محاسبه نیروهای آیرودینامیکی وارد بر یک ماهواره کم ارتفاع به منظور تخمین عمر مدار

در این مقاله با محاسبه نیروهای آیرودینامیکی وارد بر یک ماهواره کم ارتفاع، عمر مداری آن محاسبه شده است. برای اینمنظور بدنه ماهواره به صفحات مسطح تقسیم شده و ضرایب آیرودینامیکی باتجمیع نیروهای حاصل از حل تحلیلی معادله بولتزمن با فرض انعکاس پخشی مولکول ها محاسبه شده است. در تحلیل موقعیت از تخمین گر مداری استفاده شده است که با توجه به ارتفاع پروازی ماهواره های کم ارتفاع، علاوه بر نیروهای آیرودینامیکی اغتشاش ناشی از توزیع غیر کروی جرم زمین را محاسبه کرده و صحت عملکرد آن توسط تخمین گر مدار HPOP تایید شده است. در این تحقیق، تحلیل موقعیت توسط پارامترهای غیر تکین مدار، شبیه سازی اتمسفر توسط مدل MSIS-90 مدل سازی جریانهای اتمسفری توسط مدل HWM-93 و پیش بینی فعالیت های آتی خورشیدی توسط نمایه های سیزده ماهه هموار زوریخی انجام شده است. تخمین گر مدار تهیه شده در این تحقیق ضمن پیش بینی دقیق عمر مدار با تخمین دقیق نرخ کاهش ارتفاع ماهواره ، امکان انتخاب عملگر مطلوب و طراحی کنترلر مناسب جهت کنترل مدار را فراهم می نماید.

کلیدواژه ها:

معادله بولتزمن ، عمر مدار ، مدل چگالی MSIS-90 ، مدل باد HWM-93 ، نمایه های سیزده ماهه هموار زوریجی