علیرضا علیخانی؛ یوسف شامدی
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1394
چکیده
از موضوعات مهمی که در رابطه با طراحی کنترلر در فاز بازگشت به جو مطرح است عدم قطعیتهای مربوط به محیط و تغییرات سریع اتمسفر بر حسب ارتفاع و عدم قطعیتهای مربوط به محموله از جمله ضرایب آیرودینامیکی، جرم، ممانهای اینرسی و . . . است. از دیگر موضوعات چالشی در کنترل محمولههای بازگشتی، بررسی و طراحی یکپارچه قانون هدایت و کنترل در ...
بیشتر
از موضوعات مهمی که در رابطه با طراحی کنترلر در فاز بازگشت به جو مطرح است عدم قطعیتهای مربوط به محیط و تغییرات سریع اتمسفر بر حسب ارتفاع و عدم قطعیتهای مربوط به محموله از جمله ضرایب آیرودینامیکی، جرم، ممانهای اینرسی و . . . است. از دیگر موضوعات چالشی در کنترل محمولههای بازگشتی، بررسی و طراحی یکپارچه قانون هدایت و کنترل در فاز بازگشت است. زیرا در محمولههای واقعی ورودی کنترلی یک پروفایل از پیش تعریف شده بر حسب سرعت یا ارتفاع نبوده بلکه از یک سیستم هدایت که در طول مسیر بازگشت به تولید فرامین کنترلی میپردازد استفاده میشود. در این مقاله، به طراحی یک کنترلر تطبیقی به منظور غلبه بر عدم قطعیتهای موجود پرداخته و از زاویه غلت به عنوان متغیر کنترل مسیر استفاده میکند. از دیگر اهداف این مقاله، طراحی و پیاده‌سازی یک طرح هدایتی یکپارچه با کنترلر طراحی شده و اثبات عملکرد آن در یک سناریوی کامل بازگشت به جو از نقطه آغاز مسیر بازگشت تا لحظه باز شدن چترها خواهد بود. در نهایت عملکرد کنترل تطبیقی طراحی شده، از طریق انجام شبیه‌سازی‌های 6 درجه آزادی بررسی میشود. نتایج بهدست آمده کارکرد مطلوب کنترلر را در حضور عدم قطعیتهای پارامتریک و شرایط اولیه نامشخص نشان میدهد.
فرهاد فانی صابری
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1394
چکیده
در این مقاله سناریوی تصویربرداری به صورت استریو توسط یک ماهواره سنجش از دور بیان میشود. سپس به منظور انجام مانورهای مورد نیاز جهت اجرای این سناریو توسط ماهواره، یک سیستم کنترل وضعیت مناسب برای انجام مانورهای زاویة بزرگ و با استفاده از 4 چرخ عکس‌العملی با ساختار هرمی طراحی میشود. این سیستم کنترل وضعیت به گونه‌ای طراحی میشود که ...
بیشتر
در این مقاله سناریوی تصویربرداری به صورت استریو توسط یک ماهواره سنجش از دور بیان میشود. سپس به منظور انجام مانورهای مورد نیاز جهت اجرای این سناریو توسط ماهواره، یک سیستم کنترل وضعیت مناسب برای انجام مانورهای زاویة بزرگ و با استفاده از 4 چرخ عکس‌العملی با ساختار هرمی طراحی میشود. این سیستم کنترل وضعیت به گونه‌ای طراحی میشود که قابلیت نشانهروی به سمت مرکز زمین و انجام مانورهای سریع و حفظ وضعیت مناسب ماهواره برای اخذ تصاویر مختلف از یک منطقة مشخص و از زوایای گوناگون را برای ماهواره فراهم آورد. سپس یک بستر سخت‌افزار در حلقه (Hardware in The Loop)جهت تست عملکرد سیستم کنترل وضعیت طراحی شده، ارائه میشود. این بستر سختافزاری، قابلیت تست الگوریتمهای کنترل وضعیت را به صورت زمان حقیقیو در یک بستر سختافزاری، فراهم میآورد. در این بستر، مدلسازیبلادرنگ دینامیک ماهواره، اغتشاشات محیطی وارد بر آن و مدل دقیق چرخهای عکس‌العملی و حسگرهای ژیروسکوپ در کامپیوتر شبیهساز انجام میشود و عملکرد الگوریتم کنترل وضعیت طراحی شده برای تحقق مأموریت تصویربرداری استریو، به صورت زمان حقیقی بررسی میشود.
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.
سهیلا عبدالهی پور؛ فخری اعتمادی؛ محمد ابراهیمی
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1394
چکیده
در این مقاله، گرمایش آیرودینامیکی تولیدشده بر روی بدنة یک کاوشگر فضایی به روش عددی با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت و با درنظر گرفتن اندرکنش گرمایشی سیال و سازه محاسبه شده است. به منظور حل همزمان معادلات گرمایش در جامد و سیال، از شرط مرزی کوپلینگ در دیوارة بدنه استفاده شده است؛ به‌طور‌ی‌که مقادیر دما و شار حرارتی در آن محاسبه میشود. ...
