به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

سید مجید اسماعیل زاده

  • سید مجید اسماعیل زاده*، محمدصادق ضیغمی
    در این مقاله یک روش بازتعریف خروجی جدید به منظور کنترل وضعیت یک ماهواره انعطاف پذیر ارایه شده است. مانورهای وضعیت نوسانات ناخواسته ای در مکانیزم های انعطاف پذیر ایجاد می کنند که کارایی کنترل وضعیت ماهواره را تحت تاثیر قرار می دهد. الزامات نشانه روی و پایدارسازی وضعیت ماهواره در ماموریت های فضایی پیشرفته امروزی، اهمیت حذف موثر این نوسانات را نشان می دهد. اگر نقطه انتهایی مکانیزم انعطاف پذیر به عنوان خروجی مدل سیستم انتخاب شود، مدل سیستم ناکمینه فاز می شود. بازتعریف خروجی یکی از روش های موثر به منظور کمینه فاز کردن مدل سیستم است. در این مقاله برای اولین بار با نگاهی عمیق تر به این روش با یک روش بازتعریف خروجی نظام مند، علاوه بر کمینه فاز کردن مدل سیستم، کارایی سیستم حلقه بسته کنترل وضعیت بهبود داده می شود. سپس یک کنترل کننده وضعیت H∞ غیرخطی برای مدل بازتعریف شده طراحی می شود. برای حالتی که متغیرهای مودال قابل اندازه گیری نیستند، یک مشاهده گر مودال طراحی می شود. نتایج شبیه سازی، کارایی روش بازتعریف خروجی ارایه شده در کنترل وضعیت یک ماهواره انعطاف پذیر در حضور عدم قطعیت در مدل و اغتشاشات نامعلوم را نشان می دهد.
    کلید واژگان: بازتعریف خروجی, کنترل وضعیت, H∞, غیرخطی, ماهواره, انعطاف پذیر
    S. M. Smaeilzadeh *, M. S. Zeyghami
    In this paper, a novel output redefinition is presented for attitude control of a flexible spacecraft. Attitude maneuvers induce undesirable vibration in the flexible appendages which degrades attitude control system performance. The attitude pointing and stabilization requirements of today advance space missions show the undesirable vibration suppression importance. If the flexible appendage tip-point is selected as the system output, the system model is nonminimum phase. The output redefinition method is an effective method to make the model minimum phase. By a deeper insight about the output redefinition method, a novel systematic method is presented such that the attitude control system performance is modified. Then, a nonlinear H∞ attitude control method is desined based on the redefined model system. For the situation that modal variable are not measurable, a modal observer is presented. The simulation results verify the presented method effectiveness in a flexible spacecraft attitude control problem in presence of mode uncertainties and unknown disturbance.
    Keywords: Output redefinitoin, attitude control, H∞, Nonlinear, flexible, Spacecraft
  • سید مجید اسماعیل زاده*، مهدی گلستانی
    در این مقاله، به مسئله کنترل زمان ثابت برای کلاسی از سیستم های غیرخطی مرتبه دوم در حضور عدم قطعیت و اغتشاشات خارجی پرداخته می شود. با معرفی رویکردی نوین از کنترل مود لغزشی پایانی ناتکین، یک کنترل کننده ی زمان ثابت به منظور دستیابی به عملکرد قابل قبول، همگرایی سریع متغیرهای حالت، قوام بالا و حذف تکینگی طراحی می شود. تضمین همگرایی زمان ثابت، ویژگی مهم قانون کنترل پیشنهادی می باشد که در آن زمان همگرایی مستقل از شرایط اولیه سیستم می باشد. از آنجایی که در کاربردهای عملی، تعیین حد بالای عدم قطعیت و اغتشاش دشوار است، قانون تطبیقی ارایه می شود که به کمک آن دیگر نیازی به دانستن این حد نیست. با استفاده از تحلیل لیاپانوف اثبات می گردد که متغیرهای حالت سیستم در یک زمان محدود و مستقل از شرایط اولیه به همسایگی کوچکی از مبدا همگرا می شوند.  به منظور ارزیابی کارآمدی روش پیشنهادی، سیستم کنترل وضعیت یک ماهواره انعطاف پذیر به کار گرفته شده و قانون کنترل وضعیت زمان ثابتی برای آن استخراج می گردد. نتایج شبیه سازی کارایی و عملکرد رویکرد ارایه شده در این مقاله را نشان می دهند.
