علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

توسعه بستر مدل در حلقه و پردازشگر در حلقه زیرمجموعه کنترل وضعیت میکرو ماهواره ی دانشجویی

نوع مقاله : مقالة‌ پژوهشی‌

نویسندگان
1 گروه مهندسی فضایی، دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی هوافضا، صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
3 پژوهشکده سامانه‌های ماهواره، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
چکیده
در این مقاله، شبیه‌سازی مدل در حلقه و تحلیل و ارزیابی عملکرد زیرمجموعه کنترل وضعیت ماهواره‌ِی کلاس وزنی میکرو با استفاده از روش پردازشگر در حلقه توضیح داده شده است. شبیه‌سازی و پیاده‌سازی زیرمجموعه کنترل وضعیت در مراحل مختلف طراحی ماهواره و زیرمجموعه‌های آن انجام می‌گیرد. طبق استانداردهای موجود فضایی برای ارزیابی طراحی، شبیه‌سازی به صورت "مدل در حلقه"، "نرم‌افزار در حلقه"، "پردازشگر در حلقه" و "سخت‌افزار در حلقه" از مراحل اصلی ارزیابی می‌باشد. این مقاله حاصل پژوهش علمی و عملی وسیع در طی دو سال بر روی میکرو ماهواره‌ی دانشجویی است که در قالب همکاری بینالمللی بین دانشگاهی در دست انجام می‌باشد. در متن پیش رو ضمن توضیح چگونگی شبیه‌سازی در مراحل "مدل در حلقه" و "پردازشگر در حلقه"به مقایسه‌ی نتایج آن دو و صحت‌سنجی الگوریتم‌های تعیین و کنترل وضعیت ماهواره پرداخته خواهد شد. نتایج بدست آمده حاکی از دقت قابل قبول شبیه‌سازی‌های صورت پذیرفته و تایید امکان به کار گیری نتایج طراحی در مراحل بعدی توسعه زیرمجموعه می‌باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1] Huang, H., “Developing Next-Generation Aerospace Innovatiove Talents through Space Cooperation, ’APSCO 9th International Symposium on, November 2018.
 [2] Sidi, M., Spacecraft Dynamics & Control, a Practical Engineering Approach, Cambridge University Press, 1997.
[3] Tudor, Z., Design and Implementation of Attitude Control for 3-Axis Magnetic Coil Stabilization of a Spacecraft, (M.SC. Thesis), Norwegian University of Science and Technology, Institutt for teknisk kybernetikk,  2011.
[4] Ofodile, I., Ch., Design and Comparison of Attitude Control Modes for ESTCube-2,(M.Sc. Thesis) University of Tartu, 2017.
[5] Miri Roknabadi, S.H., Mirshams M. and Nikkhah A.A., “Spacecraft Optimal Attitude Control By Means of Reaction Wheels,” Journal of Space Science And Technology (Jsst), Winter 2010.
[6] Li, J., Post, M., Wright, T., & Lee, R., "Design of Attitude Control Systems for CubesSat-Class Nanosatellite" Journal of Control Science and Engineering, 2013,    https://doi.org/ 10.1155/ 2013/ 657182
[7] Daniel, M. Torczynski and Amini, R., Magnetorquer Based Attitude Control for a Nanosatellite Testplatform, Delft University of Technology, Delft, 2629 GZ, The Netherlands, 2010.
 [8] Saghari, A., Mirshams, M., Jafarsalehi, A., “Comprehensive Code of Remote Sensing Satellite Conceptual Design”, Journal of Space Science and Technology (Jsst),  Summer 2014.
[9] Fritz, M., Shoer, J., Singh, L., Henderson, T., McGee, J., Rose, R., & Ruf, C. (2015). Attitude determination and control system design for the CYGNSS microsatellite. 2015 IEEE Aerospace Conference, 2015, pp. 1–12.
 [10] Junaid, M. The Development of a Hardware-in-the-Loop Platform for the Attitude Determination and Control Testing of a Small Satellite, (Thesis), December 2015.
[11] APSCO Small Student Satellite (SSS) Technical report, K.N.Toosi University of Technology, 2018
[12] Sajjad, N., Design and Implementation of Control Modes for Student Micro Satellite,(M. Sc. Thesis), Faculty of Aerospace Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Summer 2019.
[13] Quadrino, M., Kathleen, Prof D. Miller and Prof K. Cahoy. "Testing the Attitude Determination and Control of a CubeSat with Hardware-in-the-Loop." Massachusetts institute of technology space systems laboratory, 2014.
[14] Mirshams, M. and et al., “Using Air-Bearing Based Platform and Cold Gas Thruster Actuator For Satellite Attitude Dynamics Simulation,” Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, No. 12, 2015, pp. 1-12.
[15]  Taei, H., Mirshams, M., Ghobadi, M., Vahid D., M., Haghi, H., "Optimal Control of a Tri-axial Spacecraft Simulator Test bed Actuated by Reaction Wheels," Journal of Space Science and Technology (JSST), Vol. 8, No. 4, 2016, pp. 35-44.
 [16] Bohlouri, V., Haghighi, H., Kaviri, S., Taghinezhad, M., maani, E., Seyedzamani, S., "Design and implementation of hardware-in-the-loop (HIL) test-bed for spacecraft attitude control," Journal of Space Science and Technology (JSST), Vol. 12, No. 2, 2019, pp. 55-70.

  • تاریخ دریافت 13 خرداد 1398
  • تاریخ بازنگری 10 آبان 1398
  • تاریخ پذیرش 08 بهمن 1398
  • تاریخ اولین انتشار 01 مهر 1399