زیر ساختارها (آزمایشگاه‌ها، سنسورها، نرم‌افزارها و ...
بهمن قربانی واقعی؛ علیرضا شهری رازلیقی
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، ، صفحه 61-69
چکیده
حسگرمغناطیسی یکی از پرکاربردترین حسگرها به دلیل سبکی و مصرف توان پایین در میکرو ماهواره‌ها می‌باشد. یکی از معایب بزرگ این حسگرها این است که داده‌های خروجی تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی حاصل از تجهیزات خراب شده و غیرقابل اعتماد می‌گردد. بنابراین باید اندازه میدان مغناطیسی در محل جانمایی حسگرمغناطیسی به کمتر از مشخصه‌های پاکیزگی ...
بیشتر
حسگرمغناطیسی یکی از پرکاربردترین حسگرها به دلیل سبکی و مصرف توان پایین در میکرو ماهواره‌ها می‌باشد. یکی از معایب بزرگ این حسگرها این است که داده‌های خروجی تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی حاصل از تجهیزات خراب شده و غیرقابل اعتماد می‌گردد. بنابراین باید اندازه میدان مغناطیسی در محل جانمایی حسگرمغناطیسی به کمتر از مشخصه‌های پاکیزگی مغناطیسی تعریف شده متناسب با مأموریت ماهواره برسد. در این مقاله ابتدا یک تابع هزینه براساس اندازه میدان مغناطیسی حاصل از تجهیزات در محل حسگرمغناطیسی تعریف شده و با استفاده از الگوریتم هوشمند بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) سعی می‌شود تابع هزینه با جانمایی بهینه تجهیزات به حداقل ممکن برسد. در این راستا به کمک الگوریتم، وضعیت تجهیزات متناسب با مقدار آزادی که دارند در محل جانمایی چنان تعیین می‌شود که میدان مغناطیسی تجهیزات در محل حسگرمغناطیسی به حداقل ممکن برسد. در انتها با شبیه‌سازی تجهیزات یک ماهواره، عملکرد صحیح الگوریتم در رسیدن به پاکیزگی مغناطیسی نشان داده می‌شود.
هاشم بذرافشان؛ شهریار برادران شکوهی؛ بهمن قربانی واقعی
دوره 3، شماره 2 ، تیر 1389
چکیده
در این مقاله، بلوک دیاگرام کامل سیستم تصویربرداری یک ماهوارة چرخان با قابلیت تصویربرداری زمان واقعی، طراحی خواهد شد. به علت چرخش ماهواره، سیستم برای شروع تصویربرداری نیاز به تشخیص زاویة مناسب دوربین نیز دارد. این زاویه، شروع مشاهدة قسمتی از زمین است که قرار است تصویربرداری شود. در این مقاله، ابتدا روش تصویربرداری و آشکارساز مناسب ...
بیشتر
در این مقاله، بلوک دیاگرام کامل سیستم تصویربرداری یک ماهوارة چرخان با قابلیت تصویربرداری زمان واقعی، طراحی خواهد شد. به علت چرخش ماهواره، سیستم برای شروع تصویربرداری نیاز به تشخیص زاویة مناسب دوربین نیز دارد. این زاویه، شروع مشاهدة قسمتی از زمین است که قرار است تصویربرداری شود. در این مقاله، ابتدا روش تصویربرداری و آشکارساز مناسب برای این نوع ماهواره انتخاب شده‌است و سپس محاسبات مربوط به زاویه و زمان شروع تصویربرداری دوربین در گردش، و تعداد خط و پیکسل مورد نیاز سیستم انجام شده است. اگر سیستم قابلیت تصویربرداری زمان واقعی نیز داشته‌باشد، تصاویر دریافتی باید بتوانند تا قبل از رسیدن زمان برداشت تصویر بعدی، به زمین ارسال شوند. انجام سناریوی فوق، مستلزم ارتباطات کامل و موازی بین زیر سیستم تصویربرداری ماهواره و سایر زیر سیستم‌ها شامل: توان، مخابرات، و خصوصاً کامپیوتر مرکزی ماهواره است. به‌منظور تصویربرداری و ارسال، اطلاعات وضعیت محمولة تصویربرداری شامل درجة حرارت، ولتاژ، جریان، و وضعیت قسمت‌های مهم محموله نیز باید اندازه‌گیری و با تقاضای کامپیوتر مرکزی به منظور پردازش برای آن ارسال شود. همچنین این اطلاعات باید به فریم‌های تصویر اضافه و به زمین ارسال شود. کلیه این پردازش‌ها، در پالس‌های زمانی موازی با زمان‌بندی دقیق بین واحدهای مختلف خلاصه خواهند شد. به علت محدود بودن منابع در هر مأموریت فضایی، طراحی سیستم‌های ماهواره باید دارای حداقل جرم، توان و هزینه باشد. این در حالی است که اعمال این محدودیت‌ها نباید باعث افت کارایی و خصوصاً سرعت پردازش سیستم شود. محموله تصویربرداری با قابلیت تصویربرداری زمان‌واقعی، نیازمند سرعت پردازشی بالایی است که نیازمند صرف منابع زیادی است. در این مقاله، سیستم تصویربرداری با خصوصیات گفته شده با تکیه بر توانمندی پردازش موازی بالا در مقابل جرم، حجم و توان محدود FPGAطراحی خواهد شد.
