بهینه‌سازی چندهدفی زیرسامانه تامین توان ماهواره بر مبنای جرم و توان تولیدی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی / پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

2 کارشناسی ارشد / گروه مهندسی هوافضا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

3 عضو هیات علمی / گروه مهندسی هوافضا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

4 کارشناسی ارشد / گروه مهندسی هوافضا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

5 کارشناسی ارشد / گروه مهندسی هوافضا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

doi
چکیده

هدف از این مقاله، بهینه­سازی زیرسامانه تامین توان ماهواره بر مبنای جرم و توان تولیدی می­باشد. برای این منظور، تحلیل مدار ماهواره، برای تعیین زمان قرارگیری در سایه در نرم­افزار 1STK صورت پذیرفته است و طراحی زیرسامانه تامین توان2 ماهواره براساس روابط تحلیلی موجود انجام و پارامترهای اصلی طراحی برای دستیابی به کمینه وزن این زیرسامانه بهینه­سازی شده است. بدین منظور، ابتدا براساس ماهواره هدف (موجود)، ماهواره اُرستد3، مدهای عملیاتی مداری و ماموریتی این ماهواره تدوین شده است و همچنین اطلاعات آماری زیرسامانه تامین توان آن نیز مشخص و استخراج شده است، سپس، طراحی زیر سامانه تامین توان بر مبنای روابط پارامتریک و تحلیل آماری و همچنین براساس شبیه­سازی­ و تحلیل مداری ماهواره صورت پذیرفته است. در پایان به منظور مدل­سازی مساله طراحی، تابع هدف طراحی و بهینه­سازی، وزن زیرسامانه تامین توان در نظر گرفته شده است و پارامترهای اصلی طراحی تاثیرگذار بر تابع هدف، ظرفیت، عمق دشارژ، راندمان و چگالی باتری و مساحت آرایه­های خورشیدی بوده است. شایان ذکر است، جنس خود باتری نیز بر تابع هدف بسیار موثر است، ولی با توجه به نوع باتری ماهواره مدنظر (نیکل کادمیم)، جنس باتری متغیر در نظر گرفته نشده است. در نهایت این مساله، با استفاده از الگوریتم ژنتیک، بهینه­سازی انجام شده است. نتایج بدست آمده، نسبت به مقادیر زیرسامانه تامین توان ماهواره موجود، دقت روش و پیاده­سازی را نشان می­دهد.