علوم و فناوری فضایی
سال:1390 | دوره:4 | شماره:3-4 (پیاپی 9) |تعداد مقالات:8

در این مقاله با استفاده از یک الگوریتم جدید، سیستم تعیین وضعیت بدون ژیروسکوپ یک ماهواره کوچک با دقت تعیین وضعیت2o ± غیروابسته به زمان مدنظر است. مهمترین محدودیت در نانوماهواره ها جرم زیرسیستم های مختلف آن است. لذا همواره در طراحی اینگونه ماهواره ها کاهش جرم و هزینه زیرسیستم ها مورد توجه است. برای این منظور از یک حسگر مغناطیسی تک محوره، یک حسگر افق تک محوره و یک گیرنده GPS استفاده می شود که کم ترین جرم سیستم تعیین موقعیت و وضعیت و کم ترین هزینه ماموریتی را به دنبال خواهد داشت. آنالیز حساسیت انجام شده در حضور خط اندازه گیری حسگرها، نشان دهنده کارایی سیستم در تعیین وضعیت ماهواره با دقت مورد نظر است.

طراحی فضاپیمای سرنشین داری که قابلیت حمل یک تا دو سرنشین را به مدارهای پایینی زمین داشته باشد، مستلزم طی مراحل گوناگون طراحی و داشتن اطلاعات فنی از فضاپیماهای توسعه یافته از این دست است. در الگوریتم ارائه شده در این مقاله، مراحل طراحی مفهومی فضاپیمایی با نام «دوستی» در قالب قدم هایی یک به یک طی می شود. ابتدا پروفایل ماموریت با توجه به نیازهای داخلی و مرور ماموریت های فضاپیماهای گروه هدف استخراج و بر اساس آن نیازمندی های سطح سیستم تعیین می شود. سپس، با بهره گیری از مدل های آماری و به کارگیری دیدگاه سیستمی، ویژگی های کلی فضاپیمای دوستی و مشخصات جرمی و ابعادی آن استخراج می شود. نتایج حاصل از طراحی زیرسیستم های اصلی فضاپیما که با به کارگیری روش های مهندسی و بهره برداری از مدل های آماری و پارامتری انجام گرفته در مرحله بعد اعلام می شود. آنگاه، طرح حاصل، سبک و سنگین می شود تا اصلاحات مورد نیاز در سطح سیستم اعمال شود. ویژگی های فضاپیما با نمونه های آماری صحت سنجی و در پایان، طرح نهایی فضاپیمای دوستی ارائه می شود.

هدف از این مقاله معرفی مفهوم طراحی بهینه نامعین یا طراحی بهینه در حضور عدم قطعیت بر مبنای فعالیت های تحقیقاتی صورت گرفته در دو دهه اخیر است. بدین منظور پس از بیان مقدمه ای در مورد عدم قطعیت، تعریف عدم قطعیت و روش های مدل سازی عدم قطعیت ها بیان شده اند. پس از آن روش مقابله با عدم قطعیت ها در طراحی سنتی تشریح شده است. در ادامه به اهمیت توجه به عدم قطعیت ها در طراحی سیستم های امروزی پرداخته شده و نمونه های مختلفی از مزایای آن در پروژه ها و شرکت های مختلف بیان می شود. قسمت سوم، به معرفی روش های تحلیل بازه، منطق فازی و تحلیل احتمالی که در تحلیل عدم قطعیت ها کاربرد دارند، اختصاص دارد. در ادامه دو دسته کلی مسائل طراحی نامعین، یعنی مسائل طراحی بهینه مقاوم و طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اطمینان مورد بررسی قرار می گیرند. بخش بعد به معرفی کاربردهای موضوعی روش های طراحی نامعین و تحقیقات روز دنیا در این زمینه می پردازند. در نهایت چالش ها و چشم انداز روش های طراحی نامعین بیان می شوند.

در این مقاله، هدف اصلی شبیه سازی سامانه تنظیم کننده سرعت ظاهری است، به ترتیبی که این سامانه بتواند سرعت جسم پرنده را با ایجاد تغییرات مجاز در اندازه نیروی پیشران در هر لحظه از زمان پرواز با سرعت تعیین شده یکسان کند تا در نهایت جسم پرنده در دستیابی به هف تعیین شده، موفق باشد. برای این کار نیاز به یک شبیه ساز دینامیکی سامانه پیشرانش و یک شبیه ساز پرواز است. نتایج حاصل از شبیه سازی انجام شده بیانگر افزایش دقت برد جسم پرنده سامانه مذکور نسبت به موشک فاقد این سامانه در مقابل اغتشاشات وارده است. به صورتی که در جسم پرنده مورد بررسی به صورت میانگین بر اثر اغتشاشات گوناگون بدون حضور سامانه تنظیم کننده خطای تقریبا 1.5 کیلومتری در برخورد با هدف را ایجاد می کرد، حال آنکه بر اثر حضور این سامانه این مقدار تا حدود 200 متر کاهش می یابد.

در طول جنگ خلیج فارس 1990 ارزش دارایی های فضایی برای هدایت جنگ برای اولین بار در حد زیادی مشخص شده و عملیات طوفان صحرا به عنوان اولین جنگ فضایی نگریسته شد و این واقعیت که استفاده از فناوری فضایی می تواند زیرساختی فراهم آورد تا به پیاده سازی استراتژی های نظامی کمک کند. فناوری فضایی نقشی مهم در عملیات نظامی ناتو در صربستان و کوزوو در 1999 و افغانستان در 2001 بازی کرد. در طول حمله به عراق در سال 2003، ایالات متحده از فناوری ماهواره های سیستم موقعیت یاب جهانی برای هدایت بمب های هوشمند استفاده کرد. اصول «حقوق در جنگ» عموما برای تنظیم مخاصمات مسلحانه روی زمین تنظیم شده و متناسب با عملیات نظامی در فضای ماورای جو نیستند. با وجود این تلاش ها باید برای تعریف، تبیین و توسعه اصول موجود با حداکثر شفافیت ممکن انجام شود. این مسائل در کنار مقاومتی که از سوی برخی کشورها صورت می گیرد به این معنی است که برای حفاظت از فضای ماورای جو از تهدیدات نظامی، قوانین موجود کافی نیست و قواعد خاص تری مورد نیاز هستند.

