تخمين ماتريس اينرسي فضاپيما با استفاده از اطلاعات وضعيت‌هاي اندازه‌گيري‌شده

Estimation of spacecraft inertia matrix by using measured attitudes data

اندازه¬گيري خواص اينرسي بر روي زمين معمولا داراي دقت كافي نمي‌باشد و خواص جرمي به علل مختلف از قبيل مصرف سوخت، تغيير آرايش و افزودن يا حذف محموله، مي¬تواند روي مدار تغيير نمايد. براي كنترل موثر و مطمئن يك فضاپيما، لازم است كه خواص اينرسي آن، بطور صحيح و دقيق تخمين زده شود. در اين مقاله با استفاده از روش‌هاي غيربازگشتي مانند روش¬ حداقل مربعات معمولي (OLS) و روش‌هاي بازگشتي از قبيل حداقل مربعات بازگشتي (RLS) و فيلتر كالمن توسعه‌يافته (EKF)، به تخمين و شناسايي ماتريس اينرسي فضاپيما پرداخته مي¬شود و در نهايت، نتايج حاصل از شبيه‌سازي اين روش¬ها، با هم مقايسه شده و مورد بحث قرار مي‌گيرند. انتخاب روش‌هاي مناسب تخمين اينرسي فضاپيما نقش مهمي را در پياده‌سازي روي كامپيوتر آن‌بورد فضاپيما دارد. در اين مقاله نتايج از لحاظ معيارهاي مختلفي مقايسه شده‌اند.

In order to estimate the inertia moments, the spacecraft attitude equations are modeled. This paper present these equations as a linear model relative to defined state vector, and then using the appropriate estimators such as ordinary least squares (OLS), recursive least squares (RLS) and Extended kalman filter (EKF) to identify the inertia matrix. Then the results are presented and discussed. Moreover, the efficiency of each estimation algorithms to precise estimation, converge rate, and etc. are compared.