    کلید واژگان: سیستم غیرخطی مرتبه دوم, ماهواره انعطاف پذیر_ کنترل وضعیت, همگرایی زمان ثابت, کنترل مود لغزشی
    S. M. Esmaeilzadeh *, M. Golestani
    This paper addresses the problem of fixed-time control for a class of second-order nonlinear systems in the presence of model uncertainty and external disturbance. By introducing a novel form of non-singular terminal sliding mode control, a fixed-time control is designed to obtain acceptable performance, rapid convergence of the system states, high robustness and singularity elimination. Guaranteeing fixed-time convergence is a significant feature of the proposed control law under which the convergence time of the proposed surface is independent of the initial conditions. Since the upper bound of the system uncertainty and disturbance is quite difficult to obtain, an adaptive mechanism is presented under which there is no need to know this upper bound. Lyapunov analysis proves that the system states converge to small neighborhood of the origin within a fixed time. To assess efficiency of the suggested method, a flexible spacecraft attitude control system is considered and a fixed-time attitude control system is derived. Simulation results verify the effectiveness and performance of the presented approach.
    Keywords: Second-order nonlinear system, flexible satellite, attitude control, fixed-time convergence, sliding mode control
  • مهدی گلستانی *، سعید عبادالهی، سید مجید اسماعیل زاده
    در این مقاله، مسئله پایدارسازی زمان محدود کلاسی از سیستم های غیرخطی همراه با عدم قطعیت مورد بررسی قرار می گیرد و یک کنترل کننده بر اساس ترکیب کنترل مود لغزشی انتگرالی با فیدبک حالت زمان محدود معرفی می گردد. این کنترل کننده از دو بخش تشکیل شده است: یک بخش وظیفه رد کردن عدم قطعیت را داشته و بخش دیگر پایداری زمان محدود را فراهم می کند. همچنین، یک مکانیزم تطبیق بکار گرفته می شود تا پارامترهای نامعلوم سیستم را تخمین بزند. قانون کنترل پیشنهادی همگرایی زمان محدود متغیر لغزش را در حضور عدم قطعیت ها و پارامترهای نامعلوم تضمین می کند. با حذف فاز رسیدن، فازی که در آن متغیرهای حالت هنوز به سطح لغزش نرسیده اند و سیستم به هرگونه اغتشاش یا عدم قطعیتی حساس است، قوام سیستم در سراسر پاسخ تضمین می گردد. علاوه بر این، حد بالای اغتشاشات و عدم قطعیت های سیستم نیاز نیست که از قبل معلوم باشد و این ویژگی قابلیت کنترل کننده پیشنهادی را در پیاده سازی عملی بالا می برد. نتایج شبیه سازی عملکرد کنترل کننده پیشنهادی را تایید می کند.
    کلید واژگان: کنترل غیرخطی, کنترل تطبیقی مقاوم, کنترل مود لغزشی انتگرالی, فیدبک حالت زمان محدود
    Mehdi Golestani *, Saeed Ebadollahi, Seyed Majid Smaeilzadeh
    This paper investigates the problem of finite-time stabilization of a class of uncertain nonlinear systems and a controller is proposed based on combination of integral sliding mode control with finite-time state feedback. The proposed controller consists of two parts. One part rejects matched uncertainties and the other part provides finite time stability. An adaption mechanism is also employed to estimate unknown parameters of the system. The proposed control law guarantees finite-time convergence of the sliding variable in the presence of uncertainties and unknown parameters. By elimination of the reaching phase, in which the system states are quite sensitive to any uncertainties or disturbances, the robustness of the system is guaranteed throughout the entire response. Furthermore, the upper bound of disturbance and uncertainties is not required to be known in advance which makes the suggested controller more flexible in terms of implementation.