هاشم بذرافشان؛ شهریار برادران شکوهی؛ بهمن قربانی واقعی
دوره 2، شماره 5 ، دی 1388
چکیده
سیستم خواندن CCD(Charged Coupled Device Read-Out System)دوربین ماهواره‌ها، نیازمند نسبت سیگنال به نویز بالایی است. علت این مسئله،وجود نویزهای خاص و اجتناب‌ناپذیر محموله تصویربرداری فضایی است. این نویزها شامل نویزهای CCD، نویزهایماهواره مانند عدم پایداری کامل ماهواره و نویزهای محیطی مانند تداخل اتمسفر، ذرات باردار، حرکت زمین و ماهواره نسبت به هم، ...
بیشتر
سیستم خواندن CCD(Charged Coupled Device Read-Out System)دوربین ماهواره‌ها، نیازمند نسبت سیگنال به نویز بالایی است. علت این مسئله،وجود نویزهای خاص و اجتناب‌ناپذیر محموله تصویربرداری فضایی است. این نویزها شامل نویزهای CCD، نویزهایماهواره مانند عدم پایداری کامل ماهواره و نویزهای محیطی مانند تداخل اتمسفر، ذرات باردار، حرکت زمین و ماهواره نسبت به هم، و تداخلهای الکترومغناطیس است. نویزهای CCDبه دلیل ولتاژ کم خروجی آن بخش عمدة نویز نهایی سیستم خواندن را تشکیل میدهند. این وضعیت سبب می‌شود که در صورت طراحی نامناسب مدار خواندن CCD، سیگنال به نویز دوربین دچار افت شدیدی شود. این نویزها به پارامترهای CCDو پارامترهای طراحی مانند دما و فرکانس وابسته است. از طرف دیگر محدودة تغییرات دما و فرکانس در ماهواره را تا حدودی می‌توان کنترل کرد. الگوریتم ارائه شده در این مقاله، با ملاحظة کلیه محدودیت‌ها و وابستگیهای عملی، پارامترهای سیستم را به شکلی طراحی میکند که نسبت سیگنال به نویز بهینه حاصل شود.
حسین بلندی؛ فرهاد فانی صابری؛ بهمن قربانی واقعی
دوره 1، شماره 2 ، تیر 1387
چکیده
در این مقاله، روش‌هایاصلی تصویربرداری استریو توسطماهواره‌هایپیشرفته شامل روش طولی (Along-track)و روش عرضی(Across-track)بیان می‌شود و پس از بررسی مزایا و معایب آنها، یک روش نوین تصویربرداری استریو مطرح خواهد شد. روش پیشنهاد شده، تلفیقی از دو روش طولی و عرضی است. بنابراین با استفاده از این روش ماهواره در تصویربرداری استریو می توان از مزایای ...
بیشتر
در این مقاله، روش‌هایاصلی تصویربرداری استریو توسطماهواره‌هایپیشرفته شامل روش طولی (Along-track)و روش عرضی(Across-track)بیان می‌شود و پس از بررسی مزایا و معایب آنها، یک روش نوین تصویربرداری استریو مطرح خواهد شد. روش پیشنهاد شده، تلفیقی از دو روش طولی و عرضی است. بنابراین با استفاده از این روش ماهواره در تصویربرداری استریو می توان از مزایای هر دو روش پیشین بهره‌مند شد. همچنین در این مقاله سیستم کنترل وضعیت مناسب برای تصویربرداری استریو و با روش نوین تلفیق روش‌هایطولی و عرضی مطرح شده است. در این روش تصویربرداری، مانورهای سریع و همزمان ماهواره حول محورهای رل و پیچ به‌عنوان راهکار اصلی مطرح می‌گردد. لذا،ترم‌های غیرخطی دینامیک چرخشی ماهواره در دقت کنترل و دقت پایداری بسیار مؤثر بوده و باید در طراحی قانون کنترل درنظر گرفته شوند. در این مقاله با به‌کارگیری چهار چرخ عکس‌العملی و با ساختار هرمی، یک قانون کنترل وضعیت غیرخطی مبتنی بر کنترل‌کننده‌های تناسبی- مشتقی و استوار بر کواترنیون‌های خطا طراحی شده است و به منظور جلوگیری از اشباع چرخ‌ها بر اثر اغتشاشات محیطی، با استفاده از سه عملگر مغناطیسی، عمل باربرداری (unloading)از چرخ‌ها انجام می‌پذیرد. نتایج شبیه‌سازی بیانگر کارآیی مناسب سیستم کنترل وضعیت طراحی شده در انجام سناریوی تصویربرداری استریو به روش تلفیقی است.
حسین بلندی؛ بهمن قربانی واقعی؛ فرهاد فانی صابری
دوره 1، شماره 2 ، تیر 1387
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.
