آناليز تكنيك ها و فرآيندهاي رايج در كنترل وضعيت سيستم‌هاي ماهواره‌اي

Analysis of common techniques and processes in controlling the status of satellite systems

با گسترش و توسعه‌ي علوم و فناوري‌هاي فضايي، مقوله‌ي ماهواره داراي اهميت تاكتيكي و استراتژيكي روزافزون مي‌گردد. يك ماهواره، جهت دستيابي به مأموريت تعريف‌ شده، داراي زير سيستم‌هاي گوناگون نظير زيرسيستم كنترل وضعيت است كه وظيفه‌ي جهت‌دهي و نيل به پايداري و دست‌يابي به شرايط و عملكرد مطلوب ماهواره را بر عهده دارد. در واقع، سيستم كنترل وضعيت ماهواره به كمك عملگرها و قوانين كنترل، جهت ماهواره را كنترل و آن را پايدار مي نمايد. در بررسي كنترل وضعيت، نياز به شناخت ديناميك ماهواره، امري ضروري اجتناب ناپذير مي‌باشد. اين پژوهش در تلاش است تا به بررسي و تحليل ساختار و عملكرد مقوله هاي كنترل، (عملگرها و...) موثر در وضعيت ماهواره و نقد آنها بپردازد. در اين راستا به‌ منظور كاهش مصرف سوخت ماهواره انتخاب چيدماني از تراسترها كه ضمن برآوردن تمامي نيازهاي سيستم كنترلي و به حداقل رساندن مصرف سوخت تراسترها در مدت‌ زمان روشن بودن موتور، امري ضروري است. در اين نوشتار، پس از مدل‌ سازي ديناميكي ماهواره در فضا و نيز به كمك قوانين مختلف كنترلي، شبيه‌سازي كنترل ماهواره صورت گرفته است. همچنين كنترل به كمك تراسترها، به دليل برخي ويژگي‌هاي ذاتي تراسترها_ نظير وجود كم‌ ترين طول ضربه‌ي تراسترها، وجود تأخير ذاتي در زمان روشن و خاموش شدن، توانايي توليد نيرو فقط در يك راستا و عدم قطعيت در نيروي تراست نامي _ با كنترل خطي متفاوت است. سرانجام، ضمن معرفي الزامات چيدمان‌هاي قابل‌ قبول، طي شبيه‌ سازي رايانه‌اي، مصرف سوخت چند چيدمان متفاوت محاسبه‌ شده تا امكان مقايسه‌ي چيدمان‌هاي پيشنهادي فراهم شود. نتايج اين تحقيق در تعيين چيدمان بهينه‌ي يك ماهواره قابل‌ استفاده است.