مطالب تدريس شونده در دانشكده مهندسي هوافضا: جعبه ابزار تخصصي هوافضا

جلسه اول: مروري بر مدل‌سازي و شبيه‌سازي شش درجه آزادي (تئوري)

جلسه دوم: مروري بر مدل‌سازي و شبيه‌سازي شش درجه آزادي (تئوري)

جلسه سوم: مروري بر سيمولينك

جلسه چهارم: روش ساخت زواياي اويلر و كواترنيون‌ها

جلسه پنجم: روش ساخت مدل شش درجه آزادي

جلسه ششم: ساخت قوانين هدايت و كنترلرها

جلسه هفتم: بدست آوردن ضرايب نيروها و گشتاورها (با كمك Datcom)

جلسه هشتم: مباحث اضافه

چنانچه قصد دارید تا به شبیه سازی بپردازید بهترین نرم افزار، سيمولينك و متلب است.

جهت فراگيري و كسب اطلاعات بيشتر در مورد ترفندهاي خاص آن به وبلاگ زير كه متعلق به اينجانب است رجوع نمائيد:

http://simulink.blogfa.com/

دورسنجی معمولا به مجموعه روش‌های جمع‌آوری اطلاعات و ارسال/دریافت آن از طریق ارتباطات رادیویی اطلاق می‌گردد. علم دورسنجی دارای کاربردهای فراوانی در کشاورزی، مدیریت منابع آب، امور نظامی، اکتشاف منابع و هواشناسی است.

منبع

http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AF%D9%88%D8%B1%D8%B3%D9%86%D8%AC%DB%8C

مقدمه

تا پیش از ابداع محیط های انتقال، واژه‌ي تله متري كاربردي نداشت؛ اما با اختراع تلگراف و پس از آن تلفن، اختراع اولين سامانه‌ي تله‌متري در سال ۱۳۸۵ در آمريكا ثبت شد، كه براي انتقال داده‌ها از سيم استفاده مي‌كرد. اين سامانه در ابتدا توسط شركت‌هاي توليد كننده‌ي برق براي نظارت بر توزيع و مصرف به كار گرفته شد. يكي از اولين موارد نصب اين سامانه در سال ۱۹۱۲ در شيكاگو، تشكيل شبكه‌اي بود كه داده‌ها را از نيروگاه‌هاي متعدد دريافت مي‌كرد و آن‌ها را با استفاده از خطوط تلفن شهري، به ايستگاه كنترل مركزي مي‌فرستاد. بعدها و در زمان جنگ جهاني اول، از خود خطوط انتقال برق براي انتقال اطلاعات استفاده گرديد كه اين روند هنوز ادامه دارد. امروز بيش‌تر از سامانه‌هاي نوين تله‌متري، از لينك‌هاي راديوي بهره مي‌برند.

ادامه آن را از منبع زير بخوانيد:

مجله صنايع هوافضا شماره ۴۲ دي ماه ۸۷

http://www.n2yo.com/satellite/?s=33506

http://www.heavens-above.com/orbit.aspx?satid=33506&Session=kebgcoghpdkdplgnkoooacnn

دید از بالا با ماهواره

دید از بالای صفحه مداری

مسیر زمینی

اهداف پروژه ماهواره ملي اميد:

اهداف مهم پروژه اميد در راستاي بومي سازي صنعت ماهواره:

- شناسايي ظرفيت‌هاي موجود در خصوص تجهيزات ساخت، مونتاژ و تست ماهواره

- ايجاد بستر فعاليت هاي فضايي در شركت‌هاي خصوصي

- ايجاد فضاي عملياتي ساخت و تست ماهواره در تعامل با موشك حامل داخلي

ماموريت ماهواره اميد:

ماموريت فني ماهواره اميد به گونه اي تنطيم شده كه بتوان با حداقل ريسك به حداكثر اطمينان در يك ارتباط ماهواره‌اي رسيد. از اينرو ماموريت ماهواره اي اميد به اين صورت تعريف شده است:

برقراري ارتباط متقابل ماهواره و ايستگاه زميني شامل ماموريت هاي :

- تعيين مشخصات مداري ماهواره پس از جدايش از موشك حامل.

- تله متري مشخصات زيرسامانه هاي ماهواره (ارسال اطلاعات داخلي ماهواره به ايستگاه زميني) براي بررسي وضعيت ماهواره.

- ارسال فرمان از ايستگاه زميني به ماهواره.

