علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

طراحی سیستم کنترل وضعیت ماهواره برای تصویربرداری استریو، با تلفیق مانورهای طولی و عرضی

نویسندگان
1 دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر - پژوهشکده علوم و فناوری فضا
3 دانشگاه علم و صنعت
چکیده
در این مقاله، روش‌هایاصلی تصویربرداری استریو توسطماهواره‌هایپیشرفته شامل روش طولی (Along-track)و روش عرضی(Across-track)‌بیان می‌شود و پس از بررسی مزایا و معایب آنها، یک روش نوین تصویربرداری استریو مطرح خواهد شد. روش پیشنهاد شده، تلفیقی از دو روش طولی و عرضی است. بنابراین با استفاده از این روش ماهواره در تصویربرداری استریو می توان از مزایای هر دو روش پیشین بهره‌مند شد. همچنین در این مقاله سیستم کنترل وضعیت مناسب برای تصویربرداری استریو و با روش نوین تلفیق روش‌هایطولی و عرضی مطرح شده است. در این روش تصویربرداری، مانورهای سریع و همزمان ماهواره حول محورهای رل و پیچ به‌عنوان راهکار اصلی مطرح می‌گردد. لذا،‌ترم‌های غیرخطی دینامیک چرخشی ماهواره در دقت کنترل و دقت پایداری بسیار مؤثر بوده و باید در طراحی قانون کنترل درنظر گرفته شوند. در این مقاله با به‌کارگیری چهار چرخ عکس‌العملی و با ساختار هرمی، یک قانون کنترل وضعیت غیرخطی مبتنی بر کنترل‌کننده‌های تناسبی- مشتقی و ‌استوار بر کواترنیون‌های خطا طراحی شده است و به منظور جلوگیری از اشباع چرخ‌ها بر اثر اغتشاشات محیطی، با استفاده از سه عملگر مغناطیسی، عمل باربرداری (unloading)از چرخ‌ها انجام می‌پذیرد. نتایج شبیه‌سازی بیانگر کارآیی مناسب سیستم کنترل وضعیت طراحی شده در انجام سناریوی تصویربرداری استریو به روش تلفیقی است.
کلیدواژه‌ها

 [1] Florin Savopol and Costas Armenakis,”Modelling of the IRS-1C Satellite Pan Stereo-Imagery Using the DLT Approach” ISPRS Commission IV Symposium on GIS, Vol. 32 No.4, Center for Topographic Information (CTI) Geomatics Canada.
[2] Qiyu Wang, Jianping Yuan and Zhanxia Zhu, “The Application of Error Quaternion and PID Control Method in Earth Observation Satellite's Attitude Control System”, IEEE,  2005.
 [3] Hyochoong Bang, Min-Jea Tahka and Hyung-Don Cho. “Large angle attitude control of spacecraft with actuator saturation, Control Engineering Practice 11, pp. 989–997, elsevier 2003.
 [4] John L. Crassidis, F. Landis Markley, Tobin C. Anthony and Stephen F. Andrews, Nonlinear Predictive Control of Spacecraft, 1997.
 [5] Sahjendra N. Singh. “Model Reference Adaptive Attitude Control of Spacecraft Using Reaction Wheels”, Proceedings of 25th Conference on Decision and Control, Greece, 1986.
 [6] Y. W. Jan, J. C. Chiou, Minimum-time spacecraft maneuver using sliding-mode control, Acta Astronautica 54 (2003) 69 – 75,@elsevier 2003.
 [7] Sidi Marcel, Spacecraft Dynamics and Control, Combridge University Press, 1997.
 [8] R. J, Spacecraft Attitude Determination And Control, Kluwer Academic Publishers, 1978.
 [9] Hyochoong Bang, Min-Jea Tahka and Hyung-Don Cho, “Large angle attitude control of spacecraft with actuator saturation”, Control Engineering Practice 11 (2003) 989–997, Elsevier, 2003.

  • تاریخ دریافت 06 مرداد 1387
  • تاریخ بازنگری 14 مهر 1387
  • تاریخ پذیرش 23 آذر 1387
  • تاریخ اولین انتشار 25 آذر 1387