بررسی اثر پارامترهای هندسی و محیطی بر پاسخ معادلات حاکم بر حسگر پویشی افق زمین و آنالیز خطای محاسبه وضعیت ماهواره

نویسندگان

1 استادیار پژوهشکده مکانیک پژوهشگاه فضایی ایران، شیراز، ایران

2 کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

3 دانشیار بخش مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

4 استادیار بخش مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

doi
10.22044/jsfm.2022.11309.3487
چکیده

این پژوهش جهت تخمین خطای حل معادلات تعیین وضعیت یک حسگر افق زمین پویشی دو مخروطی با در نظر عوامل مختلف هندسی و محیطی نسبت به حالت ساده، انجام شده‌است. در فرآیند استخراج معادلات تعیین وضعیت این حسگر، ابتدا جهت مدل‌سازی زمین از فرم ساده‌سازی شده‌ی زمین به عنوان یک کره‌ی بدون اتمسفر استفاده و وضعیت ماهواره در این حالت با وضعیت ماهواره شبیه‌سازی شده در مدار فرضی مقایسه شد. اما در واقعیت عامل هندسی بیضی‌گون بودن زمین و عوامل محیطی همچون محدوده‌ی دید حسگر، اثر اتمسفر و بازتابش از سطح زمین موجب بروز خطا در اندازه‌گیری موقعیت ماهواره نسبت به حالت ساده می‌شوند. بنابراین با قراردهی این حسگر بر روی یک ماهواره، شبیه‌سازی حرکت در یک مسیر واقعی و مدل‌سازی در شرایط مختلف هندسی و محیطی مختلف پالس ورودی به حسگر و در نهایت موقعیت ماهواره محاسبه گردید. در ادامه با مقایسه‌ی موقعیت محاسبه شده توسط آن‌ها نسبت به حالت ساده، میزان تاثیر هر کدام را در بروز خطا تعیین گردید. شبیه‌سازی‌ها براساس حسگر افق زمین پویشی ساخته شده در پژوهشکده مکانیک پژوهشگاه فضایی ایران بر روی ماهواره‌ی میکروماوس انجام شده است. براساس این پژوهش، بیشترین میزان بروز خطا نسبت به حالت ساده در زاویه‌ی چرخش به ترتیب مربوط به اثر اتمسفر و بازتابش از سطح زمین، بیضی‌گون بودن زمین و عامل محدوده‌ی دید حسگر و در زاویه‌ی گام، بیشترین خطا به ترتیب مربوط به عامل زمین بیضی‌گون، اثر اتمسفر و بازتابش از سطح زمین و در نهایت عامل محدوده‌ی دید حسگر تعیین شد.