تلاطم به طور همزمان با استفاده از این مدل شبیه‌سازی شده است. تلاطم سوخت با استفاده از مدل توپ پالسی متحرک مدلسازی و معادلات دینامیکی کل سیستم با استفاده از معادلات کرشهف استخراج شده است. مانور فضاپیما و حرکت توپ پالسی متحرک در صفحه در نظر گرفته شده و در نتیجه سیستم فضاپیما و توپ پالسی دارای چهار درجه آزادی خواهد شد. نتایج شبیه‌سازی نشان دهنده موفقیتآمیز بودن مدلسازی ارائه شده و کنترل همزمان تلاطم و وضعیت می‌باشد.
محمد نوابی؛ نازنین صفایی حشکوائی
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، ، صفحه 77-88
چکیده
روش کنترل تطبیقی به دلیل غلبه بر مشکل وجود عدم قطعیت‌ها در مأموریت‌های فضایی مورد توجه قرار می‌گیرد. در این مقاله یک روش کنترل تطبیقی مستقیم بهینه نوین که بر اساس پارامترهای مارکوف طراحی می‌گردد جهت کنترل وضعیت ماهواره ارائه میشود، و مسئله کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از این روش کنترلی و عملگر تراستر غیرخطی در حضور نامعینی‌های ...
بیشتر
روش کنترل تطبیقی به دلیل غلبه بر مشکل وجود عدم قطعیت‌ها در مأموریت‌های فضایی مورد توجه قرار می‌گیرد. در این مقاله یک روش کنترل تطبیقی مستقیم بهینه نوین که بر اساس پارامترهای مارکوف طراحی می‌گردد جهت کنترل وضعیت ماهواره ارائه میشود، و مسئله کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از این روش کنترلی و عملگر تراستر غیرخطی در حضور نامعینی‌های ممان اینرسی بررسی می‌گردد. در روش کنترلی ارائه شده عملکرد سیستم بر اساس ماتریسهای دوران بیان میشود، و این روش مشکل سینگولاریتی ندارد. جهت مقایسه روش معرفی شده با سایر روش‌های کنترلی، کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از کنترلر فازی شبیه‌سازی می‌گردد، و در نهایت برتری روش کنترلی فازی نسبت به روش کنترل تطبیقی بیان شده با در نظر گرفتن زمان صعود و نشست سیستم نشان داده میشود. همچنین نتایج حاصل از شبیهسازیها نشان می-دهند که روش کنترل تطبیقی ارائه شده با استفاده از عملگر تراستر روشن-خاموش نسبت به عدم قطعیت در اینرسی مقاوم است.
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 زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ حسین قنبری
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، ، صفحه 79-86
چکیده
در این مقاله به کنترل وضعیت فضاپیما در حضور عدم قطعیت و اغتشاش با استفاده از روش کنترل تطبیقی بهبود یافته پرداخته شده است. دسترسی به مانور سریع در فضاپیماها کاهش دقت را به همراه دارد. از این رو برای افزایش دقت در مانور سریع فضاپیما و مقاومت در برابر نامعینی‌ها کنترل تطبیقی L1 پیشنهاد شده است. این کنترلر به دلیل قابلیت تطبیق سریع و مقاومت ...
بیشتر
در این مقاله به کنترل وضعیت فضاپیما در حضور عدم قطعیت و اغتشاش با استفاده از روش کنترل تطبیقی بهبود یافته پرداخته شده است. دسترسی به مانور سریع در فضاپیماها کاهش دقت را به همراه دارد. از این رو برای افزایش دقت در مانور سریع فضاپیما و مقاومت در برابر نامعینی‌ها کنترل تطبیقی L1 پیشنهاد شده است. این کنترلر به دلیل قابلیت تطبیق سریع و مقاومت در برابر نامعینی‌ها می‌توان در کنترل وضعیت استفاده کرد. برای نشان دادن عملکرد این کنترلر، در این مقاله کنترل تطبیقی L1 با کنترل تطبیقی متداول مدل مرجع مقایسه شده است. دینامیک سیستم چند ورودی- چند خروجی می‌باشد. نتایج شبیه‌سازی عملکرد مطلوب کنترلر L1 را نشان میدهد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ شهرام حسینی
دوره 12، شماره 4 ، دی 1398، ، صفحه 79-89
چکیده
افزایش دقت و پایداری در تخمین آنلاین مدل یک فضاپیما، به دلیل هم‌زمانی وجود نامعینی در دینامیک سیستم و نویز در خروجی حس‌گرهای وضعیت، یکی از چالش‌های کنترل وضعیت است. یکی از روش‌های مؤثر تخمین این نوع از مدلهای دینامیکی، روش کمترین مربعات خطا در ترکیب با فیلتر کالمن است. برای افزایش عملکرد روش تخمین ذکر شده، الگوریتم آنلاین فرا ...