بیشتر
در این مقاله، گرمایش آیرودینامیکی تولیدشده بر روی بدنة یک کاوشگر فضایی به روش عددی با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت و با درنظر گرفتن اندرکنش گرمایشی سیال و سازه محاسبه شده است. به منظور حل همزمان معادلات گرمایش در جامد و سیال، از شرط مرزی کوپلینگ در دیوارة بدنه استفاده شده است؛ به‌طور‌ی‌که مقادیر دما و شار حرارتی در آن محاسبه میشود. مزیت این روش آن است که میتوان مقادیر دما را در هر نقطهای از پوسته بدنه با یا بدون تقارن محوری و حتی اجزای متصل به آن در زوایای حمله مختلف محاسبه کرد. در این مقاله، نحوة انجام شبیهسازی عددی با درنظر گرفتن اثرات لایه مرزی و ضخامت دیوارة سازه و همچنین اثر مدلهای توربولانس، به صورت کامل شرح داده شده است. نتایج در قالب کانتورهای فشار، سرعت و دما، مقادیر شار حرارتی و همچنین فشار و دمای نقطة سکون دماغه ارائه شده است. در این تحقیق از دو روش عددی و تحلیلی برای صحهگذاری مقادیر دمای نقطة سکون و شار حرارتی استفاده شده که دقت خوبی را در نتایج نشان میدهد.
مهران میرشمس؛ اسد صاغری؛ احسان ذبیحیان
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1394
چکیده
در این مقاله، به ارائة روش تکمیلی برای طراحی زیرسیستم تأمین انرژی ماهواره پرداخته شده است. هر یک از روشهای ارائه شده در مراجع مختلف برای طراحی زیرسیستم تأمین انرژی ماهواره، دارای مزایا و معایبی هستند و در هر روش بخشی از این زیرسیستم بیشتر مورد توجه و دقت بوده است. در تحقیق انجام گرفته، ابتدا، با بررسی روشهای موجود برای طراحی زیرسیستم ...
بیشتر
در این مقاله، به ارائة روش تکمیلی برای طراحی زیرسیستم تأمین انرژی ماهواره پرداخته شده است. هر یک از روشهای ارائه شده در مراجع مختلف برای طراحی زیرسیستم تأمین انرژی ماهواره، دارای مزایا و معایبی هستند و در هر روش بخشی از این زیرسیستم بیشتر مورد توجه و دقت بوده است. در تحقیق انجام گرفته، ابتدا، با بررسی روشهای موجود برای طراحی زیرسیستم تأمین انرژی، مزایا و معایب هر یک مشخص شده و در ادامه به ارائة روشی کامل بر پایة مزایای هر یک از روشهای پیشین پرداخته‌ایم. در خلال روش جدید در برخی مراحل به تکمیل و تغییر روند طراحی با تکیه بر شبیه‌سازی‌های دقیق اقدام شده است. شبیه‌سازی‌های انجام گرفته به‌منظور تعیین دقیق موقعیت و وضعیت ماهواره در فضا استفاده شده است. با تکیه به این شبیه‌سازی‌ها، پارامترهای کلیدی همچون زمان سایه مداری و زاویة تابش خورشید با هر سطح از آرایه‌های خورشیدی در هر وضعیت ماهواره و هر لحظه از مأموریت قابل تعیین خواهد بود. در نهایت با استفاده از تحلیلهای آماری پایگاه داده‌ها، یک روش جامع و دقیق با مزایای بیشتر و معایب کمتر از روشهای قبلی ارائه شده است. در انتها با استفاده از اطلاعات ماهوارهای مشخص و همچنین نتایج طراحی آماری، مزایای روش تکمیلی صحت‌سنجی شده است.
حسین بلندی؛ محمدحسن اشتری؛ قدرت اله براتی؛ جعفر کوچکی؛ محمد صادق ضیغمی؛ مجید اسماعیل زاده
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1394
چکیده
در انجام صحیح مأموریت هر ماهواره، دانستن موقعیت لحظهای قرارگیری آن و پیشبینی موقعیت آتی ماهواره از الزامات اساسی است. این موضوع در ماهوارههای سنجشی و مخابراتی اهمیت زیادی دارد. از این‌رو در ماهوارة تدبیر، برای اولین بار در کشور، یک زیرسیستم کاملاً مجزا در درون ماهواره، مجهز به گیرندة فضایی GPSو سایر الگوریتمهای مورد نیاز، ...
بیشتر
در انجام صحیح مأموریت هر ماهواره، دانستن موقعیت لحظهای قرارگیری آن و پیشبینی موقعیت آتی ماهواره از الزامات اساسی است. این موضوع در ماهوارههای سنجشی و مخابراتی اهمیت زیادی دارد. از این‌رو در ماهوارة تدبیر، برای اولین بار در کشور، یک زیرسیستم کاملاً مجزا در درون ماهواره، مجهز به گیرندة فضایی GPSو سایر الگوریتمهای مورد نیاز، در راستای تولید داده موقعیتی ماهواره در حین پرتاب و پس از آن در مدار، درنظر گرفته شد. در این مقاله، به صورت مشروح بخشهای نرم افزاری و سختافزاری به‌کارگیری شده در این زیرسیستم تشریح شده است. علاوه بر این روند، تستهای انجام شده به منظور اطمینان از عملکرد این زیرسیستم، شامل تستهای تابعی برد پردازشگر زیرسیستم تعیین موقعیت و تست تابعی گیرندة GPS، با شبیهساز سیگنال GPSو تستهای مختلف شرایط محیطی نظیر تستهای مکانیکی، تست سیکل خلأ حرارتی، تست سازگاری الکترومغناطیسی و در ادامه مراحل مونتاژ مکانیکی و الکتریکی درون ماهواره و در انتها تستهای تجمیعی ماهواره اشاره شده است. این مقاله، علاوه بر تشریح زیرسیستم تعیین موقعیت ماهوارة تدبیر، الگویی کامل و جامع از طراحی، ساخت و تست یک زیرسیستم ماهوارهای است که میتواند مورد استفاده سایر محققان فضایی کشور قرار گیرد.
