مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
سید حمید جلالی نائینی؛ علی عربیان آرانی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، صفحه 1-13
چکیده
در این مقاله، قانون هدایت تناسبی با بازخورد ترکیب وزنی شتاب خطی و شتاب زاویه‌ای خط‌دید پیشنهاد شده است. برای این منظور، تحلیل فاصله خطای جامعی برای هدایت تناسبی با بازخورد شتاب خطی و هدایت تناسبی با بازخورد شتاب زاویه‌ای خط‌دید ناشی از خطای سمت اولیه، مانور هدف و نویز جستجوگر صورت پذیرفته است. سیستم هدایت و کنترل با تابع تبدیل دوجمله‌ای ...
بیشتر
در این مقاله، قانون هدایت تناسبی با بازخورد ترکیب وزنی شتاب خطی و شتاب زاویه‌ای خط‌دید پیشنهاد شده است. برای این منظور، تحلیل فاصله خطای جامعی برای هدایت تناسبی با بازخورد شتاب خطی و هدایت تناسبی با بازخورد شتاب زاویه‌ای خط‌دید ناشی از خطای سمت اولیه، مانور هدف و نویز جستجوگر صورت پذیرفته است. سیستم هدایت و کنترل با تابع تبدیل دوجمله‌ای مرتبة پنجم مدل شده است. در حالت خاص و بر مبنای تحلیل فاصلة خطا، هدایت تناسبی با بازخورد شتاب زاویه‌ای با اصلاح بهره برای جستجوگرهای مادون قرمز پیشنهاد شده است. مقایسة استراتژیهای هدایت تناسبی با استفاده از ضریب ناوبری مؤثر معادل که بر اساس حل پروفیل نرخ چرخش خط‌دید تعریف شده، صورت پذیرفته است. به علاوه، قانون هدایت بهینة مرتبه اول به فرم هدایت تناسبی با بلوک تناسبی– مشتقی با بهرههای متغیر تبدیل شده است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
علیرضا محمدی؛ فتح الله امی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، صفحه 15-23
چکیده
در این پژوهش، مطالعه عددی بر روی مشخصات افشانه یک انژکتور دوپایه ترکیب داخلی دو فاز به کمک روش لاگرانژی در فضای گسسته صورت گرفته است. برای بررسی انژکتور، معادلات اویلری برای جریان دوفازی داخل انژکتور و معادلات لاگرانژی برای مدلسازی جریان دوفازی خارج انژکتور به کار گرفتهشده و از روش توربولانسیK-ɛ برای تعیین انرژی توربولانس ...
بیشتر
در این پژوهش، مطالعه عددی بر روی مشخصات افشانه یک انژکتور دوپایه ترکیب داخلی دو فاز به کمک روش لاگرانژی در فضای گسسته صورت گرفته است. برای بررسی انژکتور، معادلات اویلری برای جریان دوفازی داخل انژکتور و معادلات لاگرانژی برای مدلسازی جریان دوفازی خارج انژکتور به کار گرفتهشده و از روش توربولانسیK-ɛ برای تعیین انرژی توربولانس استفاده شده است. در این پژوهش آب به جای سوخت و نیتروژن به عنوان فاز گازی انتخاب شده و با تنظیم نسبت دبی جرمی نیتروژن به آب معادل32/0 و متعاقب آن بدست آمدن زاویه پاشش 26درجه، مشخصات قطرات بررسی شده و با نتایج روش ماکزیمم آنتروپی مورد مقایسه قرار گرفته است. سپس مشخصات ذرات با تغییر مقادیر ورودی فازهای مایع و گازی بررسی شده و بر اساس آن امکان بهینه سازی انژکتور برای شرایط راندمان حداکثری از منظر قطر قطرات، سرعت قطرات و میزان نفوذ با مدلسازی عددی و با نیاز حداقلی به نتایج تجربی فراهم شده است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
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.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
حمیدرضا سلیمانی؛ میلاد عظیمی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، صفحه 37-48
چکیده
این مقاله به تحلیل و طراحی مکانیزم باز شدن پنل های صلب فضاپیمای نمونه با اتصالات انعطاف پذیر پرداخته است. مکانیزم گسترش با حفظ سرعت مناسب، همزمانی باز شدن پنل های خورشیدی را تضمین کرده و اثرات ناشی از ضربه و ارتعاشات اعمال شده در مرحله پایانی و پس از قفل شدن پنل ها را با بکارگیری المان های فنر پیچشی در اتصالات پنل ها و محرک پایه به حداقل ...
