21642

21642

طراحي و پياده‌سازي بستر سخت‌افزار درحلقه براي يك ماهواره انعطاف‌پذير

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - فناوري ماهواره

1395-1398

1398/08/28

دكتر سيد مجيد اسماعيل زاده

فناوري هاي نوين

سيستم‌هايي كه در ماهواره استفاده مي شود و به طور ويژه سيستم تعيين و كنترل وضعيت، سيستم‌هايي بحراني هستند كه بايد با انجام تست‌هاي متنوع، قابليت اطمينان آن را تضمين كرد. جهت تضمين قابليت اطمينان از عملكرد صحيح سيستم تعيين و كنترل وضعيت، انجام شبيه‌سازي سخت‌افزار در حلقه بسيار حياتي و ضروري است. امروزه مهندسان سيستم با انواع روش‌هاي اعتبارسنجي اعم از x در حلقه بدون ايجاد مدل نمونه اوليه در گام‌هاي اوليه طراحي، تست‌هاي تاييد صلاحيت و اعتبارسنجي را انجام مي‌دهند. نرم‌افزار در حلقه، پردازنده در حلقه و سخت‌افزار در حلقه نمونه‌هايي از x در حلقه هستند كه در تاييد صلاحيت و اعتبارسنجي سيستم‌هاي فضائي استفاده شده‌اند. در اين پايان‌نامه پس از مدل‌سازي ديناميك، حسگرها و عملگرها و طراحي الگوريتم‌هاي تعيين استاتيك، تخمين و كنترل وضعيت ماهواره و هم‌چنين نگارش الزامات متناسب براي محموله تصويربرداري، ابتدا يك تست در سطح مدل در حلقه براي تضمين اغناي الزامات نگارش‌شده مي‌گيريم. سپس، به يك مرحله جلوتر مي‌رويم و تست نرم‌افزار در حلقه را براي سيستم تعيين و كنترل وضعيت جهت اغناي نتايج مدل در حلقه مي‌گيريم. اين روند را با تست پردازنده در حلقه ادامه مي‌دهيم. در نهايت نيز، با برپايي يك بستر براي انجام تست‌هاي سخت‌افزار در حلقه، تست سخت‌افزار در حلقه از سيستم مي‌گيريم. دقت دانش وضعيتي كه براي سيستم طراحي‌شده مي توان دست‌يافت كمتر 2 درجه و دقت نشانه‌روي سيستم كمتر از سه درجه براي هر سه محور، براي صد در صد زمان و به ازاي 99 درصد از داده ها مي باشد. مزان پايداري زمان كوتاهي كه براي سيستم طراحي شده به آن مي رسيم چيزي در حدود 10^(-5) درجه و براي پايداري زمان بلند نيز در حدود 10^(-2) درجه خواهد بود. هم چنين، دامنه ارتعاشات سيستم نيز چيزي در حدود يك ميلي‌متر باقي خواهد ماند.

1398/10/30

Design and Implementation of a Hardware-In-the-Loop Testbed for a Flexible Satellite

11/18/2020 12:00:00 AM

The systems used in the satellite, and in particular Attitude Determination and Control System (ADCS), are critical systems that must be assured by various tests. It is vital to perform hardware in the loop simulation to ensure reliability of the attitude determination and control system. Nowadays, system engineers perform validation and verification tests with a variety of validation methods ranging from X In the Loop without creating a Prototype model in the initial design steps. Software In the Loop (SIL), Processor In the Loop (PIL), and Hardware In the Loop (HIL) are examples of X In the Loops that have been used to validate the validation and verification of space systems. In this thesis, after modeling dynamics, sensors and actuators and designing static determination algorithms, satellite attitude estimation and control as well as writing requirements appropriate to the imaging payload, we first take a model-based test in the loop (MIL) to ensure written requirements. Then, we go one step further and perform Software In the loop (SIL) for Attitude Determination and Control System to satisfy the Model In the Loop (MIL) results. We continue this process by testing the Processor In the Loop (PIL). Finally, by setting up a platform for Hardware In the Loop (HIL) testbed, we perform the hardware in the loop. The accuracy of the attitude knowledge achieved for the designed system is less than 2 degrees and the system pointing accuracy is less than three degrees for all three axes is 100 percent time and 99 percent of the data. The short-term stability of the system for which the system is designed is about 10 ^ (- 5) degrees and the long-term stability of about 10 ^ (- 2). Also, the vibration amplitude of the system will remain about one millimeter

نرم افزار در حلقه , پردازنده در حلقه , سخت افزار در حلقه , سيستم تعيين و كنترل وضعيت , تاييد صلاحيت و اعتبار سنجي

Software in the loop , Processor in the loop , Hardware in the loop , Attitude determination and control system , Validation and Verification