مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
سید حمید جلالی نائینی؛ علی عربیان آرانی
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، صفحه 1-12
چکیده
در تحقیق حاضر، عملکرد قانون هدایت تناسبی حقیقی با پروفیل‌های مختلف ضریب ناوبری متغیر برحسب زاویه بین بردار سرعت نسبی و خط‌‌دید در حالت خطای سمت اولیه و هدف با مانور ثابت بررسی شده‌است. از آنجایی که انتخاب پروفیل مناسب در حالت خطای سمت اولیه و مانور ثابت هدف، تقریباً عکس یکدیگر شده-است، یک ضریب ناوبری متغیر تابعی از دو پارامتر زاویة ...
بیشتر
در تحقیق حاضر، عملکرد قانون هدایت تناسبی حقیقی با پروفیل‌های مختلف ضریب ناوبری متغیر برحسب زاویه بین بردار سرعت نسبی و خط‌‌دید در حالت خطای سمت اولیه و هدف با مانور ثابت بررسی شده‌است. از آنجایی که انتخاب پروفیل مناسب در حالت خطای سمت اولیه و مانور ثابت هدف، تقریباً عکس یکدیگر شده-است، یک ضریب ناوبری متغیر تابعی از دو پارامتر زاویة مذکور و نرخ آن ارائه شده‌است. به این طریق فاصله خطا، بطور نمونه برای ضریب ناوبری 4، برای دو قله نخست نمودار فاصله خطای بیبعد برحسب زمان بیبعد کاهش مییابد. تحلیل حاضر با استفاده از معادلات بیبعد در مختصات قطبی برای دو سیستم کنترل ایدهال و دوجملهای مرتبه 5 بدون شتاب اشباع انجام شده‌است. به لحاظ کاربردی، نتایج به ازای ضرایب ناوبری 3 تا 5 تنظیم شده‌است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
محمد رزمجویی؛ محمد شهبازی؛ فتح الله امی
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، صفحه 13-35
چکیده
در این مقاله، به بررسی انتقال حرارت و فناشوندگی عایق های حرارتی در بدنه راکت موتورهای سوخت جامد پرداخته شده است. بنابراین با گردآوری و حل معادلات مربوط به عایق های فناشونده، یک برنامه کامپیوتری با استفاده از نرم افزار متلب تهیه شده که قادر است تحت شرایط عملیاتی مختلف، پاسخدهی حرارتی عایق ها را پیش بینی کرده و عملکرد ...
بیشتر
در این مقاله، به بررسی انتقال حرارت و فناشوندگی عایق های حرارتی در بدنه راکت موتورهای سوخت جامد پرداخته شده است. بنابراین با گردآوری و حل معادلات مربوط به عایق های فناشونده، یک برنامه کامپیوتری با استفاده از نرم افزار متلب تهیه شده که قادر است تحت شرایط عملیاتی مختلف، پاسخدهی حرارتی عایق ها را پیش بینی کرده و عملکرد این عایقها را با همدیگر مقایسه کند. معادلات انتقال حرارت و جرم در دو بعد در یک جسم جامد در نظر گرفته شده است. برای حل این معادلات از روش حجم محدود و از روش ضمنی برای وابستگی زمانی استفاده شده است. معادله تجزیه که به فرم آرنیوس نوشته شده با استفاده از روش رانگ-کوتا حل شده و چگالی و شار جرمی گاز تولیدی در هر گام زمانی بدست آمده است. همچنین مدلی برای لحاظ نرخ پسروی ارائه شده است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که افزایش کارایی عایقهای حرارتی به واسطه افزایش ضخامت لایه ها، گرمای تجزیه و فناشوندگی، شدت واکنش و نیز کاهش ضریب نفوذ گرمایی، چگالی زغال و دمای فناشوندگی حاصل میشود و بر این اساس یک عایق ایده آل نیز معرفی شده است. اعتبارسنجی مدل با نتایج تجربی رایز در عایق سیلیکافنولیک مقایسه شده، همچنین نتایج تست تجربی انجام شده با در نظر گرفتن عایق کربن اپوکسی نشان از انطباق خوب نتایج حاصل از شبیه سازی با مشاهدات تجربی می باشد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
محمد حسین تیرانداز؛ میلاد عظیمی
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، صفحه 37-50
چکیده
این مقاله با استفاده از رویکرد نُرم های H2 و ∞H به جانمایی بهینه وصله های پیزوالکتریک بر روی پانل ساندویچی یک فضاپیمای نمونه پرداخته است. برخلاف سایر روش های بهینه سازی موجود، رویکرد پیش رو نه تنها نُرم مودهای کنترل شده سیستم را افزایش می دهد، بلکه می تواند با در نظر گرفتن مودهای باقی مانده و کاهش نُرم های H2 و ∞H، مشکلات اسپیل اُور ...
