نویسنده: admin

بازدید رئیس محترم سازمان فضایی ایران، جناب آقای دکتر براری از آزمایشگاه تحقیقات فضایی به مناسبت هفته‌ی جهانی فضا

عنوان: طراحی، شبیه‌سازی و ساخت یک ماهواره‌ی مکعبی نمونه با سیستم کنترلی مغناطیسی

دانشجو: زینب سلطانی
استاد راهنما: دکتر مهران میرشمس
اساتید ممتحن: دکتر مسعود ابراهیمی (دانشگاه تربیت مدرس)، دکتر مرتضی طایفی (دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)
تاریخ دفاع: 25 شهریورماه 1398

چکیده: با توجه به هزینه‌های بالای طراحی، ساخت و پرتاب ماهواره‌ها، اطمینان از عملکرد صحیح زیرسیستم‌ها پیش از پرتاب و قرارگیری در مدار بسیار حائز اهمیت است. به همین منظور لازم است شبیهسازی‌ها و آزمایشات مورد نیاز قبل از پرتاب ماهواره جهت اطمینان از کارکرد صحیح و دقت مورد نیاز زیرسیستم‌ها انجام شود. در همین راستا بسترهای تستی در آزمایشگاه‌ها فراهم می‌شود تا با شبیه‌سازی شرایط فضا برای ماهواره در روی زمین، امکان آزمایش عملکرد آن را ایجاد کند.

یکی از مهم‌ترین زیرسیستم‌های ماهواره که نقش اساسی در موفقیت مأموریت ایفا می‌کند، زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت ) ADCS ( است. این زیرسیستم وظیفهی تعیین موقعیت ماهواره در فضا و کنترل آن جهت اجرای مأموریت مشخص شده را به عهده دارد. برای تست این زیرسیستم لازم است شرایطی که ماهواره در حین مأموریت آن را تجربه می‌کند، برای مدل مورد آزمایش شبیه سازی شود. یکی از این شرایط بی وزنی است که به وسیله‌ی یاتاقان‌ های هوایی شبیه سازی می‌شود. همچنین میدان مغناطیسی زمین از دیگر شرایطی است که در آزمایش‌های مربوطه توسط حلقه‌ی هلمهولتز شبیه‌سازی می‌شود. هدف این پایان‌نامه طراحی و ساخت یک بستر تست جهت بررسی عملکرد یک ماهواره‌ی نمونه به همراه عملگرهای مغناطیسی آن است. قطعات مورد استفاده در این بستر تست همگی از تجهیزات موجود در آزمایشگاه تحقیقات فضایی دانشگاه صنعتی خواجه نصیر انتخاب شد که قطعاتی در دسترس و با قیمتی مناسب بودند. این نمونه بر اساس استانداردهای ماهوارههای مکعبی طراحی و ساخته شد. ماهواره‌های مکعبی دسته‌ای از ماهواره‌ها هستند که بر اساس استانداردهای مشخصی در ابعاد و وزن، طراحی و ساخته می‌شوند و مبنای آنها مکعبی با ابعاد ده در ده در ده سانتی‌متر مکعب است. این ماهواره‌ها به دلیل طراحی ساده و هزینه‌های ساخت پایین امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند.

در این پایان‌نامه بر فاز دیتامبل ) detumble ( ماهواره تمرکز شده است. این فاز پس از جدایش ماهواره از ماهواره بر و قرارگیری در مدار اعمال میشود. پس از جدایش، ماهواره سرعت‌های زاویه‌ای بالایی را تجربه می‌کند که لازم است پیش از نشانه‌روی و انجام مأموریت این سرعت‌ها به حداقل ممکن برسد. این فرآیند توسط عملگرهای مغناطیسی و با الگوریتم‌های مختلفی انجام می‌گیرد که شناخته شده‌ترین آن‌ها الگوریتم 𝐵̇ است. برای بررسی عملکرد عملگرهای مغناطیسی )مگنتورکرها( در این پایاننامه، دو سری تست انجام شد. در تست اولیه مگنتورکرها خاموش بودند و مدل با اصطکاک اندک یاتاقان هوایی بعد از گذشت مدت زمانی متوقف می‌شد. در تست

بعدی مگنتورکرها عمل می‌کردند و موجب توقف مدل می‌شدند. در آزمایشاتی که عملگرها فعال بودند، باید سرعت‌های زاویه‌ای با سرعت بیشتری کاهش می‌یافتند. سرعت‌های زاویه‌ای در این تست‌ها ثبت و با هم مقایسه شد. تست‌ها بر روی دو مجموعه عملگر و در دفعات متعدد انجام شد. در نهایت این نتیجه به دست آمد که این مگنتورکرها قابلیت کاهش سرعت‌های زاویه‌ای را تا 0.5 درجه بر ثانیه در مدت زمان 20 دقیقه دارند.

عنوان: شبیه‌سازی و پیاده‌سازی مودهای کنترلی میکرو ماهواره‌ی نمونه

دانشجو: نیکی سجاد
استاد راهنما: دکتر مهران میرشمس
استاد مشاور: مهندس شاهرخ جلیلیان
اساتید ممتحن: دکتر شبنم یزدانی(سازمان فضایی ایران)، دکتر مرتضی طایفی نصرآبادی (دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)
تاریخ دفاع: 23 شهریورماه 1398

چکیده: در این پایان‌نامه، شبیه‌سازی، تحلیل و ارزیابی عملکرد زیرمجموعه کنترل وضعیت ماهواره‌ِی کلاس وزنی میکرو توضیح داده‌شده است. شبیه‌سازی و پیاده‌سازی زیرمجموعه کنترل وضعیت در مراحل مختلف طراحی ماهواره و زیرمجموعه‌های آن انجام می‌گیرد. طبق استانداردهای موجود فضایی برای ارزیابی طراحی، شبیه‌سازی به‌صورت “مدل در حلقه”، “نرم‌افزار در حلقه “، “پردازشگر در حلقه” و “سخت‌افزار در حلقه”  از مراحل اصلی ارزیابی است.  این پایان‌نامه حاصل پژوهش علمی و عملی وسیع در طی دو سال بر روی میکرو ماهواره‌ی دانشجویی است که در قالب همکاری بین‌المللی بین دانشگاهی در دست انجام می‌باشد. در متن پیش رو ضمن توضیح چگونگی شبیه‌سازی در مراحل “مدل در حلقه” و “پردازشگر در حلقه”به مقایسه‌ی نتایج آن دو و صحت سنجی الگوریتم‌های تعیین و کنترل وضعیت ماهواره پرداخته خواهد شد. نتایج به‌دست‌آمده حاکی از دقت قابل‌قبول شبیه‌سازی‌های صورت پذیرفته و تائید امکان به‌کارگیری نتایج طراحی در مراحل بعدی توسعه زیرمجموعه است.

جلسه‌ی دفاع مرحله‌ی طراحی دقیق پروژه‌ی ماهواره‌ی دانشجویی اپسکو، شهر پکن/کشور چین در تاریخ 1398/05/29

‌دومین دوره‌ی بین‌المللی کارگاه آموزشی «مدل‌سازی ماهواره‌ی مکعبی با کاربرد سنجش از دور» در دانشگاه صنعتی شانگهای کشور چین (SJTU) توسط تیم آزمایشگاه تحقیقات فضایی دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی برگزار شد.

بیش‌تر بخوانید