17428

17428

انتقال مداري بهينه ضربهاي باتعيين مدار اوليه نامعينن نسبي

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - سازه هاي هوايي

آذر 1395

دكتر دانشجو

مكانيك

در يك مأموريت فضايي ماهواره‌ها مي‌توانند وظايف مهمي ازجمله تعيين مدار اجسام فضايي ناشناخته در فضا و مانورهاي فضايي را بر عهده داشته باشند. قابليت تعيين مدار اوليه بر اساس داده‌هاي مشاهدات مبتني بر فضا در مأموريت‌هاي فضايي از اهميت بالايي برخوردار است. روش‌هاي مبتني بر مشاهدات بسيار كوتاه يك چالش جديد را بر اساس داده‌هاي به‌دست‌آمده از روش فضاپايه را به ارمغان آورده است. اين مشاهدات نسبت به دوره تناوب ماهواره مقدار بسيار كوچكي رادارند. استفاده از روش‌هاي تعيين مدار كلاسيك مانند لاپلاس، گوس، دوپلر و روش‌هاي مشابه نتايج بسيار ضعيفي را به دليل در نظر گرفتن اغتشاشات مداري و عدم استفاده از روش فضاپايه همراه دارند. در اين پروژه ابتدا داده‌هاي مشاهدات بسيار كوتاه توسط حسگر نسبي مدل شده به دست آورده مي‌شوند و مدل هريك گيبز با در نظر گرفتن اغتشاشات مداري و بدون وابستگي به تعداد مشاهدات توسعه‌يافته است. نتايج براي پوشش مدارهاي بالاتر از GPS به دست آورده شده‌اند. طبق اين نتايج مدار تعيين‌شده اختلاف خيلي كمي با مدار واقعي دارد. مانورهاي مداري يا انتقال ماهواره‌ها بين مدارها، جايگاه ويژه‌اي در هر مأموريت فضايي دارد. منظور از انتقال ضربه‌اي بهينه، صرف حداقل ميزان انرژي موردنياز براي انجام انتقال است. بهينه‌سازي و حل اين مسئله بسيار مشكل بوده و نيازمند ابتكار براي حل هر حالت است. در اين پروژه ابتدا مسئله انتقال مداري n ضربه‌اي بدون در نظر گرفتن اغتشاشات مسير انتقال و حل مسئله لم برت با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي PSO به دست آورده شده‌اند، سپس با ايجاد يك روش جديد مسئله لم برت را براي حالت اغتشاشي به دست آورده و مسئله انتقال مداري n ضربه‌اي را با در نظر گرفتن اغتشاشات مداري و با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي PSO حل‌شده است. درنهايت با استفاده از مقالات چاپ‌شده و در دسترس درستي كار حاضر اثبات‌شده است.

1396/03/20

1/1/1900 12:00:00 AM

In the long-term space missions, initial orbit determination and optimized orbit transfer can be importance. Space based observation in the space missions are a valuable capability. The very too short arc observation as a new approach to space based observation is investigated in this work. As a consequence, the use of classical orbit determination algorithms, as Laplace, Gauss or Escobal methods, give very poor results, because these methods aren’t considered the space based observation and orbital perturbation. In this work by using of the ECI based sensor, herrick-gibbs model and consideration of orbital perturbation the initial orbit of space target is determined. The optimized orbital transfer maneuver is considered in the following. The PSO algorithm is applied to instigate the orbit transfer in this project. As a new point of view, effects of orbital perturbation have been studied in the orbit transfer. The results show that, how to the effects of orbital perturbation become important in the orbit transfer. Evatunatly, the accuracy of these methods is validated with the real data and the available published litratures.