    Keywords: Nonlinear control, robust adaptive control, integral sliding mode control, finite time state feedback
  • ملیحه هاشمی، سید کمال الدین موسوی مشهدی، سید مجید اسماعیل زاده، محمد فیوضی
    تعیین وضعیت یکی از مسائل مهم و حیاتی در ماموریت های فضایی ماهواره هاست. در این تحقیق، روش جدیدی برای تعیین وضعیت ماهواره ها توضیح داده شده است که براساس آن، فضای جستجو خیلی محدودتر شده و بنابراین، دقت و سرعت روش پیشنهادی در تعیین وضعیت ماهواره افزایش یافته است. در این روش، ابتدا الگوریتم های یک ردیاب ستاره برای تعیین وضعیت ماهواره، پیاده سازی و تست می شود و سپس، الگوریتم هایی مانند الگوریتم مرکزیابی، شناسایی الگو و در نهایت، تعیین وضعیت بررسی و اجرا خواهد شد. برای اجرای این الگوریتم ها به تصاویر با کیفیت بالا از ستارگان نیاز است که باید توسط دوربین ردیاب ستاره تهیه شود. با این تصاویر برای پردازش های لازم به پردازنده منتقل می شود و پردازنده براساس الگوریتم های طراحی شده، وضعیت دوربین و بعد از آن ماهواره را در راستای هر سه محور تعیین می کند. به این صورت که ابتدا ویژگی هایی برای ردیاب ستاره در نظر گرفته می شود و بر اساس آنها فرایند طراحی آغاز می شود. یکی از این ویژگی ها، محدوده دقت تعیین وضعیت حسگر است. در مقاله حاضر، این محدوده برای وضعیت در دو محور یاو و پیچ کمتر از 20 ثانیه در مقیاس درجه و برای محور رول کمتر از 100 ثانیه در مقیاس درجه در نظر گرفته شده است. همان طور که از نتایج مشخص است، دقتی خیلی بهتر و کمتر از فرضیات اولیه حاصل شده است. همچنین، با اجرای یک االگوریتم مرکزیابی تطبیقی، دقت حسگر افزایش داده شده است طوری که تنها ستارگان روشن تر تصویر، مرکزیابی و براساس آنها تعیین وضعیت می شود. زیرا براساس تحقیقات انجام شده، مرکز ستارگان روشن تر، دقیق تر محاسبه می شود. ویژگی مهم دیگر، سرعت اجرای الگوریتم شناسایی است که با پردازنده ای با سرعت GHz 1 و اصلاح الگوریتم شناسایی هرمی، زمان کمتر از 15 میلی ثانیه حاصل شده است. با توجه به این مدت زمان، نرخ بروزرسانی مطلوب خواهد بود. دانستن مختصات دقیق نقطه برخورد بردار فاصله کانونی لنز با آشکارساز تصویر، پارامتر مهم دیگری است که روی دقت تعیین وضعیت اثرگذار است و با انجام کالیبراسیون زمینی برای دوربین می توان با دقت خوبی، این پارامتر را تخمین زد.
    کلید واژگان: الگوریتم مرکزیابی, شناسایی الگو, تعیین وضعیت ماهواره, ردیاب ستاره, کاتالوگ ستارگان
    Malihe Hashemi, S.Kamaleddin Mosavi Mashhadi, S. Majid Esmaeilzadeh, Mohammad Fiuzy
    Attitude Determining is one of the major and critical satellites space missions. In this study, a new method to Attitude determination of satellites is presented. Such that, based on the proposed method search space will be more limited then accuracy and speed of attitude determination in the proposed method has risen. At first in this method, implementation and the test algorithms will be discussed, after these some algorithms, such as navigation, pattern recognition and ultimately attitude determination will be reviewed. In order to implement these algorithm. High quality images of stars which must provided by the star tracker camera requires to implement. Really these images to perform the necessary processing sent to the processor so the processor based on designed algorithms, determines the attitude of camera and satellite in all three axes. This means that some features considered for star tracker and based on them begins the designing process. The range of accurately determination for star tracker is one of these features. In this article, the ranges of two axes of Yao and Pitch less than 20 seconds on the scale of degree are considered and in the roll axis less than 100 seconds is intended. Can show in the results, much better accuracy and less than initial assumptions have been achieved. It also carried out by an adaptive identified algorithm so that the brighter stars are identified and based on their attitude determination, the sensor accuracy have increased. Because of according research, the clearer stars, have more accurate in calculation. The other important feature is the speed of attitude detection which performed by 1 GHz processor, and correct identification of pyramidal algorithm where have reached less than 15 milliseconds. Due to the duration, the desire update rate gained. Other important parameters which influence the accuracy of the attitude determination is knowing the exact coordinates of the intersection point vector of focal length lens with image sensors. By Land calibration for camera with a good accuracy, these parameters were estimated.