بیشتر
افزایش دقت و پایداری در تخمین آنلاین مدل یک فضاپیما، به دلیل هم‌زمانی وجود نامعینی در دینامیک سیستم و نویز در خروجی حس‌گرهای وضعیت، یکی از چالش‌های کنترل وضعیت است. یکی از روش‌های مؤثر تخمین این نوع از مدلهای دینامیکی، روش کمترین مربعات خطا در ترکیب با فیلتر کالمن است. برای افزایش عملکرد روش تخمین ذکر شده، الگوریتم آنلاین فرا ابتکاری جدیدی بر اساس توسعه روش کمترین باقیمانده تعمیمیافته ارائه می‌گردد. این الگوریتم یک روش مبتنی بر تکرار است که با استفاده از اطلاعات مرحله قبل و بر اساس تجربه کاربر، و یا یک روش فرا ابتکاری آنلاین نوین، تعداد گامهای حل دستگاه در زیر فضای کریلف را تعیین کرده و همگرایی کلی به پاسخ را بهبود میبخشد. برای بررسی دقت تخمین این روش، روش‌های کمترین باقیمانده تعمیمیافته ساده، گرادیان دو مزدوجی، گرادیان مزدوج مربعی و گرادیان دو مزدوجی پایدار مقایسه شده است، که روش فرا ابتکاری کمترین باقیمانده تعمیمیافته تطبیقی بیشترین دقت و پایداری در پاسخ را نشان میدهد.
محمد نوابی؛ علی داودی
دوره 11، شماره 4 ، اسفند 1397، ، صفحه 11-22
چکیده
سوخت موجود درمخزن فضاپیما در حین انجام مانور مداری دچار پدیده تلاطم میشود و این پدیده روی وضعیت فضاپیما اثر نامطلوبی می‌گذارد. بنابراین باید قبل از انجام مانورهای مداری تلاطم سوخت مدلسازی و روشی مناسب برای کنترل آن انتخاب شود. در این مقاله به مدلسازی دینامیک تلاطم با استفاده از مدل دو پاندولی در فضای دو بعدی پرداخته شده ...
بیشتر
سوخت موجود درمخزن فضاپیما در حین انجام مانور مداری دچار پدیده تلاطم میشود و این پدیده روی وضعیت فضاپیما اثر نامطلوبی می‌گذارد. بنابراین باید قبل از انجام مانورهای مداری تلاطم سوخت مدلسازی و روشی مناسب برای کنترل آن انتخاب شود. در این مقاله به مدلسازی دینامیک تلاطم با استفاده از مدل دو پاندولی در فضای دو بعدی پرداخته شده است. مانور فضاپیما و حرکت پاندولها در صفحه در نظر گرفته شده و بنابراین سیستم فضاپیما و پاندولها سیستمی پنج درجه آزادی خواهد شد. برای پایدار سازی معادلات دینامیکی سیستم معرفی شده هم از کنترلرهای خطی (کلاسیک و LQR) و هم از کنترلرهای غیرخطی (لیاپانوف و فازی) استفاده شده است، که البته برای استفاده از کنترلرهای خطی معادلات دینامیکی با استفاده از تقریب مناسب خطی شده‌اند. نتایج شبیه سازی موفقیت آمیز بودن کنترلرهای طراحی شده بر روی وضعیت فضاپیما و پاندولها را نشان میدهد.
