8054

بررسي رويكرد هاي مختلف كنترل آرايش پروازي ماهواره ها

1395

دكتر حسين بلندي - دكتر بهمن قرباني واقعي

امروزه استفاده از آرايش هاي پروازي ماهواره ها به عنوان يك پاسخ به برخي از نيازهاي فناوري هاي فضايي˓ مورد توجه محققان قرار گرفته است. مزايايي همچون قابليت اطمينان بالاتر ˓ اجراي ماموريت هاي پيچيده تر ˓ هزينه ي كمتر و ... از جمله ويژگي هاي اين فناوري نسبت به فناوري تك ماهواره اي است. از جمله مسائل پيشرو جهت تحقق يك آرايش پروازي بين مجموعه اي از ماهواره ها˓كنترل موقعيت و وضعيت آن براي هر ماهواره است به گونه اي كه ساختار كلي منظومه در نظر گرفته شده˓ توانايي اجراي ماموريت محوله به آن را داشته باشد. اين امر مستلزم آن است كه شبكه اي از ارتباطات بين ماهواره اي بر مبناي نوع توپولوژي در نظر گرفته شده˓ جهت كنترل ساختار آرايش ماهواره اي در نظر گرفته شود و استخراج ديناميك حاكم به همراه محدوديت هاي آن ˓ گشتاور هاي كنترلي مناسب به هر ماهواره اعمال گردد. كنترل شبكه هاي سلولي ماهواره اي متحرك بر مبناي گراف هاي ديناميكي در سال هاي اخير تبديل به يك مساله ي اساسي و بديع در حوزه ي تئوري سيستم هاي كنترل شده است. تغيير وضعيت هر ماهواره و حركت آن در شبكه ˓ منجر به ايجاد ارتباطات بين ماهواره اي با ويژگي هاي متفاوت مي شود. محدوديت ايجاد ارتباط در بين ماهواره هاي موجود در شبكه˓ به وسيله مفاهيم موجود در تئوري جبري گراف ها نظير ماتريس هاي مجاورت ˓ پرداخته و تحليل مي شوند. تلاش كنترلي در جهت حفظ ارتباطات بين ماهواره اي از پيش تعيين شده و يا حفظ ساختار شبكه ي اوليه در حين مانور˓ در طول عمر مجموعه ي ماهواره ها انجام مي پذيرد. رهيافت ها مبتني بر استفاده ي همزمان از ابزار هاي رياضي موجود در تئوري گراف ها و مهندسي كنترل به جهت تحقق معيار هايي براي پايداري منظومه ها مي باشد. در اين روش˓ ماهواره ها به مثابه ي گره ي گراف و ارتباطات بين ماهواره اي تحت عنوان يال هاي گراف مدل سازي مي شوند. با پيشرفت پردازنده هاي كنترل كننده و توانايي آن ها در مديريت حجم بالاي محاسبات از الگوريتم هاي متعددي جهت تحقق اهداف كنترلي استفاده مي شود. در اين گزارش به طور جامع˓ روند توسعه ي كنترل آرايش بندي ماهواره هاي كوچك˓ بررسي مي شود.مفاهيم مختلفي تحت عنوان آرايش پروازي ماهواره ها˓سيستم هاي توزيع شده ماهواره ها˓و آرايش ماهواره هاي چند جزئي شده در ابتدا بحث مي شود.سپس معماري ها و روش هاي مختلف كنترل آرايش بندي ماهواره هاي كوچك از جمله پيشرو-پيرو ˓ روش مبتني بر رفتار ˓ روش ساختار مجازي ˓روش تابع پتانسيل مصنوعي ˓روش هاي جبري مبتني بر تئوري گراف با جزئيات بيش تر ˓ و روش هاي كمتر متداولي نظير كنترل آرايش از طريق نيرو هاي غير تماسي و يا روش هاي تعقيب دوره اي به اختصار بيان مي شود.در نهايت كنترل مختصات ماهواره هاي كوچك متعدد مرور شده و روند توسعه و دست يافت ها در اين زمينه مطرح مي شود.

2/4/2018 12:00:00 AM

70084

1399/11/12

Investigation Of Different Control Approach Of Spacecrafts Formation Flying

روش پيشرو-پيرو , روش مبتني بر رفتار , روش ساختار مجازي , روش هاي جبري مبتني بر گراف , آرايش پروازي ماهواره ها , روش تابع پتانسيل مصنوعي

Leader-Following , Behavior –Based , Virtual Structure , Spacecrafts Formation Flying