مقالة تحقیقی (پژوهشی)
ارتباطات
پیمان محمدی؛ مهدی عالمی رستمی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 خرداد 1402
چکیده
از مهمترین مسائل مربوط به تامین توان لامپ های TWTA در ماهواره ها داشتن ریپل پایین ، بازده بالا، قابلیت اطمینان بالا ، حجم و وزن بهینه می باشد. در این مقاله راندمان و قابلیت اطمینان مبدل الکترونیک-قدرت DC/DC ولتاژ بالا برای کاربرد در سامانه‌های ماهواره و فرستنده آن بهینه میشود. هدف بهینه سازی، حداقل سازی تابع هدف که شامل راندمان و قابلیت ...
بیشتر
از مهمترین مسائل مربوط به تامین توان لامپ های TWTA در ماهواره ها داشتن ریپل پایین ، بازده بالا، قابلیت اطمینان بالا ، حجم و وزن بهینه می باشد. در این مقاله راندمان و قابلیت اطمینان مبدل الکترونیک-قدرت DC/DC ولتاژ بالا برای کاربرد در سامانه‌های ماهواره و فرستنده آن بهینه میشود. هدف بهینه سازی، حداقل سازی تابع هدف که شامل راندمان و قابلیت اطمینان است به کمک الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) می باشد. بمنظور ارزیابی قابلیت اطمینان از مدل مارکوف استفاده می شود که در آن خطاهای اتصال کوتاه و مدار باز برای کلیدها و دیودهای مدار و خطای اتصال کوتاه برای المانهای پسیو مدار در نظر گرفته شده است. برای بهینه سازی ابتدا متغیرهای ورودی الگوریتم به عنوان ورودی تابع هدف تعیین میشوند تا به کمک آنالیز حساسیت پارامترهایی که دارای حساسیت پایینی هستند و تغییراتشان بر تابع هدف تاثیر عمده ندارد، حذف شوند. همچنین پارامترهای الگوریتم NSGA-II شامل تعداد تکرار، تعداد جمعیت و احتمال تقاطع و جهش برای محاسبه دقیق متغیرهای مدار، تعیین شدهاند. همانگونه که در بخش نتایج آورده شده است در این روش علاوه بر حفظ راندمان بالا با انتخاب بهینه المان ها می توان به قابلیت اطمینان بالا برای این مبدل دست یافت.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
علوم و اکتشافات فضایی
ایمان شفیعی نژاد
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 03 مرداد 1402
چکیده
هدف در این پژوهش، بهینه‌سازی مسیر یک فضاپیما‌ی تراست-کم حامل محموله‌ی زیستی است. کاهش تنش‌های تشعشعی کمربند ون‌آلن، معیار بهینگی مسئله کنترل بهینه انتقال مداری از مدارهای پایین به بالا است. از آنجایی که معیار کمترین تنش تشعشعی معرفی شده در این مقاله جزو معیارهای بهینگی مرسوم نیست، حل مسئله کنترل بهینه فوق پیچیده خواهد بود و از ...
بیشتر
هدف در این پژوهش، بهینه‌سازی مسیر یک فضاپیما‌ی تراست-کم حامل محموله‌ی زیستی است. کاهش تنش‌های تشعشعی کمربند ون‌آلن، معیار بهینگی مسئله کنترل بهینه انتقال مداری از مدارهای پایین به بالا است. از آنجایی که معیار کمترین تنش تشعشعی معرفی شده در این مقاله جزو معیارهای بهینگی مرسوم نیست، حل مسئله کنترل بهینه فوق پیچیده خواهد بود و از روش بهینه‌سازی زنبورعسل استفاده شده است. بهینه‌سازی مسیر در این مقاله، به کمک بازنویسی معادلات حرکت بر اساس متغیر کنترلی و حل دستگاه معادلات جدید حرکتی با کمک بهینه‌سازی زنبور عسل است. مزیت اصلی روش به کار گرفته شده در این مقاله، استفاده از تئوری کنترل بهینه و روشهای بهینه‌سازی مبتنی بر جمعیت با رویکرد سراسری است. در روش نوین ارائه شده به واسطه باز تعریف دستگاه معادلات دیفرانسیل مسئله کنترل بهینه ساده شده و نتایج حاصل، نشان از دقت و سهولت حل ارائه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده در مقایسه معیار بهینه کمترین زمان و کمترین تنش تشعشعی مطرح در این مقاله، معیار کمترین تشعشع سبب افزایش%8.89 در زمان انتقال میشود. اما از طرف دیگر، سبب کاهش دریافت تشعشعات مغناطیسی خواهد شد که این مسئله در انتقال مداریهای بالا حائز اهمیت است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
سیستم‌های مکان‌یابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
سید علی ظهیری پور
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 07 شهریور 1402
چکیده
در این مقاله روشی برای افزایش دقت فرایند ترازیابی اولیه سیستم‌های ناوبری اینرسی با صفحه پایدار، از طریق کنترل فیدبک حالت در مود پرواز ارائه شده است. در روش ارائه شده، کنترل‌کننده فیدبک حالت، با استفاده از زوایای انحراف صفحه‌پایدار و خطای سنسورها که به کمک فیلتر کالمن استخراج میشود، طراحی شده است. برای انجام این کار، ضمن بررسی ...
