15544

بررسي اصول پايه مدل‌هاي كنترل پيش‌بين در اتصال ماهواره‌ها

1403

دكتر مهدي نصيري سروي

/

اتصال و ملاقات خودكار فضاپيماها از جمله حساس‌ترين و پيچيده‌ترين مأموريت‌هاي فضايي به شمار مي‌رود؛ عملياتي كه كوچك‌ترين خطا در مسير، سرعت يا زاويه‌ي تماس مي‌تواند منجر به شكست مأموريت يا آسيب به سازه‌ها شود. با گسترش مأموريت‌هاي سوخت‌گيري، سرويس‌دهي و مونتاژ در مدار، نياز به رويكردهاي كنترلي ايمن، هوشمند و قابل‌اعتماد بيش از هر زمان ديگر احساس مي‌شود. روش‌هاي كلاسيك كنترل، به‌دليل ناتواني در مواجهه با عدم‌قطعيت‌هاي مداري، قيود رانشگر و محدوديت‌هاي محاسباتي فضاپيما، پاسخگوي اين الزامات نيستند. از اين رو، ضرورت شكل‌گيري رويكردي نوين كه بتواند رفتار آينده‌ي سيستم را پيش‌بيني كرده و تصميم‌هاي كنترلي را با در نظر گرفتن قيود محيطي بهينه‌سازي كند، انگيزه‌ي اصلي اين پژوهش را رقم مي‌زند. در اين پژوهش، ابتدا مقدمه‌اي از اهميت اتصال ماهواره ها و پيشينه‌اي از پژوهش‌هاي صورت گرفته را بررسي مي‌كنيم و سپس به بررسي مراحل اتصال و مدل‌سازي ديناميكي مراحل مختلف اتصال مي‌پردازيم تا پايه‌ي فيزيكي مسئله به‌روشني بيان گردد. سپس مفهوم كنترل پيش‌بين مدل‌محور به‌عنوان راهكاري براي افزايش پايداري، دقت و انعطاف‌پذيري در مانورهاي فضايي معرفي مي‌شود. در ادامه، انواع مختلف كنترل پيش‌بين شامل خطي، غيرخطي، مقاوم و تركيبي معرفي و از منظر الگوريتم حل، ميزان انعطاف در برابر عدم‌قطعيت و هزينه محاسباتي مورد مقايسه قرار مي‌گيرند. سپس به بررسي چالش‌هاي پياده سازي كنترل پيش‌بين مي‌پردازيم . درنهايت نقش فناوري‌هاي جديد از جمله اينترنت اشياي فضايي، يادگيري ماشين و يادگيري تقويتي در بهبود عملكرد كنترل پيش‌بين بررسي مي‌شود.

11/19/2025 12:00:00 AM

88885

1404/09/18

A Study on the Fundamental Principles of Model Predictive Control in Satellite Docking

اتصال فضايي، كنترل پيش‌بين مدل‌محور، عمليات ملاقات خودكار، ايمني و پايداري در مأموريت‌هاي پهلوگيري فضايي، خودكارسازي اتصال فضاپيما