طراحی و ساخت یک سامانه ردیابی اپتیکی زمین پایه ماهواره ها

این مقاله در باره طراحی و ساخت یک سامانه ردیابی اپتیکی زمین پایه ماهواره ها است. دراین سامانه، ابتدا مشخصات مداری ماهواره هدف، دریک مبدا زمانی مشخص، توسط دریافت فایل های ۱TLE از یکی از سایت هایمعتبر همانند ۲NORAD یا CELESTRACK تهیه گردید. سپس با استفاده از انتشارگر ۳SGP۴ که در آن از معادلات و مدل ریاضی اغتشاشات مدارهای نزدیک زمین استفاده شده، به روزرسانی مشخصه های مدار انجامشد و در نهایت بردار حالت ماهواره، و از روی آن سمت و ارتفاع ماهواره تعیین گشت. بردارهای حالت پس از تبدیلات مرجع مختصاتی لازم، به صورت فرمان به سامانه کنترلر و درایورهای موتورهای ردیاب سامانه استقرار تلسکوپ ارسال گردید تا تلسکوپ در خط دید تقریبی ماهواره قرار گرفته وپس از آن ماهواره را تعقیب نماید. ازکاربردهای دقیق این سامانه می توان به امکان بررسی وضعیت مداری ماهواره های موجود و یا زباله های فضایی و شناسایی تغییرات مداری آنها نام برد. پیکربندی سامانه، از یک تلسکوپ انعکاسی نیوتنی، سه پایه مدل EQ۸-Pro اسکای واچر با توانایی Go-To ، دوربین دیجیتال، یک دستگاه رایانه حاوی برنامه متلب و برنامه الگوریتم های انتشارگر و برنامههای مرتبط دیگر جهت نمایش فضا و ستارگان و ارتباط با سخت افزارها، استفاده شده است. در حوزه نرم، این پروژه کدهای رایانه ای انتشارگر SGP۴ ، جهت به کارگیری در فرآیند ردیابی، توسعه داده شد. این توسعه ها شامل فرآیندهای دریافت اطلاعات، سنکرون سازی و استخراج بردار حالت، استفاده از پروتکل ازکام ریموت و تبدیل این متغیرها به متغیرهای مورد نیاز جهت کنترل مقر تلسکوپ می گردید. همچنین طراحی و ساخت سامانه اپتیکی یا تلسکوپ مورد نیاز ردیابی، از فعالیت های این پروژه بود. امکان سنجی و ظرفیت سنجی دوربین های دیجیتال در دسترس و انتخاب نوع مناسب برای پروژه از فعالیت های دیگر پروژه بود. عملکرد و تست های کدهای تهیه شده با استفاده از مقر خودکار رصدخانه دارآباد انجام پذیرفت در این پروژه، عملکرد الگوریتم ها و کدهای کامپیوتری عملیاتی، در فعالیت های ردیابی ماهواره ها، تهیه و صحه گذاری گردید. داده های بدست آمده از این روش با نتایج نرم افزارهای تجاری مقایسه شده و همخوانی قابل قبولی را نشان داده است.