موقعیت یابی و تعیین وضعیت همزمان ماهواره با استفاده از حسگر ردیاب ستاره ای و الگوریتم های تلفیق مبتنی بر دینامیک ماهواره
عنوان مقاله: موقعیت یابی و تعیین وضعیت همزمان ماهواره با استفاده از حسگر ردیاب ستاره ای و الگوریتم های تلفیق مبتنی بر دینامیک ماهواره
شناسه ملی مقاله: JR_MEASEJT-13-4_005
منتشر شده در شماره 4 دوره 13 فصل در سال 1396
شناسه ملی مقاله: JR_MEASEJT-13-4_005
منتشر شده در شماره 4 دوره 13 فصل در سال 1396
مشخصات نویسندگان مقاله:
حسن سالاریه - دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
روح ا... خالصی - دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
خلاصه مقاله:
حسن سالاریه - دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
روح ا... خالصی - دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
در این مقاله، امکان تعیین همزمان موقعیت و وضعیت ماهواره به کمک حسگر ردیاب ستاره بررسی شده است. در ابتدا معادلات 6 درجه آزادی حرکت ماهواره بهکمک قوانین نیوتن و اویلر استخراج و با درنظرگرفتن نیروی جاذبه زمین و گشتاور گرادیان جاذبه، حرکت ماهواره در مدار زمین شبیهسازی شده است. سپس با استفاده از کاتالوگ ستارگان و مسیر حرکت، خروجی حسگر تولید میشود. در این پژوهش از فیلتر UKF استفاده میشود. در هر گام با کمک معادلات حاکم، متغیرهای حالت در گام قبل و خروجی حسگر، سرعت زاویهای ماهواره نسبت به دستگاه اینرسی و جهتگیری دستگاه بدنه نسبت به ناوبری تخمین زده شده و بهعنوان ورودی فیلتر در گام جدید مورد استفاده قرار میگیرند. با توجه به شبیه سازیها، تقریبا پس از یک گردش ماهواره حول زمین، فیلتر همگرا شده و نسبت خطای فیلتر به خطای حل دینامیک برای زوایای رول و یاو در حد 2 درصد و برای زاویه پیچ و سرعتهای زاویهای در حدود 33 درصد میباشد. برای کاهش خطای تخمین متغیرهای حالت مرتبط با سرعت و موقعیت، نیاز به زمان بیشتری بوده و در پایان سیکل ششم، عملکرد فیلتر در تخمین این پارامترها به طور متوسط 40 درصد بهتر میباشد.
کلمات کلیدی: تعیین همزمان موقعیت و وضعیت, فیلتر کالمن UKF, گشتاور گرادیان جاذبه, حسگر ردیاب ستاره, شبیه سازی 6 درجه آزادی, گشتاور میراکننده
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/932551/