Document Type : Original Research Paper
Article Title Persian
Author Persian
قابلیت اطمینان زیرسامانه تعیین و کنترل وضعیت، بهویژه در شرایط اضطراری و پیش از ورود به مدهای نشانهروی دقیق، از اهمیت بالایی برخوردار است. این موضوع میتواند از طریق تحلیل قابلیت اطمینان یا بهرهگیری از المانهای سختافزاری با نرخ خرابی پایین مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله، با تکیه بر ساختار ساده، قابلیت عملکرد پیوسته در مدهای مختلف عملیاتی و عدم نیاز به منابع مصرفی، استفاده از گشتاوردهندههای مغناطیسی بهعنوان راهکاری قابل اعتماد بررسی شده است. بر این اساس، یک سامانه یکپارچه تعیین و کنترل وضعیت که فرآیندهای تعیین و کنترل وضعیت را بهصورت توأمان در بردارد و در تمامی مدهای عملیاتی تنها از گشتاوردهندههای مغناطیسی استفاده میکند، برای یک میکروماهواره در مدار پایین زمین ارائه شده است. در سامانه پیشنهادی، تعیین وضعیت بر پایه دادههای سنسور خورشید، مغناطیسسنج و ژایروسکوپ و با استفاده از فیلتر کالمن توسعهیافته مبتنی بر کواترنیون ضربی انجام میشود. همچنین، مدلسازی نویز و خطای همراستایی سنسورها و اثر گشتاورهای اغتشاشی اصلی بهمنظور ارزیابی پایداری و مقاومت سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتمهای کنترل وضعیت برای سه مد چرخشزدایی، نشانهروی خورشید و نشانهروی زمین طراحی شده و پایداری آنها با استفاده از تئوری لیاپانوف اثبات شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد فرآیند چرخشزدایی در کمتر از دو تناوب مداری تکمیل شده و دقت نشانهروی خورشید و زمین بهترتیب بهتر از ۲۲ و ۵ درجه حاصل میشود. مقایسه با مراجع منتخب، کارایی مناسب سامانه پیشنهادی را در شرایط اضطراری و پیش از ورود به مدهای دقیق تأیید میکند.
Keywords Persian