طراحی مفهومی کنترل وضعیت یک فضاپیما برمبنای جرم متحرک

نوع مقاله : علمی- ترویجی

نویسندگان

1 دینامیک پرواز و کنترل ، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان، ایران

2 مدیرگروه، مکانیک پرواز و کنترل، مجتمع مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان، ایران.

چکیده

یکی از مسائل مهم در طراحی فضاپیماها، انتخاب مناسب و کارآمد زیر سیستم کنترل وضعیت آن است. سازنده ها معمولا روش های رایج را با کمی تغییرات در بخش سخت افزاری و یا نرم افزاری سیستم کنترل آن ها به کار می گیرند. در این مقاله، امکان تحقق طراحی سیستم کنترل وضعیت فضاپیما از طریق جابجایی صفحه ای سیستم پیشران فضا پیما، بررسی خواهد شد. ضرورت انجام این تحقیق، کاهش تجهیزات و سامانه های زیرسیستم کنترل وضعیت از قبیل تراسترها، لوله های انتقال سوخت، شیرهای اتوماتیک، نازل ها، کابل های انتقال قدرت، سیگنال های کنترلی، پیچیدگی های ساختاری و سازه ای می باشد. تحقق این امر در فضاپیما باعث کاهش پارامترهای وزن، هزینه و پیچیدگی های سازه ای خواهد شد. این طرح به عنوان روش جدید در این حوزه برای اولین بار ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


[1]   Kaplan, M.H., Modern spacecraft dynamics & control, 1st Ed., John Wiley & Sons, New York, 1976.
[2]   Markley, F.L., Fundamentals of Spacecraft Attitude Determination and control, 1st Ed., Springer, New York, 2014.
[3]   Brown, C.D., Elements of Space Design, 1st Ed., American Institute of Aeronautics and Astronautics, Virginia, 2002.
[4]   Yang, Y., “Spacecraft attitude and reaction wheel desaturation combined,” Journal of Control Method, Vol.11, 2016, pp. 54-59.
[5]   Borissov, S., Wu, Y. andMortari, D., “East–West GEO satellite station-keeping with degraded thruster Response,” Journal of Aerospace, Vol. 2, 2015, pp. 581-601.
[6]   Kosari, A., Kaviri, S.,Moshiri, B. and Fakoor, M., “Design of optimal thruster configuration for attitude control of geostationary satellite,” Journal of Modares Mechanical Engineering, Vol.13, 2014, pp.67-77.
[7]   Cassady, R.J., Meckel, N.J., Hoskins, W.A. and McGuire, M.L., “Pulsed Plasma Thruster Systems for Spacecraft Attitude Control,” ocobr 2014.
[8]   سبقت‌اللهی، فرهاد، هواپیمای عمود پرواز، شماره ثبت اختراع 48464، سازمان ثبت اسناد و املاک کشور، اداره کل مالکیت صنعتی، ثبت اختراعات، تهران، 2009.
[9]   Chung, S.J., “Propellant free control of tethered formation flight,” Journal of guidance control and dynamics, Vol.31, 2008, pp. 390-400.
[10]  Pourtakdoust, S. H. andJalali, M. A., “Thrust-Limited optimal Three-Dimensional spacecraft trajectories,” Journal of American Institute of Aeronautics and Astronautics, Vol. 14,  2000,  pp.81-89.
[11]  Martinsfilho, L. S. and Santana, A,. “Optimal On-Off Attitude Control for the Brazilian Multimission Platform Satellite,” Journal of Mathematical Problems in Engineering, Vol.17, 2009, pp.55-68.
[12]  Sidi, M.J., Spacecraft dynamics & control a practical engineering approach, 1st Ed., Press Syndicate of the University of Cambridge, New York, 1997.