بهینه سازی پارامترهای یک ماموریت فضایی براساس شبیه سازی ماموریت و ارایه مدل زمان بندی ارتباطات ماهواره ها و ایستگاه های زمینی

در دنیای امروز، تکنولوژی فضایی و کاربردهای آن بیش از گذشته توجه مجامع بین المللی را به خود جلب کرده و به همین نسبت پیشرفتهای چشم گیری نیز در این عرصه روی داده است. از پا نهادن اولین انسان بر روی کره ماه، یافتن آب در کره مریخ، ساخت ایستگاههای فضایی، مشاهده و بررسی کره زمین از فضا و غیره و غیره همه نتایج تلاش های انسان جهت کشف دنیای پیرامون اش به کمک جسمی به نام ماهواره بوده است. رینر ساندالا [14] در مقاله ای مروری به معرفی ماهواره های کوچک، ماموریت های ماهواره های کوچک، پایه و اساس و کاربرد آنها پرداخته است. از سوی دیگر در ماموریت های فضایی گردش به دور زمین، انتخاب مدار که از پارامترهای ماموریت مثل دقت زمین، ناحیه پوشش و فرکانس پارامترهای پوشش نشات می گیرد، تصمیمی مهم و کلیدی به حساب می آید. برای دست یافتن به پارامترهای ماموریت خواسته شده، معمولا ناحیه زمین مورد نظر شناسایی می شود و فضاپیما برای دیدن این ناحیه به طور پیوسته مانور میدهد. [11] در یک دسته بندی کلی مدارهایی که ماهواره ها در آنها قرار می گیرند به سه دسته، مدار ارتفاع پایین ؛ مدار ارتفاع متوسط و مدار زمین ثابته تقسیم می شوند. [4] فضاپیماهایی که در مدار ارتفاع بالا هستند پوشش ناحیهای شان نسبت به فضاپیماهایی که در مدار ارتفاع پایین هستند بزرگتر است. از سوی دیگر دقت اندازه گیری فضاپیماهای ارتفاع پایین بهتر از دقت اندازه گیری های بدست آمده از فضاپیماهایی است که در مدار ارتفاع بالا حرکت می کنند. در شرایطی که یک نوع سنسور روی هر دو فضاپیما باشد). [11] همچنین در سال های اخیر گرایش به استفاده از منظومها با چندین ماهواره با هزینه پایین به جای ماهواره های بزرگ و با هزینه زیادتر، بیشتر شده است. مدارهای ماهواره در یک منظومه برای ماموریت های مشاهده زمین، نقش اساسی در عملکرد و مشخصات ماموریت ها از جمله دقت تصویر، پوشش ناحیه ای و بازه های پوشش بازی می کنند. هر ماموریت فضایی هدف از پیش تعیین شده ای دارد. جدای از همه تلاش هایی که قبل از پرتاب و در حین پرتاب ماهواره به فضا و قرارگیری در مدار تعریف شده اش، برای موفقیت یک ماموریت فضایی می شود، برقراری و حفظ ارتباط با ماهواره امری ضروری است. این ارتباط از لحظه شروع قرار گیری ماهواره در مدار شروع و تا مدت زمان حیات ماهواره ادامه دارد و جهت دست یابی به هدف اصلی ماموریت لازم است. در دهه های اخیر محققان زیادی مساله زمانبندی ماهواره را مورد بررسی قرار داده اند، مقالات در زمینه زمانبندی ماهواره در یک دسته بندی کلی به دو دسته زمانبندی عملیات و ماموریت ماهواره و زمانبندی ارتباطات ماهواره با ایستگاه زمینی تقسیم می شوند. همچنین یک مساله خیلی رایج در زمانبندی ماهواره ها، مساله زمانبندی ماهواره های مشاهده زمینه است که محققان زیادی آن را مورد بحث قرار داده اند. در مساله های EOS، هدف به دست آوردن بیشترین تعداد از مشاهدات با اولویت بالاتر در طول یک بازه زمانی است.