محمد نوابی؛ محمدرضا حسینی
دوره 11، شماره 1 ، خرداد 1397، ، صفحه 59-71
چکیده
استفاده از تئورهای کنترل غیرخطی در مسئله کنترل وضعیت فضاپیما رایج و مرسوم می‌باشد. تئوری خطی‌سازی پسخورد یک روش کنترل غیرخطی است که سعی در خطی‌سازی دینامیک‌های غیرخطی سیستم دارد. انتخاب خروجی در این تئوری کنترلی، اثر مستقیمی بر پایداری سیستم خواهد داشت. به‌منظور کنترل وضعیت فضاپیما در این روش، پارامترهای توصیف‌کننده وضعیت سیستم ...
بیشتر
استفاده از تئورهای کنترل غیرخطی در مسئله کنترل وضعیت فضاپیما رایج و مرسوم می‌باشد. تئوری خطی‌سازی پسخورد یک روش کنترل غیرخطی است که سعی در خطی‌سازی دینامیک‌های غیرخطی سیستم دارد. انتخاب خروجی در این تئوری کنترلی، اثر مستقیمی بر پایداری سیستم خواهد داشت. به‌منظور کنترل وضعیت فضاپیما در این روش، پارامترهای توصیف‌کننده وضعیت سیستم بهعنوان خروجی در نظر گرفته می‌شوند. هدف این پژوهش بررسی تفاوت اثر استفاده از روش مرسوم بیان سینماتیک از طریق پارامترهای کواترنیون در مقابل استفاده از پارامترهای اصلاحشده رودریگز می‌باشد. با طراحی صورت گرفته و نتایج شبیهسازیها این مطلب مشخص شد که استفاده از کواترنیونها در مانورهایی که منجر به صفر شدن قسمت اسکالر پارامترهای کواترنیون میشود، عدم کارایی قانون کنترلی رابه علت وجود سینگولاریتی در محاسبات نتیجه خواهد داد. این در حالی است که به کمک پارامترهای اصلاحشده رودریگز این مشکل به وجود نمیآید و کنترلر در مانورهای تغییر وضعیت یکسان سرعت و بهرهوری بیشتری را با تلاش کمتر از خود نشان میدهد.
محمد نوابی؛ مهدی رضا اخلومدی
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1394
چکیده
در این مقاله، یک کنترل بهینه غیرخطی برای مسئله ملاقات و اتصال مداری پیشنهاد شده است. فضاپیمایی که قصد ملاقات و اتصال با هدف را دارد توسط عملگرهای کنترلی به نوعی کنترل میشود تا ملاقاتی امن و پایدار با رعایت ملزومات و قیود مسئله صورت پذیرد. با استفاده از معادلات غیرخطی دینامیک موقعیت و وضعیت فضاپیما به صورت نسبی برای مدار دایروی و ...
بیشتر
در این مقاله، یک کنترل بهینه غیرخطی برای مسئله ملاقات و اتصال مداری پیشنهاد شده است. فضاپیمایی که قصد ملاقات و اتصال با هدف را دارد توسط عملگرهای کنترلی به نوعی کنترل میشود تا ملاقاتی امن و پایدار با رعایت ملزومات و قیود مسئله صورت پذیرد. با استفاده از معادلات غیرخطی دینامیک موقعیت و وضعیت فضاپیما به صورت نسبی برای مدار دایروی و بیضوی در حضور چرخهای عکس‌العملی و بدون چرخ به طراحی کنترلر بهینه پرداخته میشود. تابع هزینة کنترل بهینه به فرم تنظیمکنندة مربعی غیرخطی بیان میشود و قیود کنترلی به مسئله اعمال میشود تا کنترل استخراج شده در محدودة مجاز مومنتوم خروجی چرخ‌ها قرار گیرد. به دلیل اهمیت مقاومت به عدم قطعیت‌ها در سیستم، کنترل بهینة غیرخطی برای این مسئله با استفاده از معادلة ریکاتی وابسته به حالت بر اساس روش تحلیلی بردارهای ویژه ماتریس همیلتونین استخراج میشود. نتایج شبیه‌سازی مبین مناسب بودن این روش کنترل غیرخطی برای فرایند ملاقات و اتصال مداری است.
