کنترل تحمل پذیر عیب مانور مداری ماهواره مبتنی بر عملگر مجازی

در این مقاله، برای مانور ماهواره های مدار پایین زمین که در معرض کاهش اثرگذاری و عیب های جمع شونده عملگر و همچنین اغتشاشات طبیعی مانند درگ اتمسفر، گرانش زمین، تابش خورشیدی و جسم سوم هستند، از یک کنترل تحمل پذیر عیب مبتنی بر عملگر مجازی استفاده می شود. در رویکرد مورد استفاده، نیازی به واحدی مجزا جهت تشخیص، جداسازی و شناسایی خطا نیست. ویژگی اصلی این رویکرد، ارائه عملکردی یکسان برای سیستم نامی و سیستم معیوب است زیرا عیب های عملگر و اغتشاشات به دلیل قرار دادن یک عملگر مجازی بین پلنت معیوب و کنترل کننده نامی از کنترل کننده نامی پنهان می شوند.برای هدف مانور ماهواره، با استفاده از دینامیک مداری کپلر که تنها تحت گرانش زمین قرار دارد، پارامترهای مدار ثانویه مطلوب، محاسبه می شوند. علاوه بر این، از دینامیک مداری مبتنی بر شش عنصر مداری اصلاح شده استفاده شده است که از تکینگی جلوگیری می کند. سپس با استفاده از پارامترهای مدار مطلوب، عناصر مداری حرکت نسبی محاسبه و در قوانین کنترل به کار می روند. برای نشان دادن اثربخشی روش کنترل، سناریویی از مانور ماهواره با دینامیک مداری کپلر که تحت تاثیر اغتشاشات طبیعی و عیب های عملگر است، به مدت ۴۲ روز شبیه سازی می شود. این ماهواره دارای سطح مقطع موثر m۲ ۰.۵۶ است و از روز ۳۲ام عیب در عملگر آن رخ می دهد. نتایج، عملکرد بالاتر روش پیشنهادی را در مقایسه با کنترل کننده های سنتی مانند LQR نشان می دهد.

Keywords:

مانور مداری ماهواره , عیب عملگرها , اغتشاشات طبیعی , کنترل تحمل پذیر عیب , پنهان کردن خطا , عملگر مجازی