مشخصات فني ماهواره اميد:

نوع ماهواره: مخابراتي

ابعاد كلي سازه در حالت بسته : cm 40*40*40

وزن: 27 كيلو گرم

كنترل حرارات: پسيو

باند فركانس: UHF

 ساختار ايستگاه‌هاي زميني ماهواره اميد

- ايستگاه‌هاي رنجينگ ( 4 ايستگاه)

- ايستگاه‌هاي تله متري و تله كامند(3 ايستگاه)

- ايستگاه كنترل مركزي (ا ايستگاه)

فناوريهاي كليدي در پروژه:

- توليد الكترونيك ماهواره

- توليد فرستنده و گيرنده فضايي

- فناوري QSM بعنوان فناوري حساس سازه‌اي در ماهواره

- فناوري TVT بعنوان فناوري حساس طراحي حرارتي ماهواره

- تست‌هاي محيطي فضايي بعنوان بالاترين رده كيفي قطعات

- فناوري بكارگيري GPS فضايي بخصوص در ماهواره بدون پايداري اميد

- فناوري Ranging

- فناوري شبيه‌سازي پرواز ماهواره

- مهندسي سامانه فضايي بصورت كاملاً بومي

- اثبات وجود ماهواره در مدار

- تعيين دوره تناوب و زمان طلوع ماهواره با دقت بالا

- ارتباط تله متري تله كامند با ماهواره

- تهيه نرم افزارهاي گزارش‌گيري براي تحليل اطلاعات تله متري

مراحل اجراي پروژه:

اين پروژه از پانزدهم اسفند ماه سال 1384 آغاز گرديد و طي 2 سال آماده انجام تستهاي مشترك شد.

قطعاً يكي از گلوگاه هاي هر پروژه براي كشوري كه تجربه قبلي آن را نداشته باشد، طراحي سامانه‌اي آن خواهد بود و با توجه به ماهيت پيچيده پروژه‌هاي فضايي، حساسيت طراحي سامانه‌اي آن دو چندان خواهد بود.

از نقاط بسيار برجسته اين پروژه اين است كه طراحي سامانه‌اي ماهواره اميد بصورت كاملاً بومي توسط متخصصان داخلي انجام شده است.

دستيابي به تجربه طراحي سامانه اي يك پروژه فضايي خود به تنهايي از موفقيتهاي بسيار بزرگ اين پروژه مي‌باشد و اين دستاوردي است كه آهنگ حركت پروژه هاي آتي را بسيار سريع خواهد نمود.

طراحي سامانه‌اي ماهواره اميد با توجه به شرايط و امكانات داخلي طي سه ماه نهايي گرديد و پس از آن طراحي اوليه زيرسامانه‌هاي ماهواره با هدف تعيين مشخصات كليدي و تفصيلي هر كدام آغاز گرديد.

هدف از اين مرحله (طراحي زيرسامانه‌ها) رسيدن به مرحله ساخت نمونه‌هاي آزمايشگاهي هر يك از زيرسامانه‌ها بود تا بتوان طراحي انجام شده را بصورت آزمايشگاهي مورد ارزيابي قرار داد.

البته اتمام اين مرحله به معني نهايي شدن طراحي نبود و كليه مشخصات طراحي در مراحل بعدي پروژه و توسط آزمايش‌هاي مختلف مورد ارزيابي قرار گرفت و اصلاحات مورد نياز در طراحي اعمال گرديد.

در واقع مرحله طراحي تفصيلي زيرسامانه‌ها تا مراحل پاياني پروژه ادامه داشته است. در مرحله ساخت نمونه آزمايشگاهي، كليه اشكالات و اصلاحات عملكردي ناشي از طراحي اوليه مشخص و مورد بررسي قرار گرفت و با توجه به آخرين اصلاحات بدست آمده، مرحله ساخت نمونه مهندسي ماهواره آغاز گرديد.

هدف در اين مرحله، دستيابي به يك نمونه كامل ماهواره از لحاظ مشخصات فيزيكي و عملكردي بوده است.
در اين مرحله فارغ از تحمل ماهواره در برابر شرايط محيطي، عملكرد قسمتهاي مختلف بصورت مجزا و كل ماهواره بصورت تجميعي مورد بررسي قرار گرفت.

با توجه به عدم تجربه قبلي كشور در خصوص انجام تستهاي مورد نياز يك محصول فضايي، تلاشهاي ارزشمندي در خصوص شناسايي و يا تجهيز امكانات داخلي براي انجام چنين تستهايي صورت پذيرفت.

