بهینهسازی انرژی در مود ضدآشفتگی ماهوارههای مکعبی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک
نویسندگان
1 استادیار، گروه فضایی، مجتمع دانشگاهی هوافضا دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 نویسنده مسئول: استادیار، گروه فضایی، مجتمع دانشگاهی هوافضا دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
3 کارشناسی ارشد، گروه فضایی، مجتمع دانشگاهی هوافضا دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
4 دانشیار، گروه فضایی، مجتمع دانشگاهی هوافضا دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
doi
چکیده
یکی از چالشهای بزرگ در ماهوارههای مکعبی با ابعاد سه واحد و کوچکتر بهینهسازی مصرف انرژی الکتریکی است. پیادهسازی سناریوی مناسب برای این ماهوارهها با توجه به محدودیت تولید و ذخیره انرژی میتواند بسیار حائز اهمیت باشد. این مسئله با بهینه کردن زمان اجرای مودهای اصلی برای انجام مأموریت دستیافتنی است. در این مقاله هدف حداقل کردن مدتزمان اجرای مود ضدآشفتگی که به علت زمان طولانی آن مهمترین نقش را در مصرف انرژی دارد- است. اگر مدتزمان کاهش یابد درنتیجه المانها زمان کمتری روشن بوده و کاهش انرژی انجام خواهد شد. این هدف در سه گام اجرا خواهد شد: در گام اول به ازای شرایط سرعت زاویهای متفاوت مود ضدآشفتگی اجرا و دادههای آن جمعآوری خواهد شد. در گام دوم با استفاده از بانک دادههای جمعآوریشده و با ابزار الگوریتم بهینهسازی ژنتیک، بهترین تابع بر بانک دادهها برازش خواهد شد. درنهایت در گام سوم این تابع اجراشده و نتایج بررسی و تحلیل خواهد شد؛ بنابراین، با استفاده از ابزار بهینهسازی الگوریتم ژنتیک تابعی برای مدتزمان اجرای مود عملیاتی ضدآشفتگی ارائه میشود. با تخمین مدتزمان اجرای مود ضدآشفتگی با توجه به سرعت زاویهای ماهواره، تخمین مناسبی از کل مدتزمان اجرای سناریوی مأموریت ماهواره در دسترس بوده و باهدف کمینه شدن انرژی میتوان در زمان مناسب اقدام به اجرای مأموریت کرد (اجرای مود ضدآشفتگی و سپس مود نشانهروی). نتایج شبیهسازی نشان میدهد که علاوه بر کاهش زمان اجرای مود ضدآشفتگی، در سرعتهای پایین کاهش مصرف توان بسیار بالا و بیش از 95 درصد است و در سرعتهای بالا حدود 30 درصد است. درنتیجه صحهگذاری روش بیانشده بر اساس شبیهسازیهای انجامشده تأییدشده است.
