علوم و فناوری فضایی
سال:1402 | دوره:16 | شماره:3 (پیاپی 57) |تعداد مقالات:7

ایستگاه زمینی متحرک- هوایی (Aeronautical-ESIM) که به اختصار A-ESIM نامیده می‎شود، سرویس پهن‎باند ماهواره‏ای را برای سرنشینان هواپیماها فراهم می‎کند. با توجه به اشتراک فرکانسی این سرویس با سرویس‏های زمینی غیرماهواره ای قبلی، امکان تداخل فرکانسی آن بر روی سرویس‎های پیشین وجود دارد. بنابر مصوبه نشست جهانی ITU در سال 2019، با رعایت ماسک چگالی شار توان (‏PFD)‏ رسیده به زمین، باید از تداخل فرکانسی A-ESIM بر روی ایستگاه های زمینی هم‏فرکانس پیشگیری شود. البته تصویب روش تحقق شرط PFD به نشست جهانی 2023 موکول شده است. دراین راستا برخی کشورها به شبیه‏سازی و تعیین حداقل ارتفاع مجاز A-ESIM از زمین پرداخته‏اند، به طوری که PFD رسیده به زمین از ماسک تعیین شده فراتر نرود. در بسیاری از موارد تنها موقعیت‏های محدودی از ارتفاع‏های غیرمجاز، منجر به تجاوز PFD از ماسک می‏شوند. از این رو در این مقاله با راهکاری جدید موقعیت های مجاز و غیرمجاز A-ESIM در هر ارتفاعی کمتر از حداقل ارتفاع مجاز، نسبت به یک ایستگاه ثابت زمینی تعیین می‏شود. علاوه بر آن موقعیت های غیرمجازA-ESIM در دوحالت برخاست و فرود آن، بسته به شیب حرکت A-ESIM شبیه‏سازی و تعیین می‏شود.

این مقاله به ایجاد یک بستر محاسباتی برای مسئله فرمیابی و تحلیل ارتعاشات سازه سه میله ای با پیش تنش محوری پرداخته است. فرایند فرمیابی به واسطه تعیین ماتریسهای اتصال در قالب دو مرحله تعیین مختصات گره ها و چگالی نیروی اعضاء انجام شده است. بطوریکه با سعی و خطا، حالتهای ممکن برای مختصات گره ها و چگالی نیروها صرفا با اطلاع از توپولوژی و نوع اعضاء تا ارضاء الزامات رنک در ماتریسهای چگالی نیرو و تعادل تعیین شده است. سپس معادلات حرکت و تحلیل ارتعاشات آزاد در قالب فرکانسهای طبیعی سیستم با بکارگیری روش المان طیفی و استفاده از شکل مودهای دینامیکی استخراج شده است. شبیه سازیها برای ارتفاعهای مختلف سیستم و نسبت مساحت سطح فوقانی به سطح پایینی ارائه و با روش المان محدود مقایسه شده است. نتایج حاصل در قالب یک مطالعه مقایسه ای برای فرکانسهای طبیعی توپولوژیهای مختلف سازه تنسگریتی سه میله ای، بیانگر میزان قوام فرمهای مختلف سازه برای کاربردهای تک یا چند بخشی میباشد.

سامانه های هوافضایی و زیرسامانه های آنها به دلایل گوناگون مانند روشن و خاموش شدن موتورها، جدایش اجزای گوناگون در طول پرواز و غیره در معرض بار ضربه قرار می گیرند. بار ضربه می تواند سبب خرابی موقت یا دائمی برخی سامانه ها گردد. برای پیشگیری از این خرابیها در طراحی مکانیکی اجزای حساس به ضربه و ایزولاسیون آنها باید تمهیدات گوناگونی پیش بینی شود. رویکرد دیگر می تواند کاهش سطح ضربه وارد شده در مسیر انتقال باشد. بدون ایجاد تغییر در منشا ضربه و بدون افزودن اجزای جدید به سامانه و تنها با بهینه سازی طراحی یکی از اجزای موجود در این سامانه ها که همان اتصالات سازه هستند می توان از اثرات مخرب ضربه به میزان قابل توجهی کاست. در این مقاله بر مبنای نتایج رویکردی تحلیلی راهکارهایی عملی برای نیل بدین مقصود ارائه می شود

این مقاله به ارائه ی راهکاری برای تشخیص و جبران خطای فریب سیگنال های گیرنده ی GPS، به منظور افزایش دقت ناوبری تلفیق سامانه های اینرسی با سیگنال-های GPSمی پردازد. تلفیق ناوبری اینرسی و داده های GPS مزایای زیادی دربردارد. با این حال به واسطه ضعف سیگنال های ماهواره ای در مقابل حملات قطعی و فریب، ارائه راهکارهای تحلیلی در بهبود تخمین فیلتر کالمن نسبت به راهکارهای سخت افزاری از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. در این مقاله، روش جدیدی برای تلفیق مستقل INS/GPS ارائه شده است که در آن از رفتار حالت ماندگار پارامترهای بهره ماتریس کالمن، برای تشخیص و جبران فریب، استفاده می گردد. با توجه به میل پارامترهای بهره فیلتر کالمن به مقادیر ثابت، با هدف تصحیح و پیش بینی خطای متغیرهای حالت، می توان از آن برای شناسایی داده های فریب GPS استفاده کرد. وجود فریب در سیگنال گیرنده ی GPS هنگام تلفیق با داه های اینرسی از طریق نوسانات بهره ی فیلتر کالمن قابل تشخیص است. به طوری که درایه-های ماتریس بهره فیلتر کالمن درحالت حلقه بسته به مقدار ثابتی میل می کنند و در صورت بروز فریب این عملکرد با نوسانات بسیاری همراه می شود. همچنین با استفاده از وزن دهی پویا اثر خطاهای ناشی از این حملات جبران می شود.