بیشتر
این مقاله به تحلیل و طراحی مکانیزم باز شدن پنل های صلب فضاپیمای نمونه با اتصالات انعطاف پذیر پرداخته است. مکانیزم گسترش با حفظ سرعت مناسب، همزمانی باز شدن پنل های خورشیدی را تضمین کرده و اثرات ناشی از ضربه و ارتعاشات اعمال شده در مرحله پایانی و پس از قفل شدن پنل ها را با بکارگیری المان های فنر پیچشی در اتصالات پنل ها و محرک پایه به حداقل می رساند. معادلات حرکت سیستم با استفاده از روابط لاگرانژ استخراج شده و رفتار مکانیزم طراحی شده برای مودهای تحریک گشتاور ثابت و متغیر بررسی شده است. نتایج ارائه شده در مقایسه با شبیه سازی های دینامیکی صورت گرفته توسط نرم افزار آدامز و مکانیزم های مشابه کارایی روش پیشنهادی را نشان می دهد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
سنجش از دور
محمد حسن وحیدنیا؛ حسین آقامحمدی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، صفحه 49-58
چکیده
بررسی وضعیت پوشش گیاهی از جمله موضوعات مهم محیط زیستی میباشد که بهرهگیری از روشهای مرسوم و میدانی در این راستا موجب صرف هزینه و زمان زیادی خواهد شد. فناوری فضایی سنجش از دور و پردازش تصاویر ماهوارهای راهکاری است که میتواند اینگونه فرآیندهای دشوار را تسهیل بخشد. در این تحقیق فناوری سنجش از دور با سرویسهای مکانی تحت ...
بیشتر
بررسی وضعیت پوشش گیاهی از جمله موضوعات مهم محیط زیستی میباشد که بهرهگیری از روشهای مرسوم و میدانی در این راستا موجب صرف هزینه و زمان زیادی خواهد شد. فناوری فضایی سنجش از دور و پردازش تصاویر ماهوارهای راهکاری است که میتواند اینگونه فرآیندهای دشوار را تسهیل بخشد. در این تحقیق فناوری سنجش از دور با سرویسهای مکانی تحت وب ترکیب خواهند شد تا بتوان بر اساس شاخص پوشش گیاهی در کمترین زمان ممکن تحلیل مناسبی از رشد گیاهان و تغییرات وضعیت آنها در اختیار کاربران آنلاین قرار داد. فناوریهای مهم بکارگرفته شده برای این منظور، ENVI IDL، Google Map API، JavaScript و ASP.NET میباشند. این سرویس با موفقیت پیادهسازی گردید و برای تصاویر سری زمانی ماهواره لندست اجرا گردید. به منظور ارزیابی کارکرد سرویس در نقاط مختلف و با تعداد تصاویر مختلف منحنی زمانمند شاخص پوشش گیاهی NDVI تهیه گردید. ارزیابی زمانی نیز نشان داد که با افزایش تعداد تصاویر ماهوارهای، رابطه افزایش زمان پردازش به صورت خطی میباشد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
محمد گوهرخواه؛ بهزاد علیزاده
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، صفحه 59-69
چکیده
در این مطالعه عددی، تاثیر میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جابجایی آزاد سیال مغناطیسی داخل یک محفظه، در شرایط میکروجاذبه، مورد بررسی قرار گرفته است. دو حالت، قرارگیری یک منبع میدان مغناطیسی زیر محفظه و دو منبع میدان در بالا و پایین محفظه بطور مجزا در نظر گرفته شده و شبیه-سازی‌ها برای شدت میدانها و فواصل مختلف منبع های میدان از محفظه ...
