علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

طراحی و ارزیابی عملکرد سامانة تعیین وضعیت آزمایشگاهی با حسگرهای خورشیدی و مغناطیسی

نویسندگان
چکیده
آزمایش عملکردی زیرسیستم تعیین وضعیت در فرآیند توسعه و ساخت ماهواره به دلیل نیاز به شبیه‌سازی شرایط محیطی فضا در آزمایشگاه، کار بسیار پیچیده‌ای است. در این مقاله پیاده‌سازی و ارزیابی عملکرد یک مجموعه آزمایشگاهی برای تخمین وضعیت با ترکیب اطلاعات حسگرهای خورشیدی و مغناطیسی ارائه شده است. بستر آزمایشگاهی ایجاد شده شامل اتاق تاریک و شبیه‌ساز نور خورشید است.حسگر مغناطیسی نیز میدان مغناطیسی محلی زمین را اندازه‌گیری می‌کند. یک مجموعه دو درجه آزادی برای ایجاد حرکت چرخشی کنترل شونده حسگرها مورد استفاده قرار گرفته است. با ایجاد مدل‌های مرجع متناسب با شرایط آزمایشگاهی و ترکیب اطلاعات اندازه‌گیری شده توسط حسگرها، عملکرد سیستم در تخمین وضعیت با روش‌های کلاسیک و فیلتر کالمن تعمیم یافته ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده با حرکت فرمان داده شده به موتورها با توجه به شرایط آزمایش با دقت مناسبی قابل مقایسه است و عملکرد سیستم پیاده‌سازی شده را تایید می‌کند.
کلیدواژه‌ها

  1. Kassalias, I., Attitude Determination for the Three-Axis Spacecraft Simulator (TASS) by Application of Particle Filtering Techniques, (M.Sc. Thesis) on Naval Graduate School, California, Monterey, 2005.
  2. Ruud, K. K., “FORTÉ Hardware-in-Loop Simulation”, 11th AIAA/USU Conference on Small Satellites, 1997.
  3. Wertz, J. R., Spacecraft Attitude Determination and Control, Kluwer Academic Publishers,1999.
  4. Psiaki, M. L., “Attitude Determination Filtering via Extended Quaternion Estimation,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 23, No. 2, March- April 2000, pp. 210–214.
  5. Bar-Itzhack, I.Y., “REQUEST: a Recursive QUEST Algorithm for Sequential Attitude Determination,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 19, No. 5, Sept.-Oct. 1996, pp. 1034–1038.
  6. [6] Wan, E. and Van Der Merwe, R., The Unscented Kalman Filter, Kalman Filtering and Neural Networks, Edited by S. Haykin, Chap. 7, John Wiley & Sons, New York, 2001.
  7. [7] Shuster, M. D., and Oh, S. D., “Three-Axis Attitude Determination from Vector Observations,” Journal of Guidance and Control, Vol. 4, No. 1, 1981, pp. 70–77.
  8. [8] Krogh, K. and Schreder, E., ”Attitude Determination for AAU Cubesat,” Department of Control Engineering, Aalburg University, 2002
  9. [9] Stian Søndersrød Ose, Attitude Determination for the Norwegian Student Satellite NCube, (M. Sc. Thesis), Norwegian University of Science and Technology 2004.
  10. Sunde, B. O., Sensor Modeling and Determination for Microsatellite, (M. Sc. Thesis), Norwegian University of Science and Technology, 2005.
  11. Ho, Y. C. and Lee, R. C. K., “A Bayesian Approach to Problems in Stochastic Estimation and Control,” IEEE Trans. Automat. Control., Vol. AC-9, Issue: 4, 1964, pp. 333–339.

  • تاریخ دریافت 16 فروردین 1393
  • تاریخ بازنگری 30 دی 1402
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار 31 فروردین 1395