تعيين مدار و كنترل موقعيت نسبي ماهواره هاي يك آرايش

كارشناسي ارشد

پيشرفت روزافزون در صنعت فضايي عليالخصوص در زمينه ماهواره موجب گرديده است به منظور استفاده بهينه از فضا و كاهش هزينههاي مأموريت‌هاي فضايي سامانههايي تحت عنوان آرايش ماهوارهاي شكل بگيرد. آرايشهاي ماهوارهاي تركيبي از چندين ماهواره هستند كه به منظور انجام يك مأموريت مشترك طراحي ميشوند. يكي از اركان اصلي موفقيت در انجام مأموريت اين قبيل آرايشها، تعيين مدار نسبي ماهواره‌هاي آرايش و به تبع آن،كنترل موقعيت نسبي آنها ميباشد. هدف اصلي اين پاياننامه مدلسازي رفتار حركتي ماهوارههاي آرايش، تعيين موقعيت آن‌ها به‌وسيله GPS، استفاده از دادههاي فاز سيگنال GPS به منظور محاسبه موقعيت و سرعت نسبي آن‌ها، بررسي و تحقق سيستم كنترل مدار دقيق و خودكار آرايشهاي ماهوارهاي مدارهاي ارتفاع پايين و در نهايت كنترل به منظور جلوگيري از برخورد ماهوارههاي آرايش است. مدلسازيهاي حركت نسبي ماهوارههاي آرايش از بسط روابط حركت تك ماهواره به دست آمده است. اين مدلسازيها نمايانگر رفتار ماهوارههاي پيشرو و دنباله‌رو در آرايش به‌ وسيله بردار موقعيت و سرعت نسبي و همچنين به‌وسيله پارامترهاي كلاسيك مداري ميباشد. به منظور استفاده بهينه تر از گيرندهي GPS ماهوارهها از تكنيك محاسبه داده‌هاي موقعيت و سرعت نسبي با دقت به مراتب مناسب‌تر به‌وسيله فاز سيگنال GPS پرداخته شده است كه در اين روش اثر خطاي ايجاد شده توسط يونسفر و خطاي باياس كلاك گيرنده‌ها و ساير نويزها در موقعيت‌يابي به صورت تفاضلي از بين رفته است. همچنين به منظور كنترل موقعيت نسبي ماهواره به منظور دستيابي به موقعيت مطلوب و يا مانورهاي تغيير ساختار آرايش از روش هاي كنترلي LQR و خطي سازي فيدبك حالت با در نظر گرفتن مصرف سوخت استفاده شده است. شبيه‌سازي‌هاي عددي انجام شده، كارايي و اعتبار روش‌ها و تكنيك‌هاي پيشنهادي را تاييد مي كند. واژه‌هاي كليدي: آرايش ماهواره‌اي، تعيين و كنترل مدار نسبي، سيگنال GPS، كنترل كننده LQR، كنترل كننده فيدبك حالت.

191296

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سعيد عباداللهي

مهندسي فناوري ماهواره - كنترل

دكتر حسين بلندي