    Keywords: Centroid algorithm, Pattern recognition, Attitude determination, Star tracker, Star catalog
  • سید سجاد رضوی*، سید مجید اسماعیل زاده
    در این نوشتار یک الگوریتم کنترل مدل پیش بین غیرخطی مبتنی بر شبکه های عصبی در سیستم بویلر- توربین طراحی شده است. سیستم بویلر توربین یک سیستم با رفتار پیچیده غیرخطی و دارای اندرکنش بین اجزای تشکیل دهنده خود می باشد که کنترل آن را با چالش های زیادی روبرو ساخته است. ابتدا سیستم غیرخطی مورد نظر با استفاده از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه شناسایی شده و سپس بر اساس مدل به دست آمده کنترل کننده پیش بین طراحی می گردد. استفاده از شبکه های عصبی به عنوان مدل پیش بین به علت انباشته شدن خطاهای هر مرحله ی پیش بینی، خطای ماندگار در خروجی سیستم را به دنبال خواهد داشت. برای غلبه بر این مشکل از یک جبران کننده خطا در مدل پیش بین شبکه های عصبی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی سیستم حلقه بسته نشان می دهد که سیستم بدون خطای حالت ماندگار سیگنال مرجع را دنبال نموده و نیز اغتشاش های وارد شده به سیستم را دفع می نماید.
    کلید واژگان: کنترل مدل پیش بین, بویلر, توربین, شبکه های عصبی پرسپترون چندلایه, شبکه جبران خطا
    S.Razavi *, M.Smailzadeh
    A nonlinear model predictive control (NMPC) algorithm based on neural network is designed for boiler- turbine system. The boiler–turbine system presents a challenging control problem owing to its severe nonlinearity over a wide operation range¡ tight operating constraints on control move and strong coupling among variables. The nonlinear system is identified by MLP neural network and neural predictive control is designed by MIMO neural network model. Using neural network as predictive model in predictive control results in steady state error. A disturbance model is used in neural predictive model for elimination of steady state error and disturbance rejection. Simulation results on a boiler turbine system illustrate that a satisfactory closed-loop performance and offset-free property can be achieved by using the proposed method.
    Keywords: nonlinear model predictive control, boiler–turbine, MLP neural network, disturbance model
  • بکارگیری الگوریتم تکاملی علف هرزهای مهاجم در تعیین موقعیت ماهواره با استفاده از استخراج TLE1
    حسین بلندی، حسن اشتری، محمدصادق ضیغمی، سید حسن صدیقی *، سیدمجید اسماعیل زاده
    در این مقاله روش نوینی برای استخراج داده TLE1، مبتنی بر الگوریتم تکاملی IWO2 و بر اساس داده های اندازه گیری ایستگاه زمینی ارائه شده است. امروزه پیش بینی موقعیت ماهواره بر اساس داده TLE به علت استفاده آسان و هزینه اندک، در بسیاری از ماموریت های فضایی مورد استفاده قرار می گیرد. داده TLE توسط موسسه NORAD3 برای اجرام سماوی محاسبه شده و در اختیار عموم قرار می گیرد. با توجه به محدودیت های موجود در ارائه داده TLE نظیر فواصل زمانی نامنظم بروز رسانی، دقت داده TLE و...، استخراج داده TLE به صورت مستقل در ماموریت های ماهواره ای مدنظر قرار گرفته است. شبیه سازی ها بر اساس داده های اندازه گیری زوایای رویت و فاصله ماهواره CHAMP از ایستگاه زمینی انجام شده است. ارزیابی دقت داده TLE استخراج شده، با مقایسه موقعیت پیش بینی شده ماهواره بر اساس انتشارگر SGP44 و موقعیت واقعی ماهواره CHAMP حاصل از گیرنده GPS5 مستقر در ماهواره انجام شده است. نتایج شبیه سازی ها حاکی از آن است که علی رغم وجود خطای اندازه گیری بالا در داده های اندازه گیری حاصل از ایستگاه زمینی، دقت TLE استخراج شده قابل قبول بوده و می توان موقعیت ماهواره را با دقت بهتر از 20 کیلومتر در هر مولفه، در طول 2 روز آینده پیش بینی نمود.
