سعید فرزانه؛ محمدعلی شریفی؛ سیده سمیرا طالبی
چکیده
جهتگیری دقیق یک فضاپیما نسبت به زمین، خورشید یا هرکدام از سیارات، یکی از مشکلترین چالشها در فناوری فضایی است. سیستم تعیین و کنترل وضعیت یکی از مهمترین زیرسیستمهای ماهواره است. هدف اصلی طراحی این زیرسیستم انتخاب بهترین الگوریتم برای استخراج وضعیت کامل از فضاپیما با توجه به دقت یا زمان اجرا یا هر دو میباشد. هدف الگوریتمهای ...
بیشتر
جهتگیری دقیق یک فضاپیما نسبت به زمین، خورشید یا هرکدام از سیارات، یکی از مشکلترین چالشها در فناوری فضایی است. سیستم تعیین و کنترل وضعیت یکی از مهمترین زیرسیستمهای ماهواره است. هدف اصلی طراحی این زیرسیستم انتخاب بهترین الگوریتم برای استخراج وضعیت کامل از فضاپیما با توجه به دقت یا زمان اجرا یا هر دو میباشد. هدف الگوریتمهای تعیین وضعیت، محاسبه جهتگیری فضایی ماهواره بر اساس سنسورهایی است که میتوانند اندازهگیریهای مقدار شناخته را در قالب بردارهای سهبعدی انجام دهند. در میان سنسورهای مورد استفاده برای تعیین وضعیت فضاپیما، ردیاب ستاره توانایی انجام توأمان عملیات تعیین موقعیت، وضعیت و برآورد سرعت زاویهای فضاپیما را با دقت بالا، حجم محاسبات بهصرفه و مدت زمان قابل قبول برای پروژههای فضایی دارد. این ردیاب در میان سایر حسگرهای تعیین وضعیت، بهعنوان دقیقترین حسگر شناسایی شده و قابلیت تعیین وضعیت ماهوارهها با دقت مناسب حتی در مدارهای بالا را دارد. ردیاب ستاره از آسمان اطراف خود تصویربرداری مینماید. در بخش میکرو پردازنده این ردیاب، ستارگان موجود در تصویر اخذشده شناسایی میشوند و به این ترتیب مشاهدات موردنیاز برای انجام پروسه تعیین وضعیت حاصل میشوند. با شناسایی ستارههای تصویر شده و دادههای چارچوب مرجع اینرشیای مربوطه، وضعیت فضاپیما با استفاده از الگوریتمهای تعیین وضعیت مانند TRIAD و برآوردگر کواترنیون (QUEST) و ... تعیین خواهد شد. در این تحقیق هدف پرداختن به فرآیند تعیین وضعیت فضاپیما و خصوصاً بررسی و مقایسه الگوریتمهای تعیین وضعیت، و سپس انتخاب مناسبترین الگوریتم تعیین وضعیت با استفاده از مشاهدات ردیاب ستاره میباشد. براساس ارزیابیهای انجام شده نتایج حاصل از الگوریتمهای TRIAD و QUEST با روش Shuster بالاترین دقت را در بین نتایج هشت الگوریتم دیگر کسب کردند.