بیشتر
در این مقاله روشی برای افزایش دقت فرایند ترازیابی اولیه سیستم‌های ناوبری اینرسی با صفحه پایدار، از طریق کنترل فیدبک حالت در مود پرواز ارائه شده است. در روش ارائه شده، کنترل‌کننده فیدبک حالت، با استفاده از زوایای انحراف صفحه‌پایدار و خطای سنسورها که به کمک فیلتر کالمن استخراج میشود، طراحی شده است. برای انجام این کار، ضمن بررسی وضعیت مشاهدهپذیری سیستم، با اضافهکردن مانورهای پروازی مناسب و بیان معادلات انتشار خطای ناوبری، به فرم یک سیستم تکهای ثابت با زمان، امکان تخمین زوایا و خطاهای سنسورها در فاز ترازیابی میسر شده و زمینه برای طراحی فیدبک حالت فراهم شده است. سپس با در نظر گرفتن معادلات حرکت صفحه پایدار و استفاده از اصل جداپذیری طراحی رؤیتگر و کنترل-کننده، یک کنترل‌کننده فیدبک حالت طراحی شده است. در انتها، نتایج شبیهسازی روش پیشنهادی، بیانگر افزایش دقت فرایند ترازیابی و به تبع آن افزایش دقت ناوبری، نسبت به روش متداول فیدبک خروجی است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
ارتباطات
جعفر بذرافشان؛ فاطمه صادقی کیا؛ علی کرمی هرستانی؛ محمد هیمدی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 03 مهر 1402
چکیده
در مقاله حاضر، مبتنی بر استفاده از دی‌الکتریک‌های پلاسمایی در امتداد روزنه آنتن شیپوری هرمی، آنتن جدیدی معرفی میشود که دارای قابلیت بازپیکربندی و کنترل پذیری در مقدار بهره و جهت پرتو تشعشعی است. در این آنتن، چهار تیغه‌ی پلاسمایی عمود بر دهانه روزنه و در امتداد محور آنتن و چهار تیغه-ی پلاسمایی دیگر به‌صورت مورب با تیغه‌های قبل ...
