روش بهبود یافته برای ارزیابی قابلیت اطمینان زیرسامانه کنترل وضعیت ماهواره در شرایط خرابی

در این مقاله با هدف یافتن جانمایی بهینه برای به کارگیری عضو فاقد سابقه فضایی، طراحی زیرسیستم کنترل وضعیت ماهواره با ملاحظات قابلیت اطمینان در حضور خرابی و افت کارایی عملگرها انجام می پذیرد. بدین منظور مدل دینامیکی مطلوب برای ماهواره انعطاف پذیر همراه با اغتشاشات محیطی ارائه شده است. عدم قطعیت ها و اغتشاشات به صورت داده های تصادفی در افت کارایی عملگرها منظور شده است. با استفاده از کنترلر مد لغزشی، عملگرهای ماهواره به صورت چهار چرخ عکس العملی با چیدمان هرمی و سه تراستر به عنوان عضو افزونه انتخاب شده اند. برای چهار چرخ و سه تراستر ماهواره مطابق قانون ترکیب احتمالات، ۱۲۸ حالت ممکن برای خرابی عملگرها وجود دارد. به دلیل وجود عدم قطعیت در میزان خرابی هر عملگر، جهت بالابردن قابلیت اطمینان به کمک شبیه سازی مونت کارلو، هر حالت از ۱۲۸ حالت خرابی نیز صد بار تکرار شده تا میزان کارایی تصادفی عملگرها در هنگام خرابی نیز مدنظر قراره گرفته شده باشد. حجم بالای اطلاعات دریافتی منجر به تولید الگوریتم نوینی شده که با دریافت تعداد عملگر تصادفی از کار افتاده قادر به پیش بینی درصد شکست یا موفقیت زیرسیستم کنترل وضعیت می باشد. در پایان برای محاسبه قابلیت اطمینان زیرسیستم، از روش نوین مدل سازی سیستم های پیچیده استفاده شده که قادرست اثر ترکیبی از کارافتادگی عملگرها را با رسم درخت رویداد تخمین بزند. در نهایت قابلیت اطمینان محاسبه و بهترین محل قرار دادن عضو فاقد سابقه فضایی با توجه به مقایسه نتایج شبیه سازی ها بدست آمده است.

کلیدواژه ها:

زیرسیستم کنترل وضعیت ، افت کارایی عملگر ، خرابی عملگر ، چرخ عکس العملی ، شبیه سازی مونت کارلو ، قابلیت اطمینان