بیشتر
این مقاله با استفاده از رویکرد نُرم های H2 و ∞H به جانمایی بهینه وصله های پیزوالکتریک بر روی پانل ساندویچی یک فضاپیمای نمونه پرداخته است. برخلاف سایر روش های بهینه سازی موجود، رویکرد پیش رو نه تنها نُرم مودهای کنترل شده سیستم را افزایش می دهد، بلکه می تواند با در نظر گرفتن مودهای باقی مانده و کاهش نُرم های H2 و ∞H، مشکلات اسپیل اُور شدن سیستم را کاهش دهد. رفتار ارتعاشات باقی مانده سیسستم با در نظر گرفتن مدل سازه ساندویچی به جای استفاده از سازه های رایج و با استفاده از روش اجزاء محدود مدلسازی شده است. به منظور نمایش اثر جانمایی بهینه وصله های هوشمند پیزوالکتریک، رفتار ارتعاشی حلقه بسته سیستم با استفاده از کنترلر پسخوراند نرخ کرنش کنترل شده است. به منظور مدلسازی واقعیتر رفتار سازه، اثرات ناپیوستگی میان هسته و رویه ها در مدلسازی ها در نظر گرفته شده است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
سید معین محمودزاده انتظاری؛ علیرضا علیخانی؛ میثم محمدی امین
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، صفحه 51-61
چکیده
در این مطالعه، روشی برای طراحی مسیر بهینه وسایل بازگشت به جو بر پایه مدیریت پایگاه داده ایرودینامیکی با استفاده از روش کریجینگ و کو-کریجینگ توسعه داده شده است.برای طراحی مسیر بازگشتی در فاز طراحی مفهومی، هر چه مدل دینامیکی وسیله بازگشتی دقیق‌تر باشد، مسیر طراحی شده به واقعیت نزدیک‌تر است. یکی از مسایل تاثیرگذار بر دقت مدل دینامیکی ...
بیشتر
در این مطالعه، روشی برای طراحی مسیر بهینه وسایل بازگشت به جو بر پایه مدیریت پایگاه داده ایرودینامیکی با استفاده از روش کریجینگ و کو-کریجینگ توسعه داده شده است.برای طراحی مسیر بازگشتی در فاز طراحی مفهومی، هر چه مدل دینامیکی وسیله بازگشتی دقیق‌تر باشد، مسیر طراحی شده به واقعیت نزدیک‌تر است. یکی از مسایل تاثیرگذار بر دقت مدل دینامیکی وسایل بازگشت به جو ، ضرایب ایرودینامیکی درپاکت پروازی وسیع آناست. بدین منظور در مطالعه حاضر با بهرهگیری از روشی نوین، داده‌های ایرودینامیکی دقیق با استفاده از ترکیب داده‌های حاصل از حلگرهای مختلف در پاکت پروازی وسیله با هزینه زمانی مناسب، توسعه داده شده است. در ادامه، با استفاده از مدل دینامیکی و الگوریتم طراحی مسیر توسعه داده شده، مسیر بهینه بازگشتی وسیله اورایون با ضرایب ثابت و پایگاه داده ایرودینامیکی دقیق با هم مقایسه شدهاند و پارامترهای مهم ورود به جو مانند شار حرارتی و سرعت نهایی مورد ارزیابی قرار گرفته است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
امیرحسین آدمی؛ مهران نصرت الهی؛ حانیه اسحاق نیا؛ سجاد خیرخواه؛ شیوا امامی؛ سید علی سعادتدار؛ نرگس افسری؛ خشایار مشهدی؛ منصور حضوری
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، صفحه 63-77
چکیده
طراحی کن‌ست که یک مقیاس ساده و کوچک از یک ماهواره است، تجربه‌ای برای آمادگی جهت طراحی چرخۀ عمر پروژه‌ای فضایی می‌باشد. در مقالۀ حاضر فرآیند طراحی و ساخت کن‌ست آرتا که در کلاس علی- اکتشافی مسابقات بین المللی کن‌ست ایران شرکت نمود، به تحریر درآمده است. سناریوی عملیات بدین شرح است که یک سامانۀ پویشگر خودکار، پس از رهایش از ارتفاع 300 ...
