بهینه سازی مسیر حرکت و بررسی حساسیت ارتفاع ماهواره بر با تغییر المانهای درونی

متداولترین روش انتقال یک ماهواره یا مدارگرد به مدار مورد نظر استفاده از موشکهای چند مرحلهای و زمین پایه است. انتقال چند ماهواره کوچک یا یک ماهواره بزرگ و دستیابی به مدارهای بالاتر پیوسته از مهمترین چالشهای طراحان و سازندگان ماهوارهبرهای امروزی بوده است. انتقال وزن بیشتر به مدارهای بالاتر نیازمند مصالحه بین نوع سیستم پیشران، نوع سوخت، نوع چیدمان سازه و طراحی زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت است. در این مقاله با تمرکز بر مدلسازی حرکت یک ماهوارهبر دو مرحلهای با سازهای معمول نحوه دستیابی به ارتفاعهای بیشتر و توانایی حمل محموله بیشتر مورد ارزیابی قرار میگیرد. در بخش اول مقاله آیرودینامیک اجسام پرنده با در نظر گرفتن اجرای روابط در حوزه پرتابه فضایی مورد مطالعه قرار میگیرند. سپس با معرفی دستگاهای مختصات کاربردی در این پژوهش، ارتباط آنها بررسی میشود. در بخش بعد با اعمال نیروهای آیرودینامیک به ماهوارهبر و تصویر این نیروها بر روی محورهای اصلی بدنه ماهوارهبر، رابطه شتاب شکل میگیرد. سپس تاثیر همه شتابها بر سرعت و موقعیت، در یک دستگاه مختصات جامعتر از دستگاه مختصات بدنه تصویر میشود. با در اختیار داشتن روابط نهایی، رصد دقیق حرکت ماهوارهبر از نقطه آغاز تا مدار مقصد امکانپذیر خواهد بود. در بخش نهایی با به کار بردن روابط در یک مساله نمونه با ویژگیهای مکانیکی معلوم و تعریف متغیرهای درونی به مانند نوع سوخت، با هدف افزایش ارتفاع مدار قابل حصول، علاوه بر شناسایی مناسبترین ساختار، روند اجرای الگوریتم پیادهسازی شده صحه گذاری میشود.

Keywords:

آیرودینامیک ماهوارهبر , دستگاه مختصات مرجع , دینامیک حرکت ماهوارهبر , شبیهسازی مسیر حرکت , طراحی مسیر بهینه