این مقاله فعالیت های خورشیدی و پدیده های آن را از منظر مخاطرات اقلیم فضا بر محیط زیست کره زمین و سلامت انسان در زمین و محیط فضا بررسی می نماید. خورشید به عنوان کانون منظومه شمسی مهمترین عامل شرایط محیطی اقلیم فضا است. پدیده های خورشیدی و ویژگی های آن ها نظیر فعل و انفعالات شیمیایی، تغییرات و بادهای خورشیدی، لایه های یونوسفر، مگنتوسفر و ترموسفر و امواج ساطع شده الکترومغناطیسی بررسی شده است. با توجه به آسیب هایی که امروزه از طریق پدیده های خورشیدی و تابش های شدید آن به محیط زیست وارد شده، مطالعه و جمع آوری اطلاعات درباره اقلیم فضا و تاثیر آن بر زیست کره زمین ضروری است. در این مقاله علاوه بر توضیح مختصر درباره فیزیک خورشید و پدیده های اقلیم فضا، تاثیرات این پدیده ها بر سلامت انسان بررسی شده است. در این راستا نتایج تحقیقات انجام شده بین المللی مطالعه و بررسی شده تا ارتباط بین بیماری های قلبی، مغزی، سرطان و همچنین نرخ تولد، سلامت فضانوردان و حیات حیوانات با پدیده های اقلیم فضا مشخص شود. نتایج این مقاله کمک می کند که در هنگام وقوع رویدادهای خورشیدی بتوان این رویدادها را پیش بینی نموده و با اتخاذ تدابیر صحیح علاوه بر حفظ سلامت زیستی، خسارات احتمالی را نیز حداقل نمود.

نور یکی از فاکتورهای حیاتی برای کشت گیاهان است. لامپ های ال ای دی با طیف های نوری مختلف دارای مزایایی نظیر تولید گرمای کم، نیازمندی به انرژی پایین و طول عمر بالا بوده که اولین بار برای طراحی اتاقک های رشد گیاه در سیستم های کشت بسته و تحقیقات فضایی استفاده شدند. در این پژوهش، اثر طیف های نوری بر مکانیسم رشد گیاه داروئی بابونه آلمانی با بررسی محتوای رنگیزه، سیستم دفاع آنزیمی و متابولیت های ثانوی ارزیابی شد. بذرها پس از کشت در محیط موراشیگ و اسکوگ تحت طیف های سفید، قرمز، آبی و قرمز-آبی قرار گرفتند. گیاهچه ها بعد از 4 هفته برداشت شده و تحت آنالیزهای رشد و بیوشیمیایی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نور قرمز-آبی سبب القای وزن تر و خشک، طول ریشه، تعداد ریشه های جانبی، محتوای کلروفیل، پروتئین، فلاونوئید و آنزیم های آنتی اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز شد. طیف آبی طول ساقه را کاهش و محتوای نسبی آب را افزایش داد. بالاترین مقدار هیدروژن پراکسید در گیاهچه های تیمار شده با نور قرمز مشاهده شد. بنظر میرسد طیف های نوری با تغییر سطح هیدروژن پراکسید در تنظیم فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و تجمع متابولیت های ثانوی نقش دارند و نور قرمز-آبی می تواند به عنوان طیف نوری مناسب برای طراحی اتاقک کشت گیاه بابونه در تحقیقات فضایی استفاده شود.

در این مقاله به ارائه یک رویکرد جدید در طراحی کنترل کننده وضعیت یک ماهواره با استفاده از چرخ های عکس العملی پرداخته شده است. ابتدا یک کنترل کننده غیرخطی که بهره های آن در هر لحظه وابسته به متغیرهای حالت است پیشنهاد می گردد. در گام اول، روند استخراج ضرایب کنترل با استفاده از بهینه ساز GA تشریح می گردد. سپس با استفاده از نتایج تعدادی آزمایش، داده کافی برای شبه مدل سازی (Meta Modelling) سیستم استخراج شده و با استفاده از بانک داده ها، تابع بهره های کنترلی مربوطه بهینه سازی می گردند. ورودی تابع مذکور حالت های سیستم و خروجی آن ضرایب کنترلی است. در نهایت از یک پلتفرم شبیه ساز تعیین و کنترل وضعیت ماهواره مبتنی بر یاتاقان هوایی جهت ارزیابی رویکرد پیشنهادی استفاده گردید. نتایج تست آزمایشگاهی نشان می دهد عملکرد روش پیشنهاد شده تا 30% بهتر از کنترل کننده کلاسیک PID با ضرایب ثابت است.