-
شماره ركورد
27689
-
پديد آورنده
عرفان شكورزاده
-
عنوان
كنترل موقعيت نسبي منظومه ماهواره به روش كشش اتمسفري در طولانيمدت مبتني بر نرمافزار ايستگاه زميني (GS در حلقه)
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي هوا فضا - فناوري ماهواره
-
سال تحصيل
1398
-
تاريخ دفاع
1401/07/27
-
استاد راهنما
دكتر بهمن قرباني واقعي
-
دانشكده
فناوريهاي نوين
-
چكيده
در اين پايان نامه، سيستم كنترل موقعيت نسبي به روش كشش اتمسفري در طولانيمدت مبتني بر نرمافزار ايستگاه زميني (GS در حلقه) براي ايجاد پيكربنديهاي دلخواه در منظومه ماهوارهاي كه ماهوارههاي آن در مدارات دايروي در حركت هستند، طراحي شده است بطوريكه ضمن اجراي دستورات كنترلي و ايجاد پيكربنديهاي مختلف در منظومه ماهوارهاي يك زير سيستم ساده و ارزان قيمت باشد. در اين راستا ديناميك هيل كلوهسي ويلتشاير براي بررسي رفتار نسبي ماهوارهها مورد استفاده قرار گرفته است و با استفاده از دو قابليت تشخيص ورود به سايه زمين و توانايي برقراري ارتباط يك ماهواره با ماهواره همسايه خود، به طراحي و پيادهسازي قانون كنترل پيشرو پسرو با استفاده از نيروي كشش اتمسفري به جهت اعمال نيروي كنترلي براي كنترل موقعيت نسبي ماهوارهها براي ايجاد پيكربندي دلخواه در منظومه ماهوارهاي پرداخته شده است.
در ابتدا تعاريف مربوط به سيستم هاي مختصات، سيستمهاي گسترده فضايي و منظومه ماهوارهاي و كنترل موقعيت نسبي براي ماهوارهها ارائه شده است سپس روابط مربوط به نيروي كشش اتمسفري به جهت استفاده به عنوان نيروي كنترلي استخراج شده است همچنين در ادامه ديناميك هيل كلوهسي ويلشتر ارائه شده و نيروي كنترلي به آن اضافه شده است و اثرات ناهمگوني زمين در اين معادلات لحاظ شده و روابط جديد استخراج شدهاست. سپس با ارائه روشي ساده جهت تعيين موقعيت نسبي ماهوارهها با استفاده از سنسور ساده فتوديود به تعريف قانون كنترلي پرداخته شده و روابط مربوط به خطاي موقعيت نسبي استخراج شده است سپس روابط كنترل كننده PID براي كنترل موقعيت ارائه شده و نرم افزار ايستگاه زميني كه با استاندارد آژانس فضايي اتحاديه اروپا مطابقت دارد براي نمايش موقعيت به صورت لحظهاي به كاربر و ارسال تلهكامند به ماهوارهها طراحي و پيادهسازي شده است،در ادامه سيستم كنترل موقعيت با استفاده از كشش اتمسفري چنان پياده سازي شده است كه ضمن برآورده شدن اهداف كنترلي از پيچيدگي در قوانين كنترلي جلوگيري شود و موقعيت هر ماهواره، موقعيت نسبي هر يك از ماهوارهها نسبت به ماهواره پيشرو خود، سرعت هر ماهواره و سرعت نسبي هر يك از ماهوارهها نسبت به ماهواره پيشرو خود، آنومالي حقيقي هر ماهواره و آنومالي نسبي هر ماهواره با ماهواره پيشرو خود، خطاي موقعيت نسبي مطلوب نسبت به موقعيت فعلي براي هر ماهواره نسبت به ماهواره پيشرو خود و نيروي كنترلي در هر لحظه، براي منظومهاي متشكل از 8 ماهواره كه در مداري دايروي در يك صفحه قرار دارند شبيه سازي و مورد بررسي قرار گرفته است.در انتهاي هريك از بخشهاي مختلف با انجام شبيه سازي، صحت طراحي نشان داده شدهاست.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1401/10/18
-
عنوان به انگليسي
Relative position control of Satellite constellation using the atmospheric drag method in the long term based on the ground station software (GS in Loop)
-
تاريخ بهره برداري
10/19/2023 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عرفان شكورزاده
-
چكيده به لاتين
In this thesis, Relative position control of Satellite constellation using the atmospheric drag method in the long term based on ground station software (GS in Loop) designed to create desired configurations in the satellite constellation whose satellites are moving in circular orbits, while executing the control commands and creating different configurations for satellite constellation is a simple and cheap subsystem. In this regard, Hill Clohesi Wiltshire's dynamics has been used to investigate the relative behavior of satellites. by using the two capabilities of detecting the entry into the earth's shadow and the ability to communicate a satellite with its neighbor satellite, to design and implement the backward forward control law using Atmospheric drag force to control the relative position of satellites to create a desired configuration in the satellite constellation.
At first, the definitions related to coordinate systems, distributed space systems, satellite constellations and relative position control for satellites presented, then the equations related to the atmospheric drag force extracted to use as a control force and control force added to it, then The effects of land heterogeneity have been included in these equations and new equations extracted. By providing a simple method to determine the relative position of satellites using a simple photodiode sensor, the control law defined and the equations related to the relative position error extracted then ground station software that complies with the European union Space Agency Designed and implemented to display real-time position of satellites to user and send telecommands to satellites. In the following, the position control system using atmospheric drag has been implemented in such way that meeting control goals, while complexity in the control rules avoided. for satellite constellation consist 8 satellites located in a circular orbit in the same plane, Position of each satellite, relative position of each satellite in relation to its leading satellite, the speed of each satellite and relative speed of each satellite to its leading satellite, the true anomaly of each satellite and the relative anomaly of each satellite with its leading satellite, The desired relative position error with respect to the current position for each satellite and its leading satellite and the control force at each moment, has been simulated and investigated. At the end of each sections, the correctness of the design shown by performing simulation.
-
كليدواژه هاي فارسي
منظومه ماهوارهاي , كنترل پيشرو پسرو , معادلات هيل كلوهسي ويلتشاير , كشش اتمسفري , كنترل موقعيت نسبي
-
كليدواژه هاي لاتين
atmospheric drag , forward backward control , clohesi wiltshire equations , relative position control , satellite constellation
-
Author
Erfan shakourzadeh
-
SuperVisor
dr. bahman ghorbani vaghei
-
لينک به اين مدرک :