تدوین روش بهینه سازی طراحی مفهومی زیر سیستم کنترل دمای ماهواره های کوچک

زیرسیستم کنترل دمای ماهواره، وظیفه ی حفظ دمای زیر سیستم های دیگر در محدوده ی مجاز را بر عهده دارد. هدف از این مقاله، بهینه سازی طراحی زیرسیستم کنترل دمای ماهواره های کوچک است. بدین منظور در ابتدا نرم افزار تحلیل حرارتی ماهواره تدوین و صحه گذاری شده است. این نرم افزار پس از دریافت اطلاعات مدار و ماهواره، موقعیت ماهواره را شبیه سازی کرده و شارهای حرارتی ورودی و خروجی را محاسبه می کند. سپس دمای هر یک از وجوه ماهواره در دو حالت سرد و گرم محاسبه شده و در نهایت بیشینه و کمینه دمای ماهواره استخراج می گردد. در این پژوهش از ترکیب سه روش کنترل دمای مرسوم برای ماهواره های کوچک استفاده شده است. ضخامت عایق( تعداد لایه ها) ، ضخامت پوشش رادیاتور و توان گرم کن به عنوان متغیرهای طراحی، و دمای مجاز وجوه ( حداکثر و حداقل دما) به عنوان قیود طراحی در نظر گرفته شده اند. تابع هدف یا معیار بهینگی تابعی وزن دار از جرم، هزینه و توان مصرفی سامانه کنترل حرارت است که می تواند شاخصی از هزینه آن باشد. روش برنامه ریزی درجه دوم متوالی به عنوان روشی توانمند در بهینه سازی غیرخطی جهت بهینه سازی به کار رفته است. نتایج بهینه سازی نشان می دهد که معیار بهینگی در طرح بهینه نسبت به طرح اولیه بهبود قابل ملاحظه ای دارد. سرعت بالا، دقت مناسب و قابلیت تعمیم این نرم افزار به طراحی زیرسیستم کنترل دمای طیف وسیعی از ماهوار ه ها از برتری های این تحقیق است. لذا می توان از این نرم افزار به عنوان یک ماژول در طراحی بهینه چند موضوعی ماهواره استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

Thermal Control ، Satellite ، Design Optimization ، کنترل دما ، ماهواره ، بهینه سازی طراحی