محمد نوابی؛ مینا توانا؛ حمیدرضا میرزایی
دوره 7، شماره 4 ، دی 1393
چکیده
کنترل وضعیت فضاپیما با وجود معادلات فوق غیرخطی و مرتبة بالا که نیازمند دقت و حساسیت بالایی در حل است، از جمله مسائل بسیار مهم و پیچیده در عصر حاضر است. از این‌رو روش‌های خطی با خطی‌سازی‌های بزرگ در حل سیستم‌های غیرخطی پیچیده، کاهش دقت و گاهی ناپایداری را به همراه خواهد داشت، که برای کنترل وضعیت فضاپیما با زوایای بزرگ و مانور مناسب ...
بیشتر
کنترل وضعیت فضاپیما با وجود معادلات فوق غیرخطی و مرتبة بالا که نیازمند دقت و حساسیت بالایی در حل است، از جمله مسائل بسیار مهم و پیچیده در عصر حاضر است. از این‌رو روش‌های خطی با خطی‌سازی‌های بزرگ در حل سیستم‌های غیرخطی پیچیده، کاهش دقت و گاهی ناپایداری را به همراه خواهد داشت، که برای کنترل وضعیت فضاپیما با زوایای بزرگ و مانور مناسب نخواهدبود. در این مقاله، به‌منظور پایداری سهمحوری فضاپیما با چهار چرخ عکس‌العملی از روش ریکاتی وابسته به حالت، بهره گرفته شده است. روش ریکاتی وابسته به حالت روشی سیستماتیک برای اعمال به سیستم‌های غیرخطی است که ضمن ارضای قیود حاکم بر سیستم، حل حلقه بسته بهینهای را برای سیستم ارائه میدهد. اما زمانبر بودن این روش در مسائل آنلاین مشکل ساز خواهدشد، بنابراین، روش Thteta-D با بسط سری توانی معادلة ریکاتی برای حل این مشکل ارائه میشود. براساس نتایج شبیه‌سازی روش Thteta-D با تفاوت اندکی از روش ریکاتی، نتایج مطلوبتری را ارائه خواهد داد.
محمد نوابی؛ رضا همراه
دوره 6، شماره 1 ، فروردین 1392
چکیده
در این مقاله با استفاده از داده‌های در دسترس از مجموعه المان‌های دوسطری (TLE) به استخراج و ارائة یک مدل انتشار دقیق در حضور اثرات گرانشی و درگ اتمسفری پرداخته، و نیز پیش‌بینی مسیر حرکت و استخراج اطلاعات مداری اشیای فضایی از قبیل ماهواره‌های عملیاتی و غیرعملیاتی و همچنین پس‌ماندهای فضایی می‌پذیرد. سپس با استفاده ازپیاده‌سازی الگوریتم ...
بیشتر
در این مقاله با استفاده از داده‌های در دسترس از مجموعه المان‌های دوسطری (TLE) به استخراج و ارائة یک مدل انتشار دقیق در حضور اثرات گرانشی و درگ اتمسفری پرداخته، و نیز پیش‌بینی مسیر حرکت و استخراج اطلاعات مداری اشیای فضایی از قبیل ماهواره‌های عملیاتی و غیرعملیاتی و همچنین پس‌ماندهای فضایی می‌پذیرد. سپس با استفاده ازپیاده‌سازی الگوریتم مدل انتشار و تئوری احتمالات، به مدلسازی تصادم دو ماهواره کاسموس 2251 و ایریدیوم 33 و نیز محاسبة حداکثر احتمال برخورد آنها پرداخته شده و نتایج مورد بحث قرار میگیرند. به این ترتیب می‌توان موقعیت و سرعت هر یک از ماهواره‌ها در روز و لحظة تصادم و نیز امکان برخورد آن با اشیای دیگر را پیش‌بینی کرد و در صورت لزوم، مناسبترین زمان انجام مانورهای جلوگیری از برخورد را، مشخص کرد که موفقیتآمیز بودن و دقت این مانور متأثر از دقت مدل انتشار به کار رفته، محاسبة دقیق احتمال برخورد و همچنین مکانیزم مانور خواهد بود.
