تعیین موقعیت ماهواره های LEO مبتنی بر فیلترکالمن و به کمک GPS

امروزه با توجه به پیشرفت روزافزون علم در حوزه فضایی، نیاز به داشتن دانش و اطلاعات کافی در زمینه ماهواره ها بسیار لازم و ضروری می باشد. در این مقاله به یکی از بخش های بسیار مهم فناوری ماهواره، یعنی تعیین موقعیت و سرعت ماهواره در مدار گردش آن پرداخته شده است. یکی از روش هایی که به طورمعمول برای تعیین موقعیت ماهواره استفاده می شود، بهره گیری از روش های مبتنی بر تیوری تخمین و فیلترینگ می باشد. که این روش ها بر اساس مدل حرکتی ماهواره در فضا و همچنین مجموعه مشاهداتی که از موقعیت و سرعت ماهواره در دست است عمل می کنند. در اینجا مشاهدات لازم از موقعیت و سرعت ماهواره توسط گیرنده های GPS ماهواره حاصل می شود که از دقت بسیار بالایی برخوردار می باشند. در این مقاله با رویکرد استفاده از تخمین گر فیلتر کالمن به تعیین موقعیت ماهواره پرداخته شده است و میزان دقت حاصل شده از دو الگوریتم تعمیم یافته ی این فیلتر، یعنی EKF و UKF بدست آورده شده است و در نهایت نتایج کار را با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که عملکرد تخمین گر EKF بهتر از عملکرد تخمین گر UKF می باشد. در ماهواره ها با محدودیت های بسیاری رو برو هستیم که یکی از مهم ترین این محدودیت ها، توان مصرفی بخش های مختلف ماهواره می باشد. هدف اصلی این مقاله تعیین موقعیت ماهواره با صرف کمترین توان می باشد. لذا به کمک ایده ای کاربردی، اندازه گیری ها را به گونه ای انجام می دهیم که توان مصرفی ماهواره برای تعیین موقعیت را بتوان کاهش داد.

Keywords:

ماهواره های LEO , تعیین موقعیت , GPS , تخمین , فیلتر کالمن EKF و UKF