14360

14360

طراحي نرم‌افزار شبيه‌ساز موقعيت و كنترل وضعيت ماهواره

كارشناسي ارشد

كنترل

اسفند ماه 1393

اسفند ماه 1393

دكتر حسين بلندي

دكتر مهرزاد نصيريان

برق

چكيده در اين پايان‌نامه، به طراحي نرم‌افزار شبيه‌ساز موقعيت و كنترل وضعيت ماهواره‌هاي مدارپايين پرداخته شده است. هدف از توليد اين نرم‌افزار انجام يك گام اوليه و اساسي در انتخاب و تخمين‌ فيزيكي ماژول-هاي سخت‌افزاري مي‌باشد كه نه تنها منجر به افزايش احتمال موفقيت كاربرد ماژول‌هاي سخت‌افزاري مي‌شود، بلكه در هزينه‌ها و زمان طراحي كاهش چشم‌گيري ايجاد مي‌نمايد. از ديگر اهداف بسيار مهم ديگر مي‌توان به نياز كشور در اين زمينه اشاره نمود زيرا مشابه خارجي اين شبيه‌ساز يا در دسترس نبوده و يا تهيه‌ي آن‌ منجر به صرف هزينه‌هاي گزافي مي‌باشد. قسمت شبيه‌سازي موقعيت قابليت محاسبه‌ي موقعيت ماهواره شامل طول، عرض و ارتفاع جغرافيايي و موقعيت خورشيد را بر اساس پارامترهاي مداري اوليه و تاريخ ميلادي در هر لحظه دارد. براين اساس موقعيت ماهواره، مسير طي شده، تشخيص شب و يا روز مداري، تشخيص امكان ارتباط با ايستگاه زميني و محاسبه‌ي ميدان مغناطيسي اطراف ماهواره در هر لحظه را دارد و آن‌ها را نمايش مي‌دهد. در قسمت كنترل وضعيت مدهاي مختلف از جمله مد نوسانات پس از پرتاب، تنظيم وضعيت اوليه (كه شامل مد نرمال اشاره‌گيري به ندير و يا هر وضعيت اوليه كه در ماموريت ماهواره است، مي‌باشد) و مد مانور جهت اهدافي چون تصويربرداري لحاظ شده است. عملگرهاي كنترل وضعيت شامل عملگر مغناطيسي، چرخ ممنتوم و چرخ عكس‌العملي قابل استفاده مي‌باشد و محيطي فراهم شده تا در صورت انتخاب هريك، پارامترهاي آن‌ از كاربر دريافت شود. در مورد چرخ عكس‌العملي هر سه آرايش معمول آن موجود است و دو حالت تعبيه شده است. در حالت اول شبيه‌ساز با توجه به مشخصات ماموريت مانور به تعيين مناسب بودن چرخ كاربر مي‌پردازد و در صورت مناسب نبودن آن خطا ظاهر مي‌شود. در حالت دوم شبيه‌ساز، با توجه به مشخصات مانور از بين كاتالوگ‌هاي خود، چرخ‌هاي مناسب را نمايش داده و كاربر قادر به انتخاب آن‌ها مي‌باشد. به علاوه بصورت هوشمند كنترل مناسب را جهت مانور پيشنهاد مي‌دهد. از ديگر قابليت‌هاي اين شبيه‌ساز، محاسبه‌ و اعمال اغتشاش‌هاي محيط و يا داخلي موثر بر ماهواره مي‌باشد. در اين شبيه‌ساز قسمتي جهت نمايش توان مصرفي عملگرها نيز اعمال شده است. محيطي گرافيكي نيز فراهم شده است كه وضعيت‌ها، سرعت‌هاي ماهواره، سرعت‌هاي چرخ‌ها و ميدان مغناطيسي قابل نمايش باشند. واژه‌هاي كليدي: مدل‌سازي موقعيت ماهواره- شبيه‌ساز هوشمند- كنترل وضعيت ماهواره- طراحي و تست