محمد نوابی؛ محمد براتی
دوره 5، شماره 1 ، فروردین 1391
چکیده
حرکت نسبی ماهواره‌ها در پرواز آرایش‌مند توسط مدلهای دینامیکی مختلفی قابل بررسی است. این مدل‌ها در دو فضای کارتزین و المان‌های مداری توصیف شده و هر یک دارای فرضیات، قیود و ویژگی‌های مختلف هستند. از جمله، مدل‌هایی بر پایة معادلات خطی حرکت نسبی که کاربرد فراوانی در مدلسازی ملاقات‌های مداری و مانورهای اتصال فضاپیماها داشته است، ...
بیشتر
حرکت نسبی ماهواره‌ها در پرواز آرایش‌مند توسط مدلهای دینامیکی مختلفی قابل بررسی است. این مدل‌ها در دو فضای کارتزین و المان‌های مداری توصیف شده و هر یک دارای فرضیات، قیود و ویژگی‌های مختلف هستند. از جمله، مدل‌هایی بر پایة معادلات خطی حرکت نسبی که کاربرد فراوانی در مدلسازی ملاقات‌های مداری و مانورهای اتصال فضاپیماها داشته است، اما خطای موجود در این معادلات محدودیتهایی برای استفادة آن در مأموریت‌های پرواز آرایش‌مند فضاپیما که حرکت نسبی بلندمدت دارد، ایجاد میکند. در این مقاله، علاوه بر استخراج معادلات غیرخطی حرکت نسبی، 6 مدل دیگر از مدلهای قابل استفاده برای مدلسازی آرایشهای پروازی ارائه می‌شوند. در ادامه با شبیه‌سازی یک مأموریت پرواز آرایش‌مند ارتفاع پایین شامل دو ماهواره با تصویر دایروی مدار نسبی بر روی زمین، اعتبارسنجی مدل‌ها از سه منظر اغتشاش غیرکرویبودن زمین، میزان فاصلة ماهواره‌ها در آرایش، و میزان بیضویبودن مدار مرجع بررسی میشود. تحلیل نتایج شبیه‌سازی برای 7 مدل مذکور، اهمیت دقت مدلسازی دینامیکی سیستم را بازگو میکند.
محمد نوابی؛ نیلوفر نصیری
دوره 3، شماره 4 ، دی 1389
چکیده
در چند دهه گذشتهاستفاده از ماهواره‌ها در مدارهای ارتفاع پایین زمینی افزایش یافته است، این ماهواره‌ها به علت نزدیکی به زمین در معرض میدان مغناطیسی آن قرار دارند. از این رو می‌توان از میدان مغناطیسی زمین به عنوان منبعی برای کنترل وضعیت ماهواره استفاده نمود. در این حالت از اثر متقابل میدان مغناطیسی زمین و دوقطبی مغناطیسی درون ماهواره ...
بیشتر
در چند دهه گذشتهاستفاده از ماهواره‌ها در مدارهای ارتفاع پایین زمینی افزایش یافته است، این ماهواره‌ها به علت نزدیکی به زمین در معرض میدان مغناطیسی آن قرار دارند. از این رو می‌توان از میدان مغناطیسی زمین به عنوان منبعی برای کنترل وضعیت ماهواره استفاده نمود. در این حالت از اثر متقابل میدان مغناطیسی زمین و دوقطبی مغناطیسی درون ماهواره برای کنترل وضعیت آن استفاده میشود. برای دستیابی به این هدف باید مدل دقیقی از میدان مغناطیسی زمین در اختیار داشته باشیم. برای مدلسازی میدان مغناطیسی زمین روش‌های متفاوتی وجود دارد که دقیقترین آنها مدلسازی ریاضی میدان و استفاده از ضرائب هارمونیک است. در این مطالعه، مدلسازی میدان مغناطیسی زمین با استفاده از ضرائب IGRFنسل دهم انجام شده و نتایج با یکی از معتبرترین مراجع صحهگذاری شده است. مقایسه نتایج، نشاندهنده دقت مناسب مدلسازی می‌باشد. در مرحله بعد نتایج کنترل وضعیت ماهواره در دو حالت استفاده از تبدیل خطی و غیر خطی بدست آمده و براساس آن مرز اعتبار تبدیل خطی نشان داده میشود.