تست نمونه مهندسي ماهواره توانست شرايط كار را براي ساخت نمونه پروازي هموار سازد.

تست‌هايي كه براي نمونه پروازي ماهواره در نظر گرفته شده بود، مطابق استانداردهاي معتبر فضايي و با توجه به شرايط داخلي كشور تنظيم شده بود.

خوشبختانه تمهيداتي كه در طراحي براي تحمل شرايط محيطي شامل لرزه‌هاي ناشي از موشك حامل، تغييرات دمايي بسيار زياد در مدار زمين و شرايط خلأ، انديشيده شده بود با انجام موفق تست‌هاي محيطي اثبات گرديد و بدين ترتيب اولين ماهواره بومي جمهوري اسلامي ايران آماده پرتاب گرديد.

دست آوردهاي پروژه اميد

- ساخت اولين سامانه فضايي بومي جمهوري اسلامي ايران

- بومي سازي فناوري فضايي به عنوان قطب مهم مولد دانش و فناوري در ساير صنايع

- اقتدار ملي از منظر دستيابي و تسلط به فضا

- نقطه عطف در صنعت فضايي كشور

- ورود اساتيد دانشگاه‌ها و دانشجويان رشته‌هاي مختلف مهندسي به عرصه‌هاي عملي فضايي

- شناسايي ظرفيتهاي موجود در خصوص تجهيزات ساخت، مونتاژ و تست ماهواره

- ايجاد بستر فعاليتهاي فضايي در شركتهاي خصوصي

- ايجاد فضاي عملياتي ساخت و تست ماهواره و ايستگاههاي زميني در تعامل با موشك حامل داخلي

- طراحي و ساخت اولين ايستگاه كنترل و هدايت ماهواره ها در سطح كشور بصورت بومي به دست متخصصين صا ايران

- كسب بستر علمي طراحي و ساخت آنتهاي ياگي

- دستيابي به دانش طراحي سيستمهاي سروسيستم كنترل آنتن ردگير ماهواره

- كسب دانش بالستيك مدار و اختلالات فضايي تأثير گذار ماهواره ها

- طراحي نرم افزارهاي مونيتورينگ و كنترل ماهواره

- طراحي نرم افزارهاي پردازش كدينگ و رمزگذاري داده هاي تله متري، تله كامند

-طراحي نرم افزارهاي جستجوگر ماهواره (رنجينگ ،داپلر،تك ايستگاهي)

- كسب دانش فني طراحي و ساخت پايه وسازه و ساختارايستگاههاي TT&C ميكروماهواره

- كسب تجربه ارتباط مخابراتي بين تجهيزات ايستگاه زميني و تجهيزات ماهواره

ماهواره «امید» بامداد سه شنبه، ۳ فوریه ۲۰۰۹ (۱۵ بهمن ۱۳۸۷) در مدار فضا قرار گرفت.

این ماهواره در هر ۲۴ ساعت، ۱۵ بار به دور زمین می‌چرخد و گزارش‌های دورسنجی به مرکز فضایی در ایران می‌فرستد. این ماهواره همچنین دو باند بسامد و هشت آنتن برای ارسال اطلاعات دارد که در هربار چرخش، دوبار توسط ایستگاه‌های زمینی کنترل و هدایت می‌شود.

ماهواره امید از نوع ماهواره سبک است و توسط ماهواره‌بر «سفیر دو» در مدار قرار گرفته‌است. این ماهواره با هدف برقراری ارتباطات متقابل ماهواره و ایستگاه زمینی، تعیین مشخصات مداری و دورسنجی مشخصات زیرسامانه‌ها، در مدار زمین قرار داده شده‌است.

در این راستا احمد طالب‌زاده، رییس سازمان فضایی ایران، در گفت‌وگو با خبرنگار سیتنا، اظهار داشت: کاربرد ماهواره امید برای اقداماتی همچون پیش‌بینی زلزله، پیش‌بینی هواشناسی، خشک‌سالی، سیل، آلودگی آب‌ها، کشف معادن و در مسائل مهم زیست‌محیطی است.

منبع: ویکی پدیا

یکی از کارهایی که در شبیه سازی‌های فضایی بسیار مهم است مبحث «virtual reality» یا «واقعيت مجازي» است.

در این راستای نرم افزار MATLAB در جعبه ابزار Simulink بخشي به اسم «virtual reality» ارائه داده است كه با توجه به قدرت شبيه سازي اين نرم افزار ، كارها بسيار آسان شده‌است. در نوشته‌هاي آينده توضحياتي در اين خصوص ارائه خواهد شد