تشخیص نوع مدولاسیون در طراحی گیرنده های هوشمند برای سیستم های مخابراتی نوین مانند برخی استانداردهای ارتباطات ماهواره ای که به طور همزمان از چند نوع مدولاسیون استفاده می کنند اهمیت فروانی دارند. به منظور بهبود عملکرد سیستم تشخیص مدولاسیون، در چند سال اخیر، ایده استفاده از چند گیرنده برای تشخیص نوع مدولاسیون مطرح شده است. در این مقاله تشخیص نوع مدولاسیون با استفاده از چند گیرنده برای سیگنال های به کار رفته در یکی از استانداردهای مخابرات ماهواره ای به نام DVB-S2 بررسی شده است. از آنجا که آنتن های گیرنده می توانند در سطوح مختلف اطلاعات با یکدیگر همکاری داشته باشند، در این مقاله، روش هایی برای ادغام اطلاعات گیرنده ها در هر یک از سطوح سیگنال، ویژگی و تصمیم پیشنهاد و مقایسه شده است. در روش های پیشنهادی این مقاله از کامولنت ها به عنوان ویژگی و از شبکه عصبی MLP به عنوان طبقه بندی کننده استفاده شده است. این روش ها به ازای شرایط مختلف شبیه سازی، ارزیابی و بر اساس عملکرد، میزان پیچیدگی و تجهیزات مورد نیاز برای پیاده سازی مقایسه شده اند. نتایج به دست آمده نشان داد ادغام اطلاعات در سطح سیگنال علاوه بر نیاز به حجم محاسبات کمتر، نسبت به روش های پیشنهادد شده برای ادغام اطلاعات در سطوح ویژگی و تصمیم عملکرد بهتری در طبقه بندی صحیح نوع مدولاسیون ارائه می دهد.

در این تحقیق، حل تقریبی بردار سرعت لازم با قید بردار سرعت با فرض شتاب جاذبه خطی بین موقعیت فعلی و موقعیت نهایی ارائه شده است. در ادامه، حل تحلیلی ماتریس حساسیت بردار سرعت لازم نیبت به بردار موقعیت به دست می آید. حل های مذکور به ازای زمان نهایی از پیش تعیین حاصل شده است. آزاد بودن موقعیت نهایی در این مساله، حل تحلیلی را نسبت به مسائل با قید بردار موقعیت نهایی، دشوارتر می کند. بنابراین، برای محاسبه بردار موقعیت نهایی از سه تقریب استفاده شده است. در نهایت، حل های به دست آمده با حل دقیق برای مدل زمین کروی مقایسه شده است.

یک روش متداول در جستجوگرهای ستاره ای برای شناسایی ستاره ها همتاسازی زوایای بین ستاره های موجود در میدان دید با زوایای ذخیره شده در کاتالوگ است. اگر یک زاویه با یک جفت ستاره همتا شود، وضعیت جستجوگر ستاره را می توان تعیین کرد. با وجود این، اندازه گیری زوایا با خطا همراه است، بنابراین پاسخ صحیح در یک بازه قرار می گیرد و نتیجه آن بعد از مقایسه زوایای اندازه گیری شده با کاتالوگ این است که بیشتر از یک جفت ستاره صحیح پیدا می شود. یک روش برای همگرا کردن سریع پاسخ، روش اشتراک گیری است، که بسیار زمان بر است و رسیدن به پاسخ صحیح را تضمین نمی کند. روش دیگری که اینجا معرفی شده، روش مثلثی است. در این روش، مثلث های مسطح به وجود آمده از ترکیب های سه ستاره ای با مثلث های موجود در کاتالوگ ستاره ها از نظر مساحت و ممان قطبی مقایسه شده و همتاهای مناسب پیدا شده اند. بنابراین استفاده از این دو خاصیت باعث همگرایی سریع تر پاسخ شده و مانند روش زاویه از اشتراک گیری بهره گرفته شده است. روش جدیدی که در اینجا ارائه شده، استفاده همزمان از دو روش زاویه و مثلث است. ابتدا با استفاده از روش زاویه، تعدادی از ستاره های موجود در کاتالوگ را برای ستاره های مورد نظر در میدان دید کاندیدا می کنیم، سپس با استفاده از روش مثلث ستاره های صحیح را انتخاب می کنیم. این ترکیب باعث افزایش سرعت الگوریتم جستجو نسبت به روش مثلثی می وشد زیرا حجم محاسبات را بسیار کاهش داده و دقت آن نیز به مراتب نسبت به روش زاویه بالاتر است. این روش در مقابل ستاره های اشتباه در میدان دید نیز مقاومت بیشتری نسبت به هر کدام از روش ها دارد. دستورالعمل های اخیر، به طور مشخص برای دوربین های ستاره ای نسل دوم توسعه داده شده اند، در واقع این دستورالعمل ها گسترشی است از دستورالعمل هایی که در اوایل دهه 80 میلادی توسط جانکینز، تورنر و وایت، که در این زمینه ارائه شده است.