سال انتشار: ۱۳۸۶

محل انتشار: هفتمین همایش انجمن هوافضای ایران

تعداد صفحات: ۶

نویسنده(ها):

حسین بلندی – دانشیار برق، کنترل، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران
بهمن قربانی واقعی – دکتری برق، کنترل
فرهاد فانی صابری – دانشجوی دکتری برق، کنترل

چکیده:

سیستم کنترل وضعیت یک ماهواره با پایداری گرادیان جاذبه ای قابلیت جهت گیری کامل به سمت خورشید را ندارد. این امر بدلیل نسبت ممان اینرسی بسیار زیاد برای ایجاد پایداری و نیاز به جهت گیری دائم به سمت زمین است. در چنین ماهواره هایی نسبت ممان اینرسی بسیار زیاد سبب کوچک شدن بدنه اصلی ماهواره و کاهش قابلیتهای ماموریت می شود. در این مقاله نسبت ممان اینرسی بوسیله یک فرمول بسته بر اساس فعالیت های گذشته، چنان کاهش داده می شود که بتوان قابلیت اضافه نمودن پانلهای خورشیدی و ماموریتهای بیشتر را فراهم کرد. کاهش نسبت ممان اینرسی مستلزم کاهش سرعت زاویه ای حول محور بوم می باشد از طرفی دیکر با بررسی هندسه تغییرات بردار خورشید نسبت به محورهای سیستم مختصات بدنه ماهواره به این واقعیت دست می یابیم که سرعت زاویه ای حول محور بوم یابد کمتر از سرعت زاویه ای مداری ماهواره باشد. بدین منظور با اضافه کردن یک چرخ عکس العملی در راستای بوم گرادیان جاذبه ای، ضمن فراهم نمودن شرایط لازم برای پایدارسازی گرادیان جاذبه ای، قابلیت چرخش ماهواره به اندازه سرعت زاویه ای مداری فراهم نمی شود و ماهواره بصورت متناوب و تک جهته به سمت خورشید جهت گیری می نماید. در این راستا ضمن توسعه شرط پایداری سیستم گرادیان جاذبه ای بر اساس چگونگی جهت گیری به سمت خورشید، قانون کنترل برای چرخ در دو حالت زوایای کوچک و بزرگ چنان طراحی می شود که گشتاور مورد نیاز و اندازه حرکت زاویه ای چرخ محدود باشد. در نهایت با شبیه سازی بر روی دینامیک و مشخصات یک ماهواره فعال در مدار و در نظر گرفتن ملاحظات عملی، صحت عملکرد سیستم کنترل وضعیت نشان داده می شود.