    کلید واژگان: استخراج دادهTLE, الگوریتم بهینه سازی علف های هرز مهاجم (IWO), انتشارگر SGP4
    Application of IWO in Satellite Orbit Determination by TLE calculation
    H. Bolandi, H. Ashtari Zeighami, S.H. Sedighy, S. M. Esmailzade
    In this paper, the invasive weed optimization is used to determine the satellite orbit. The generated TLE can be used in antenna positioning, mission control and monitoring. Also, it can be sent to the satellite for on board applications. In the proposed method, the trial generated TLEs in each iteration are propagated to achieve the satellite position versus the time, and then they are compared with the real data position achieved from the tracking systems to build an error fitness function. Finally, the invasive weed optimization (IWO) algorithm is used to minimize this error. The proposed method is verified by using CHAMP satellite position data, as a real example.
    Keywords: TLE, IWO, SGP4
  • حسین بلندی، سید حسن صدیقی*، محمد خیری دستگردی، رضا رضوانی نسب، بهمن قربانی واقعی، سید مجید اسماعیل زاده
    در این مقاله یک شبهکلید غیرفعال مخابراتی ساده بهمنظور افزایش قابلیت اطمینان زیرسیستم تلهکامند یک ماهواره طراحی و ساخته شده است. در ماهواره ها زیرسیستم تله کامند واسط ارتباطی ماهواره با مدیریت ماهواره در ایستگاه زمینی است که دستورات و داده هایی را که در طول ماموریت لازم است به ماهواره انتقال یابد از طریق لینک مخابراتی تلهکامند در اختیار ماهواره قرار میدهد. در ماهواره، این دستورات از طریق بخش گیرنده مخابراتی ماهواره در اختیار بخش تله کامند قرار می گیرد و بخش تله کامند نیز فعالیت های مقتضی را به تناسب دستورات دریافتی انجام می دهد. در مقاله، ابتدا بلوک دیاگرام کلی زیرسیستم تله کامند یک ماهواره LEO طراحی و پیادهسازی شده، مورد اشاره قرار میگیرد و در ادامه به تشریح هر یک از اجزای زیرسیستم که متشکل از آنتن تلهکامند، شبکه تغذیه تلهکامند، گیرنده مخابراتی تلهکامند و بخش تله کامند میباشد، پرداختهشده و مشخصات محصول ساختهشده و تست شده نیز ارائه گردیده است. سپس افزایش قابلیت اطمینان زیرسیستم تلهکامند یک ماهوارهLEO با افزونگی دوگانه و طراحی یک شبه کلید غیرفعال مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به سری بودن کلید مخابراتی در طرح افزونگی، قابلیت اطمینان آن بسیار حائز اهمیت است. بههمین جهت، پس از بررسی و محاسبه قابلیت اطمینان تمام اجزای زیرسیستم تله کامند، یک کلید غیر فعال مخابراتی با قابلیت اطمینان بسیار بالا طراحی، شبیهسازی و ساخته شده است. سادگی بسیار زیاد، پیادهسازی آسان، حجم، جرم و هزینه بسیار کم از ویژگیهای طرح پیشنهادی میباشد.