بیشتر
در مقاله حاضر، مبتنی بر استفاده از دی‌الکتریک‌های پلاسمایی در امتداد روزنه آنتن شیپوری هرمی، آنتن جدیدی معرفی میشود که دارای قابلیت بازپیکربندی و کنترل پذیری در مقدار بهره و جهت پرتو تشعشعی است. در این آنتن، چهار تیغه‌ی پلاسمایی عمود بر دهانه روزنه و در امتداد محور آنتن و چهار تیغه-ی پلاسمایی دیگر به‌صورت مورب با تیغه‌های قبل قرار دارند. برخورداری از قابلیت روشن و خاموش شدن مستقل هر تیغه و یا کنترل مقدار فرکانس پلاسما در تیغه‌ها سبب میشود در هر حالت امکان هدایت پرتو تشعشعی و نیز کنترل مقدار بهره برای آنتن وجود داشته باشد. تحلیل‌های پارامتری در خصوص گسترش طول و زاویه‌ی این تیغه‌ها نشان می‌دهد که انتخاب مقادیر اولیه مناسب برای ابعاد و زاویه تیغه‌ها نقش مهمی در بازه زاویه‌ای هدایت پرتو و مقدار بهره آنتن دارد. این ساختار برای آنتن شیپوری در فرکانس مرکزی GHz 10 طراحی‌شده است و امکان طراحی آن برای سایر بازه‌های فرکانسی نیز وجود دارد. در نمونه طراحی‌شده، مقدار کنترل‌پذیری بهره تشعشعی با استفاده از تیغه‌های پلاسمایی dB 5/6 و حداکثر میزان هدایت پرتو تشعشعی تا 12± درجه مشاهده‌شده است. کنترل دینامیکی مقدار بهره و هدایت جهت پرتو، کاربردهای زیادی در سیستم‌های ارتباط فضایی دارد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
حمیدرضا علی محمدی فرجردی؛ حسن ناصح
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 03 مهر 1402
چکیده
دستیابی به فناوری‌های نوین با قابلیت اطمینان بالا، همراه با کاهش هزینه و زمان چرخه طراحی، یکی از مهمترین چالش‌های صنایع پیچیده می‌باشد. در این مقاله به طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان یک سامانه فضایی در فاز طراحی مفهومی پرداخته میشود. بطور معمول در طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان، هشت گام اصلی وجود دارد، اولین گام، طرح ریزی و هفت ...
بیشتر
دستیابی به فناوری‌های نوین با قابلیت اطمینان بالا، همراه با کاهش هزینه و زمان چرخه طراحی، یکی از مهمترین چالش‌های صنایع پیچیده می‌باشد. در این مقاله به طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان یک سامانه فضایی در فاز طراحی مفهومی پرداخته میشود. بطور معمول در طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان، هشت گام اصلی وجود دارد، اولین گام، طرح ریزی و هفت گام بعدی طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان موتور سوخت مایع الکتروپمپ را میتوان در قالب گامهای تعیین مدهای شکست؛ مدلسازی قابلیت اطمینان؛ تخصیص قابلیت اطمینان؛ انتشار عدم قطعیت؛ پیادهسازی روش انتخابی در تحلیل قابلیت اطمینان؛ پیشبینی قابلیت اطمینان و ارزیابی قابلیت اطمینان بیان نمود. از این رو در این پژوهش، به نحوه تحقق و گامهای پیادهسازی طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان در فاز طراحی مفهومی یک سامانه فضایی پرداخته شده است
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
آرین زکیانی؛ سیدحسن صدیقی؛ راضیه نریمانی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 09 مهر 1402
چکیده
در این مقاله طراحی و ساخت آنتن آرایه‌ای مسطح فشرده با بهره‌ی زیاد برای ارسال داده‌های ماهواره در باند X ارائه شده است. با توجه به الزمات مأموریت ماهوارههای تصویربرداری و نیاز به چرخش پرتوی آنتن در راستای دلخواه بدون استفاده از ساز و کار مکانیکی، آنتن آرایه‌‌ی همدیس یکی از بهترین گزینه‌ها به شمار می‌رود. براساس تحلیل‌های صورت ...
بیشتر
در این مقاله طراحی و ساخت آنتن آرایه‌ای مسطح فشرده با بهره‌ی زیاد برای ارسال داده‌های ماهواره در باند X ارائه شده است. با توجه به الزمات مأموریت ماهوارههای تصویربرداری و نیاز به چرخش پرتوی آنتن در راستای دلخواه بدون استفاده از ساز و کار مکانیکی، آنتن آرایه‌‌ی همدیس یکی از بهترین گزینه‌ها به شمار می‌رود. براساس تحلیل‌های صورت گرفته در این پژوهش، ساختار چندوجهی عملکرد مناسبی داشته و آرایه‌‌ی همدیس به صورت 6 وجهی طراحی شده است. زیرآرایههای صفحهای طراحی شده متشکل از 8 المان پچ دایروی، با بهره بالا و شبکه تغذیه مناسب است که قابلیت بکارگیری در این ساختارها را دارد. زیرآرایهی صفحهای مورد نظر پس از شبیهسازی، ساخته و نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج به دست آمده، طراحی انجام شده جهت رسیدن به آرایه همدیس براساس ابعاد در اختیار بر روی سازهی ماهواره مناسب می‌باشد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
سیاست‌گذاری فضایی
هادی جلیلی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 مهر 1402
چکیده
در این مقاله، ابتدا به بررسی الگوهای توسعه فناوری فضایی در کشورهای منطقه پرداخته شده و معیارها و شاخصه های اصلی هر یک از این الگوها استخراج شده است. در این تحقیق با صرف نظر از کشورهای پیشرو مانند آمریکا، روسیه، اتحادیه اروپا، چین، ژاپن و هند، به بررسی کشورهای مطرح منطقه در حوزه فضایی پرداخته شده است. این کشورها در درجه اول اهمیت شامل ...