بیشتر
در این مطالعه عددی، تاثیر میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت جابجایی آزاد سیال مغناطیسی داخل یک محفظه، در شرایط میکروجاذبه، مورد بررسی قرار گرفته است. دو حالت، قرارگیری یک منبع میدان مغناطیسی زیر محفظه و دو منبع میدان در بالا و پایین محفظه بطور مجزا در نظر گرفته شده و شبیه-سازی‌ها برای شدت میدانها و فواصل مختلف منبع های میدان از محفظه انجام شده است. نتایج نشان میدهد به علت عدم تشکیل گردابه جریان در شرایط میکروجاذبه نرخ انتقال حرارت بسیار کمتر از حالت طبیعی است. با اعمال میدان مغناطیسی، گردابه القایی توسط نیروی حجمی، انتقال حرارت جابجایی در شرایط میکروجاذبه را افزایش میدهد. محاسبات نشان میدهد در حالت تک منبع، نرخ انتقال حرارت در حالت میکروجاذبه را تا 6.5 برابر میتوان افزایش داد. همچنین قرار دادن دو منبع میدان مغناطیسی سبب افزایش قدرت گردابه داخل محفظه شده و در نتیجه موجب افزایش 19.7 برابری انتقال حرارت نسبت به حالت تک منبع میشود.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
بررسی تشعشعات فضایی
سارا شوریان؛ حمید جعفری؛ سید امیرحسین فقهی؛ غلامرضا اصلانی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، صفحه 71-79
چکیده
حضور پرتوهای یونیزان در محیط فضایی از جمله ذرات بدام افتاده، ذرات خورشیدی و پرتوهای کیهانی، می‌توانند تهدیدی جدی برای عملکرد صحیح قطعات الکترونیکی بکار رفته در ماهواره‌ها و فضاپیماها باشند. در این کار اثرات آسیب جابجایی در بوجود آمدن جریان نشتی در یک دیود سیلیکونی ، به عنوان آرایه اصلی بسیاری از قطعات الکترونیکی، در معرض تابش پروتون‌های ...
بیشتر
حضور پرتوهای یونیزان در محیط فضایی از جمله ذرات بدام افتاده، ذرات خورشیدی و پرتوهای کیهانی، می‌توانند تهدیدی جدی برای عملکرد صحیح قطعات الکترونیکی بکار رفته در ماهواره‌ها و فضاپیماها باشند. در این کار اثرات آسیب جابجایی در بوجود آمدن جریان نشتی در یک دیود سیلیکونی ، به عنوان آرایه اصلی بسیاری از قطعات الکترونیکی، در معرض تابش پروتون‌های فضایی مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور از کد مونت کارلوی GEANT4 برای محاسبه اتلاف انرژی غیریونیزان در قطعه استفاده شده است. شبیهسازی پارامترهای الکتریکی این قطعه و بررسی تغییرات آنها در معرض پروتون‌های فضایی نیز توسط نرمافزار SILVACO انجام شده است. نتایج نشان میدهد که جریان نشتی با افزایش شارش پروتون‌های فرودی تا p/cm2 1012× 1/2 در حدود 85/1 برابر مقدار آن قبل از تابش افزایش پیدا کرده و به حدود nA/µm 2/96 میرسد. به منظور اندازه گیری و اعتبارسنجی رفتار جریان نشتی این نوع قطعات از پرتودهی فوتودیودهای نوع BPW34 با پروتون‌های MeV 30 استفاده شده است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
سیستم‌های مکان‌یابی جهانی و ناوبری
رضا قصری زاده؛ امیر علی نیکخواه
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، صفحه 81-90
چکیده
در این مقاله به ارائه ی راهکاری نوین برای حذف نویزها در فرآیند توجیه اولیه سامانه های ناوبری اینرسی پرداخته شده است. به دلیل وجود نوسانات شدید در محیط های شبه ایستا، فرآیند توجیه اولیه اغلب با خطای فراوانی همراه است .ابتدا با فرض وجود اغتشاشات برای بهبود و افزایش دقت اقدام به فیلترینگ شده است. در ادامه ضمن معرفی شاخصه های فیلتر دیجیتال ...
بیشتر
در این مقاله به ارائه ی راهکاری نوین برای حذف نویزها در فرآیند توجیه اولیه سامانه های ناوبری اینرسی پرداخته شده است. به دلیل وجود نوسانات شدید در محیط های شبه ایستا، فرآیند توجیه اولیه اغلب با خطای فراوانی همراه است .ابتدا با فرض وجود اغتشاشات برای بهبود و افزایش دقت اقدام به فیلترینگ شده است. در ادامه ضمن معرفی شاخصه های فیلتر دیجیتال برای این منظور ، به علت حذف برخی از داده های اصلی سنسور، اقدام به شناسایی پارامترهای مجهول و تخمین متغیرهای حالت با استفاده از فیلتر کالمن ماتریسی بر اساس واریانس خطای داده ها میشود. شناسایی پارامترهای مجهول ماتریس تبدیل مختصات با استفاده از فیلتر کالمن ماتریسی ابتکار این مقاله است که منجر به بهبود نتیجه توجیه اولیه در سامانه ناوبری اینرسی شده است. همچینین روش های معمول بر اساس فیلتر کالمن برداری دارای پیچیدگی محاسباتی است اما تخمین مستقیم ماتریس تبدیل با فیلتر کالمن می تواند این پیچیدگی محاسباتی را تا حدی زیادی کاهش دهد.
