16432

16432

مدل سازي و طراحي سيستم كنترل وضعيت يك ماهواره سه محوره با جهت گيري چند جهته

كارشناسي ارشد

مهندسي فناوري ماهواره - كنترل

اسفند 1394

دكتر بهمن قرباني واقعي

دكتر حسين بلندي

فناوري‌هاي نوين

چكيده در اين پايان‌نامه سيستم كنترل وضعيت يك ماهواره براي جهت‌گيري دائم به سمت زمين، به همراه جهت‌گيري دائم و هم‌زمان پانل‌هاي خورشيدي به سمت خورشيد و همچنين جهت‌گيري دائم و هم‌زمان آنتن به سمت ايستگاه‌زميني، مدل‌سازي و طراحي شده است. بدينوسيله در حين آنكه ماهواره‌ به طور پيوسته قابليت تصوير‌برداري در راستاي ندير را داراست، پانل‌هاي خورشيدي نيز براي كسب بيشترين توان ممكن به سمت خورشيد نشانه‌روي ‌مي‌كنند و آنتن ماهواره‌ نيز به منظور افزايش مدت زمان برقراري ارتباط به ايستگاه‌زميني نشانه‌روي مي‌كند. در اين راستا، پس از مدل‌سازي سيستم ماهواره‌اي شامل پانل خورشيدي متحرك با يك درجه آزادي و مكانيزم نشانه‌روي آنتني با دو درجه‌ آزادي و بيان سينماتيك وضعيت بر اساس زواياي اولر، به توصيف مسيرهاي مرجعي پرداخته شده است كه ماهواره با رديابي آن‌ها مي‌تواند سه هدف مورد نظر يعني نشانه‌روي دوربين به سمت زمين، نشانه‌روي آنتن به سمت ايستگاه‌زميني و نشانه‌روي پانل‌هاي خورشيد به سمت خورشيد به طور هم‌زمان و دائم برقرار گردد. براي استخراج مسير مرجع پانل‌هاي خورشيدي، با تعيين موقعيت ماهواره و خورشيد در هر لحظه بردار ماهواره-خورشيد بدست آورده شده است. همچنين براي استخراج مسير مرجع آنتن ماهواره نيز، با تعيين موقعيت آنتن ماهواره و ايستگاه‌زميني در هر لحظه بردار آنتن‌ماهواره-ايستگاه‌زميني بدست آورده شده است. پس از استخراج مسير‌هاي مرجع براي آنتن و پانل‌هاي خورشيدي، نشان داده شده است كه براي جهت‌گيري دائم و همزمان اين دو به سمت ايستگاه‌زميني و خورشيد، ماهواره بايد مسيري را رديابي نمايد كه رديابي آن باعث مي‌شود كه دوربين قابليت عكس‌برداري در راستاي ندير به طور دائم و همزمان را نداشته باشد. براي رفع اين مشكل، دوربين ماهواره بر روي يك صفحه‌ي يك درجه آزادي قرار داده شده است. افزودن يك درجه‌ي آزادي به دوربين، امكان به صفر رسيدن سرعت دوراني در دستگاه مداري را براي دوربين فراهم مي‌آورد و بدين ترتيب مشكل به وجود آمده مرتفع گرديده و ماهواره قابليت جهت‌گيري دائم و همزمان به سمت ندير، خورشيد و ايستگاه‌زميني را بدست خواهد آورد. در نهايت با انجام شبيه‌سازي و اثبات پايداري الگوريتم كنترلي با استفاده از تئوري لياپانوف نشان داده شده است كه ماهواره قابليت نشانه‌روي دائم و همزمان به سمت هر سه هدف مورد نظر را داراست. واژه‌هاي كليدي: نشانه‌روي به سمت خورشيد – نشانه‌روي به سمت ايستگاه زميني – پانل خورشيدي متحرك – مكانيزم نشانه‌روي دو درجه آزادي –كنترل وضعيت ماهواره

1395/11/11

1/1/1900 12:00:00 AM