شبیه ساز سه درجه آزادی ماهواره با عملگرهای ترکیبی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشجوی دکتری

2 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشیار، مهندسی هوافضا

3 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، کارشناسی ارشد، مهندسی هوافضا

4 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، کارشناسی ارشد مهندسی هوافضا

5 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشجوی دکتری هوافضا

چکیده

ارائه روندنمای طراحی و ساخت شبیه‌ساز سه درجه آزادی دمبلی شکل دینامیک وضعیت ماهواره به‌همراه فرایند مدل‌سازی نرم‌افزاری و تست‌های عملکردی هدف اصلی این پژوهش است. این شبیه‌ساز که به‌منظور تست الگوریتم‌های کنترلی، صحت‌سنجی عملکرد زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت ماهواره و آموزش دانشجویان یا متخصصین فضاییبه‌کار می‌رود، از قسمت‌های مختلفی نظیر یاتاقان هوایی کروی، حسگر وضعیت، مجموعه رانشگرهای گاز سرد، چرخ‌های عکس‌العملی، واحد تامین انرژی و مجموعه بالانس جرمی تشکیل شده که بخش اعظمی از این تجهیزات، توسط تیم فنی آزمایشگاه تحقیقات فضایی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی طراحی و ساخته شده است. . در نظر گرفتن نیازمندی‌های ماموریتی، قیود عملیاتی و محدودیت‌های صنعتی سبب می‌گردد تا پیچیدگی‌های طراحی همه‌جانبه این شبیه‌ساز افزایش یابد؛ لذا به‌منظور لحاظ کردن تمامی این شرایط، فرایند طراحی هر یک از زیرسیستم‌های این مجموعه با دقت بالایی صورت پذیرفته است که در این مقاله بدان پرداخته می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Tri-Axial Satellite Simulator with combinatorial Actuators

نویسندگان [English]

  • حجت طائی 1
  • مهران میرشمس 2
  • مهدی قبادی 3
  • حسن حقی 4
  • احسان ذبیحیان 5
چکیده [English]

This article describes the details in design and development of a tri-axial dumbbell-style satellite attitude
dynamics simulator with the computer-base simulation procedure and the results of actual maneuvers. This
simulator is used to validate control algorithms, improve novel control methods, verify the operation of
available actuators or sensors and exhibit the fundamentals of attitude dynamics to students or experts. The
facility includes a variety of subsystems such as: spherical air-bearing, reaction wheels, cold-gas propulsion
subsystem, inertial measurement unit, power-supply unit, on-board processor and semi-automatic mass
balancing mechanism that have been designed and developed at Space Research Laboratory at K. N. Toosi
University of Technology. The overall design of this system was pretty complicated especially when
considering the mission requirements, operating constraints and functional limitations imposed by the groundbased
simulation, thus, an accurate design procedure for each subsystem has been deployed and will present in
this article.

کلیدواژه‌ها [English]

  • air-bearing
  • Reaction wheel
  • satellite simulator
  • Attitude Dynamics
  • Thruster