    کلید واژگان: قابلیت اطمینان, کلید مخابراتی, تله کامند
    H. Bolandi, S. H. Sedighy*, M. Khayyeri Dastjerdi, R. Rezvani Nasab, B. Ghorbani Vaghei, S. M. Esmailzadeh
    In this paper, a simple new non-active RF switch is introduced to increase the reliability of the telecommand subsystem in a satellite. The telecommand subsystem manages the satellite mission by receiving the sent management commands and data from the ground station. These commands are received by the telecommand receiver and delivered to the onboard telecommand processor. The on board telecommand processor interprets and implements these commands, properly. The telecommand subsystem is designed and fabricated. Then the reliability analysis of this subsystem is studied by redundancy and improved by using the introduced non-active RF switch. The series switch reliability is very important due to using it as a series element. Therefore, a non-active switch with high reliability is designed and implemented. Low weight, low cost and simplicity are the main features of the proposed switch.
    Keywords: Reliability, RF Switch, Telecommand
  • محمد رضایی، حسین بلندی، سید مجید اسماعیل زاده، وحید خورانی
    در این مقاله الگوریتم جدید کنترل و حفظ شکل دهی مجموعه کوادروتور در حضور موانع ارائه شده است. مجموعه ای شامل سه کوادروتور با دینامیک کاملا غیر خطی و لحاظ کردن مدل تمامی زیر سیستم ها در فضای سه بعدی در نظر گرفته شده است. قانون کنترل شکل دهی در فضای سه بعدی بر مبنای فاصله و زاویه بین کوادروتورها و با استفاده از رویکرد فاصله اقلیدسی و زاویه فیمابین عوامل گروه استخراج شده است. الگوریتم بطور همزمان توانایی کنترل و حفظ شکل دهی و پرهیز از برخورد با موانع را دارد. الگوریتم نیاز به اندازه گیری غیر مستقیم اطلاعات را کاهش می دهد. نتایج شبیه سازی توانایی الگوریتم در حفظ وکنترل شکل دهی، عبور از موانع، ردیابی نرم مسیر و پایداری را نشان میدهد.
    کلید واژگان: کنترل پیشرو, پیرو, روش هندسی, غیر خطی, کنترل شکل دهی, پرهیز از موانع
    The new algorithm of simultaneously formation control and obstacle avoidance for quadrotors group is presented in this article. We consider the group of three quad rotors with nonlinear dynamic including rotors model in three dimensions space. Formation Control law in 3 dimensions was determined based on Euclidian distances and angles between quad rotors and controller designed with the direct control these parameters. Algorithm has ability of formation control and obstacle avoidance simultaneously. The presented algorithm reduces indirect measurement needs. Simulation results show algorithm ability in formation control and keeping, obstacle avoidance, smooth trajectory tracking and stability.The new algorithm of simultaneously formation control and obstacle avoidance for quadrotors group is presented in this article. We consider the group of three quad rotors with nonlinear dynamic including rotors model in three dimensions space. Formation Control law in 3 dimensions was determined based on Euclidian distances and angles between quad rotors and controller designed with the direct control these parameters. Algorithm has ability of formation control and obstacle avoidance simultaneously. The presented algorithm reduces indirect measurement needs. Simulation results show algorithm ability in formation control and keeping, obstacle avoidance, smooth trajectory tracking and stability.