بیشتر
طراحی کن‌ست که یک مقیاس ساده و کوچک از یک ماهواره است، تجربه‌ای برای آمادگی جهت طراحی چرخۀ عمر پروژه‌ای فضایی می‌باشد. در مقالۀ حاضر فرآیند طراحی و ساخت کن‌ست آرتا که در کلاس علی- اکتشافی مسابقات بین المللی کن‌ست ایران شرکت نمود، به تحریر درآمده است. سناریوی عملیات بدین شرح است که یک سامانۀ پویشگر خودکار، پس از رهایش از ارتفاع 300 متری سطح زمین، با استفاده از یک زیرسیستم بازیابی (چتر) که سرعت نزول و موقعیت فرود آن توسط سیستم کنترلر چتر، کنترل میشود، فرود میآید. در حین نزول دادهبرداری به وسیلۀ حسگرها صورت گرفته و به ایستگاه زمینی ارسال میگردد. پس از تماس با زمین سیستم جدایش آن عمل کرده و چتر را از بخش Rover جدا مینماید؛ سپس کن‌ست با Rover نمودن بر روی زمین با استفاده از بخش نمونهبردار تعبیه شده در زیر سازه، خاکبرداری را در حین حرکت به سمت نقطه هدف انجام میدهد؛ در تمام طول مأموریت سلامت کامل محمولۀ زیستی حفظ میگردد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
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.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
حجت طائی؛ پوریا شکرالهی
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، صفحه 87-96
چکیده
در این مقاله فاز نهایی عملیات ملاقات و اتصال مداری مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی، کنترل موقعیت فضاپیمای تعقیب‌کننده می‌باشد به‌گونه‌ای که این فضاپیما در سریع‌ترین زمان ممکن یا به عبارت دیگر با پیمودن یک مسیر بهینه به فضاپیمای هدف برسد. از دیگر مقاصد این مقاله، حداقل مصرف انرژی می‌باشد. در شبیه‌سازی دینامیک از معادلات ...
بیشتر
در این مقاله فاز نهایی عملیات ملاقات و اتصال مداری مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی، کنترل موقعیت فضاپیمای تعقیب‌کننده می‌باشد به‌گونه‌ای که این فضاپیما در سریع‌ترین زمان ممکن یا به عبارت دیگر با پیمودن یک مسیر بهینه به فضاپیمای هدف برسد. از دیگر مقاصد این مقاله، حداقل مصرف انرژی می‌باشد. در شبیه‌سازی دینامیک از معادلات کلوزی ویلشایر خطی استفاده شده است.درمجموعه معادلات کلوزی ویلشایرخطی، تغییر در هر یک از دو راستای X یا Y منجر به تغییر راستای دیگر شده و بر روی عملیات اتصال تاثیر خواهد گذاشت. برای دستیابی به اهداف، متغیرهای موجوددر مسئله باید بهینه شوند. جهت بهینه‌سازی متغیرها از دو روش الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات بهره گرفته شده است. فضاپیمای تعقیب‌کننده دارای عملگرهای تراستر با ساختار مدولاتور PWPF در نظر گرفته شده و اتصال به یک فضاپیما با موقعیت ثابت، هدف اصلی مسئله است. روش کنترلی مورد استفاده روش LQR بوده که پارامترهای آن نیز جزء متغیرهایی هستند که بهینه خواهند شد. در نهایت برای ارزیابی شرایط واقعی، با اعمال عدم قطعیت بر روی خروجی تراسترها نتایج بررسی میشوند.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
علیرضا حشمتی معز؛ سیدحسن صدیقی؛ محمد سلیمانی؛ محمد خلج امیرحسینی
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، صفحه 99-104
چکیده
در این مقاله طراحی ساختار آنتن آرایه‌ی بازتابنده‌ای با یک زیر لایه و استفاده از فاصله هوایی در باند فرکانسی Ku و فرکانسی که به دریافت و ارسال سیگنال مخابراتی مدار زمین آهنگ اختصاص یافته مطرح شده‌است. طراحی آنتن براساس سلول واحد معرفی شده به صورت آرایه 21×21(هر سلول mm14×mm14λ)5/0)) در نظر گرفته شده‌است. این آنتن دو پرتو در دو جهت دلخواه ...
بیشتر
در این مقاله طراحی ساختار آنتن آرایه‌ی بازتابنده‌ای با یک زیر لایه و استفاده از فاصله هوایی در باند فرکانسی Ku و فرکانسی که به دریافت و ارسال سیگنال مخابراتی مدار زمین آهنگ اختصاص یافته مطرح شده‌است. طراحی آنتن براساس سلول واحد معرفی شده به صورت آرایه 21×21(هر سلول mm14×mm14λ)5/0)) در نظر گرفته شده‌است. این آنتن دو پرتو در دو جهت دلخواه مختلف با دو قطبش خطی متعامد در یک فرکانس به دست میدهد. در سلول واحد ارائه شده، اضلاع افقی و عمودی سلول در ایجاد پرتو اصلی در دو جهت مستقل و قطبشهای متعامد موثر هستند. به منظور تایید طراحی ارائه شده، یک نمونه آنتن با قابلیت ایجاد دو پرتو در راستای (°0ϕ= و °30ɵ=) با قطبش افقی و راستای (°90ϕ= و °30ɵ=) با قطبش عمودی طراحی و ساخته شده است.
