16434

16434

طراحي و شبيه سازي انتقال مداري كم-تراست بهينه‌ي يك ماهواره‌ي مخابراتي از مدار كم ارتفاع به مدار زمين ايستا

كارشناسي ارشد

مهندسي فناوري ماهواره

دكتر سيد مجيد اسماعيل زاده

فناوري‌هاي نوين

چكيده ماهواره‌هاي زمين ايستا از پركاربردترين ماهواره‌ها هستند كه در كنار كاربرد آسان، به دليل ارتفاع بسيار زياد، دستيابي به مدارشان مشكل و درحال حاضر توانايي آن تنها در اختيار چند كشور خاص مي‌باشد. در اين پايان نامه معادلات ديناميك لحظه‌اي و ميانگين حركت ماهواره‌ي مجهز به سيستم پيشرانش الكتريكي با استفاده از پارامترهاي اعتدالي بيان شده و بگونه اي بهينه مي شوند كه ماهواره با كمترين تراست ممكن و در نتيجه مصرف سوخت كم، از مدار ابتدايي به مدار نهايي برسد. اين روش با توجه به نياز داخلي كشور و با گرايش عملياتي شدن، روشي بهينه، سريع و كاربردي است كه مسيري با تعداد دور زياد براي انتقال يك ماهواره‌ي مخابراتي از مدار كم ارتفاع به مدار زمين ايستا بگونه‌اي ارايه مي كند كه امكان دستيابي به اين مدار با پرتابگرهاي به مراتب ضعيف تر از پرتابگرهاي فعال در زمينه‌ي ماهواره‌هاي زمين ايستا، فراهم شود. انجام شبيه سازي و بررسي نتايج، عملياتي بودن آن را نشان مي دهد. بعلاوه با معرفي مدل هاي اغتشاشي و روش اعمال آنها بر معادلات ديناميك، دقت پاسخ نيز افزايش مي‌يابد. واژه‌هاي كليدي: انتقال مداري، مدار زمين ايستا، كاهش مصرف سوخت، پيشرانش الكتريكي، كم تراست

1395/11/11

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: GEO satellites are among the most applicable satellites but beside their convenient application, due to high altitude, the process of orbit reaching is a complicated an​d expensive one an​d so far a few countries have the technology. In this work osculating an​d averaged equations of motion of a spacecraft utilized by electric propulsion system is presented using equinoctical elements an​d are optimized so that the spacecraft is enabled to reach final orbit using lowest thrust possible an​d so very low fuel consumption. Meeting domestic an​d operational requirements, this method is an optimized, fast an​d applicable one which proposes a tranectory with lots of revolutions for a communication satellite to transfer from LEO to GEO, enabling launchers much weaker than currently active ones in placing a satellite in GEO orbit. Simulations an​d eva​luating results demonestrates operational charactristics. In addition, by describing perturbing models an​d presenting their integration to dynamic equations, results' accuracy improves. Keywords: Orbit Transfer, GEO, Fuel Minimizing, Electric Propulsion, Low-Thrust