    Keywords: Euclidean method, Nonlinear Dynamic, Inter, Agent Distance Based Formation, Obstacle Avoidance, Formation Control
  • حسین بلندی، محمدحسن اشتری*، سید مجید اسماعیل زاده، مهران حق پرست

    در این مقاله، رویه پیش بینی موقعیت ماهواره بر اساس فیلتر کالمن توسعه یافته و با مدنظر قرار دادن ملاحظات سخت افزاری پیاده سازی و در عین حال حصول دقت مطلوب در فرآیند تعیین موقعیت ماهواره مورد بررسی قرار گرفته است.در این راستا ابتدا نیروهای شاخص و موثر بر دینامیک مداری ماهواره مدلسازی و روابط غیرخطی حاکم بر حرکت مداری ماهواره ارائه شده است. به منظور افزایش دقت پیش بینی موقعیت ماهواره هارمونیک های j2، j3 و j4 تابع پتانسیل زمین در معادلات دینامیک مداری لحاظ شده و با استفاده از خطی سازی دینامیک سیستم و اعمال فیلتر کالمن توسعه یافته EKFموقعیت آتی ماهواره پیش بینی می گردد. داده های اندازه گیری مورد استفاده، بردار موقعیت و سرعت ماهواره بوده که از گیرنده GPSحاصل می شوند. از آنجا که در این مقاله ملاحظات طراحی سیستمی ماهواره نیز مدنظر قرار گرفته است، لذا مدت زمان، سناریو روشن کردن گیرنده های GPS، بر اساس ملاحظات توان الکتریکی مصرفی مورد بحث قرار گرفته است، تا علاوه بر کاهش توان مصرفی، عملکرد زیر سیستم تعیین موقعیت با دقت مناسب ادامه یابد. در انتها با انجام شبیه سازی بر روی یک ماهواره ارتفاع پایین LEOو مقایسه نتایج با نرم افزار STK، صحت مدل سازی های انجام شده و روابط به کارگیری شده مورد تایید قرار گرفته است.

    کلید واژگان: ماهواره, تعیین موقعیت, مدل سازی دینامیک مداری, فیلتر کالمن توسعه یافته, تابع پتانسیل زمین
    H. Bolandi, M. H. Ashtari, M. Esmaeilzadeh, M. Haghparast

    In this paper predicting of position of satellite based on extended kalman filter with considering hardware implementation consideration and simultaneously maintaining desired accuracy is investigated. For this purpose, first, effective forces on orbital dynamic and nonlinear equation of orbital motion are presented. In order to increasing accuracy of prediction in position of satellite, J2, J3 and J4 harmonics of potential function of the earth are considered and future position of satellite is predicted using linearized dynamic model and applying EKF on this model. Here Measurement data are position and velocity vector of satellite which are extracted by GPS receivers. Since in this paper systematic satellite design is considered, scenario of “ON TIME” of GPS receivers based on power consumption considerations is discussed. Finally simulation results for a LEO satellite and comparing these results with STK results, shows accuracy of presented modeling and equations.

    Keywords: Satellite, Position determination, Orbital dynamic modeling, Extended kalman filter, Earth potential function
  • حسین بلندی، محمدحسن اشتری، مریم نادی، سیدمجید اسماعیل زاده
    در این مقاله با تحلیل داده های TLEماهواره نوید علم و صنعت در طول دوره ماموریت به بررسی میزان تاثیر این داده ها بر عملیات رهگیری ایستگاه های زمینی پرداخته شده است. دقت پیش بینی موقعیت ماهواره، میزان خطای جهت گیری آنتن های ایستگاه های زمینی، میزان خطا در پیش بینی زمان طلوع ماهواره و حساسیت سنجی این موارد نسبت به تغییرات پارامتر از داده TLEاز جمله موارد مورد بحث در این مقاله است. نتایج تحلیل ها موید آن است که دقت داده های TLEو فواصل زمانی به روزرسانی آن ها و مدت زمان سپری شده از زمان Epochمربوط به داده TLE، به صورت مستقیم بر دقت پیش بینی موقعیت ماهواره و عملیات رهگیری تاثیرگذار است. در برخی از موارد از جمله محدودبودن بیم آنتن های زمینی، این مسئله منجر به عدم موفقیت در رهگیری ماهواره می شود. بنابراین پیشنهاد شده است عملیات رهگیری ماهواره به کمک ایستگاه های زمینی و مستقل از داده TLEانجام پذیرد و استفاده از داده TLEبه عنوان حالت رزرو مورد نظر قرار گیرد در این حالت نیز باید داده های TLEروزانه به روزرسانی شوند.