محمد نوابی؛ محمد صنعتی‌فر
دوره 3، شماره 2 ، تیر 1389
چکیده
انتقال ماهواره‌ها بین مدار‌ها، در هر مأموریت فضایی جایگاه ویژه‌ای دارد. این انتقال‌ها از دیدگاه کلی به دو دسته انتقالات ضربه‌ای و پیوسته تقسیم‌بندی می‌شوند. مسئلة مهم در هر انتقال، میزان سوخت مصرفی برای انجام انتقال است. این مسئله در انتقالات ضربه‌ای به‌صورت (تغییرات سرعت مورد نیاز برای انتقال) مورد بررسی قرار می‌گیرد. در نتیجه ...
بیشتر
انتقال ماهواره‌ها بین مدار‌ها، در هر مأموریت فضایی جایگاه ویژه‌ای دارد. این انتقال‌ها از دیدگاه کلی به دو دسته انتقالات ضربه‌ای و پیوسته تقسیم‌بندی می‌شوند. مسئلة مهم در هر انتقال، میزان سوخت مصرفی برای انجام انتقال است. این مسئله در انتقالات ضربه‌ای به‌صورت (تغییرات سرعت مورد نیاز برای انتقال) مورد بررسی قرار می‌گیرد. در نتیجه می‌توان گفت، در هر انتقال ضربه‌ای حداقل‌سازی به معنی حداقل‌سازی مصرف سوخت مورد نیاز برای انتقال است. در حالت‌های سادة هندسی مدار‌ها، مانند انتقال دایره به دایره، دایره به بیضی و بیضی‌های هم‌محور و نظایر آنها، انتقال پاسخ‌های بسته دارد ولی با پیچیده‌تر شدن هندسة مدارهای اولیه و هدف، روش‌های معمول قادر به حل مسئله نیستند. در این مقاله، مسئلة انتقال بهینة مداری ضربه‌ای بین مدارهای بیضوی غیرهممحور مورد مطالعه قرار می‌گیرد. به‌منظور حل مسائل مانور مداری با هندسة پیچیده‌تر، نیاز به حل عددی معادلات غیرخطی مستخرج از بهینه‌سازی است. با توجه به غیرخطی بودن معادلات، اولاً، حل عددی این معادلات به مقادیر حدس اولیه بسیار حساس است و روند همگرایی بسیار کند است و ثانیاً حل این معادلات تنها به پاسخ‌های مینیمم محلی منجر می‌شوند. در این مقاله، معادلاتی استخراج شده‌اند که با استفاده از این معادلات الگوریتم مؤثری برای حل معادلات، ارائه شده‌است که به کمک این الگوریتم رفتار تابع مورد نیاز برای انتقال براساس مقادیر مختلف متغیر‌های مستقل مورد بررسی قرار گرفته‌است که با استفاده از آن محدودة پاسخ کلی مسئله تعیین می‌گردد. همچنین با استفاده از محدودة پاسخ به‌دست آمده، مقادیر حدس اولیه برای توابع حل‌کننده در نظر گرفته شده که پاسخ نهایی با دقت مورد قبول و در زمان کم و با نرخ همگرایی بالا به‌دست می‌آید. الگوریتم پیشنهادی برای یک حل مثال عددی استفاده و نتایج ارائه شده است. نتایج شامل جواب‌های محلی و کلی است که نشان‌دهندة توانایی خوب روش پیشنهادی است.