بیشتر
در این مقاله، ابتدا به بررسی الگوهای توسعه فناوری فضایی در کشورهای منطقه پرداخته شده و معیارها و شاخصه های اصلی هر یک از این الگوها استخراج شده است. در این تحقیق با صرف نظر از کشورهای پیشرو مانند آمریکا، روسیه، اتحادیه اروپا، چین، ژاپن و هند، به بررسی کشورهای مطرح منطقه در حوزه فضایی پرداخته شده است. این کشورها در درجه اول اهمیت شامل رژیم اشغالگر قدس، کره جنوبی و ترکیه و در درجه دوم اهمیت شامل امارات متحده عربی، کره شمالی، قزاقستان و پاکستان میباشند. پس از آن، تحلیل SWOT برای شرایط توسعه فناوری فضایی در کشور انجام شده و در انتها بر اساس نیازمندیهای الگوی توسعه فناوری فضایی، بهترین الگوی توسعه به همراه نیازمندیهای مربوطه اعلام شده است. بر اساس نتایج این تحقیق، "مدل توسعه بومی" بهترین مدل توسعه فناوری فضایی در کشور می‌باشد و یکی از مهمترین زیرساختهای موردنیاز در این زمینه، داشتن آزمایشگاه زیرمداری و قابلیت انجام پرتابهای مداری ارزان قیمت با جرم حداقلی می‌باشد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
امیر لبیبیان
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 26 مهر 1402
چکیده
در ماهوارههای سنجشی با تفکیک مکانی بالا، حفظ الزامات پایداری و نشانه روی برای موفقیت ماموریت حیاتی است. بدین جهت، معمولاً از ژایروسکوپ‌های بسیار دقیق به عنوان یکی از سنسورهای اصلی تعیین وضعیت استفاده میشود. در این راستا، به منظور جلوگیری از کاهش دقت تخمین وضعیت داده‌های ژایروسکوپ باید در فواصل زمانی مناسبی کالیبره شوند. در این ...
بیشتر
در ماهوارههای سنجشی با تفکیک مکانی بالا، حفظ الزامات پایداری و نشانه روی برای موفقیت ماموریت حیاتی است. بدین جهت، معمولاً از ژایروسکوپ‌های بسیار دقیق به عنوان یکی از سنسورهای اصلی تعیین وضعیت استفاده میشود. در این راستا، به منظور جلوگیری از کاهش دقت تخمین وضعیت داده‌های ژایروسکوپ باید در فواصل زمانی مناسبی کالیبره شوند. در این پژوهش، رویکرد مبتنی بر فیلتر کالمن توسعه یافته جهت کالیبراسیون ژایروسکوپ مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین، نخست، مدلی که در بردارنده پارامترهای اصلی ژایرو شامل بایاس‌ها، ضرایب مقیاس و عدم همراستایی‌هاست معرفی میشود. در ادامه، الگوریتمی مبتنی بر فیلتر کالمن توسعه یافته جهت تخمین پارامترهای ژایرو ارائه میشود. سپس، از یک فیلتر کالمن توسعه یافته مبتنی بر کواترنیون ضربی به همراه داده‌های سنسور ستاره جهت تخمین وضعیت بهره گرفته میشود. در انتها برای ارزیابی عملکرد کالیبراسیون در حلقه کنترل وضعیت، کنترل‌کننده‌ای مبتنی بر بازخورد کواترنیون طراحی و بکار گرفته شده است. نتایج بدست آمده از حلقه کنترل وضعیت، دقت پایداری 0.005 درجه بر ثانیه و دقت نشانه روی 0.15 درجه را نشان می‌دهد که بیانگر کارایی روش ارائه شده در ماموریتهایی با الزامات کنترلی سختگیرانه است.