    کلید واژگان: تعیین موقعیت, ایستگاه زمینی TLE, SGP4 ماهواره نوید علم و صنعت
    H. Bolandi, M. H. Ashtari*, M. Nadi, M. Esmaeelzade
    In this article by analyzing the TLE data of Navid satellite from Iran University of Science and Technology the effects of these data on tracking operation of ground station has been studied. Then the prediction accuracy of satellite position, the error rate of antenna ground station, the error rate of satellite rise time and the sensitivity survey of these toward the variation of drag term (􀜤∗) of TLE data has been investigated. The results show that the accuracy of TLE data, the intervals of updating them and the time elapsed the epoch related to TLE data directly effected on accuracy prediction of the satellite position and tracking operation. In some cases such as the limitation of ground antenna beam, tracking satellite is not succeeded. Therefore it has been suggested that tracking operation of satellite is done by ground station and independent of the TLE data and using TLE data as a reserve state has been considered. In this case TLE data must be updated daily.
    Keywords: Navid satellite, TLE, SGP4, Position determination, Ground station
  • حسین بلندی، امیر میرزا قیطاقی *، بهمن قربانی واقعی، سید مجید اسماعیل زاده، محمدرضا طلایی

    وظیفه سیستم کنترل حرارت یک ماهواره، نگهداری دمای تجهیزات در محدوده دمایی مجازشان، در تمام شرایط محیطی و کارکردی است. به منظور تعیین محدوده دمای تجهیزات در طول ماموریت، روش های عددی و نرم افزارهای گوناگونی وجود دارد. در این مقاله، مدل سازی ریاضی هندسی ماهواره با روابط موجود در مراجع انجام شده و با نرم افزار ترمال دسک تاپ تایید می شود. از مدل هندسی، مقادیر شار حرارتی محیطی و ضرایب دید تشعشعی به دست می آید. سپس روش شبیه سازی الکتریکی، برای حل مدل ریاضی حرارتی یک ماهواره چرخان معرفی می شود. به طوری که تجهیزات و سازه ماهواره، به چندین گره تقسیم شده و هر ترم معادله بالانس حرارتی با المان های الکتریکی معادل (خازن، مقاومت، منبع جریان و...) شبیه سازی شده و مدار الکتریکی حاصله با برنامه HSPICEبه سادگی و سرعت حل می شود. مقادیر ولتاژ و جریان در هر گره به ترتیب متناظر با دما و شار حرارتی است. نتایج نشان دهنده سرعت بالای روش شبیه سازی الکتریکی در مدل سازی حرارتی ماهواره و ارائه پاسخ های دمایی دقیق است. با استفاده از کنترل حرارت نیمه فعال، نیازمندی های حرارتی تامین شده و تاثیر رنگ رادیاتور بررسی شده است.

    کلید واژگان: کنترل حرارت ماهواره, ماهواره چرخان, روش شبیه سازی الکتریکی, کدHSPICE
    H. Bolandi, A. M. Gheitaghy, B. Ghorbany Vagheii, S. M. Smailzadeh, M. R. Talaee

    The responsibility of the satellite thermal control system is to maintain equipments temperature in all external environments and under operational modes within an allowable temperature range. The geometric math model of satellite with available relations in references is obtained and certified with Thermal Desktop software. The outputs of geometric math model are external heating rates and radiation interchange factors. In this paper, the electrical simulation method is proposed as a tool for thermal math model of rotating satellite as equipments and structure of satellite are divided into several nodes and each term of thermal balance equation is simulated with equivalent electrical elements (capacitor, resistance, current source and etc.) and obtained circuit is solved fast and easily with HSPICE code. The values of voltage and current in each node are equivalent to temperature and heat flux, respectively. The results are illustrated the low run time with exact temperature responses of electrical simulation method in thermal modeling of satellite. By using the semi active thermal control, the thermal requirements are achieved and the effect of radiator paint is investigated.

    Keywords: Satellite thermal control, Rotating satellite, Electrical simulation method, HSPICE program
سامانه نویسندگان
  • سید مجید اسماعیل زاده
    سید مجید اسماعیل زاده
    استادیار دانشکده برق گروه کنترل، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال