علوم، فناوری و کاربردهای فضایی

علوم، فناوری و کاربردهای فضایی

روش بهبود‌یافته برای ارزیابی قابلیت اطمینان زیرسامانه کنترل وضعیت ماهواره در شرایط خرابی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه تهران
2 پژوهشگاه فضایی ایران
10.22034/jssta.2026.549876.1268
چکیده
در این مقاله با هدف یافتن جانمایی بهینه برای به‌کارگیری عضو فاقد سابقه فضایی، طراحی زیرسیستم ‏کنترل وضعیت ماهواره با ملاحظات قابلیت اطمینان در حضور خرابی و افت‌کارایی ‏عملگرها انجام می‌پذیرد. بدین منظور مدل دینامیکی مطلوب برای ماهواره انعطاف‌پذیر همراه با اغتشاشات محیطی ارائه ‏شده ‌است. عدم قطعیت‌ها و اغتشاشات به صورت داده‌های تصادفی در افت‌کارایی عملگرها منظور شده ‌است. با استفاده از کنترلر مد لغزشی، عملگرهای ‏ماهواره به صورت چهار چرخ عکس‌العملی با چیدمان هرمی و سه تراستر به عنوان عضو افزونه انتخاب شده‌اند. برای چهار چرخ و سه تراستر ماهواره مطابق قانون ترکیب احتمالات، 128 حالت ممکن برای خرابی ‏عملگرها وجود دارد. به دلیل وجود عدم قطعیت‌ در میزان خرابی هر عملگر، جهت بالابردن قابلیت اطمینان به کمک شبیه سازی مونت کارلو، هر حالت از 128 حالت خرابی نیز ‏صد بار ‏تکرار شده تا میزان کارایی تصادفی عملگرها در هنگام خرابی نیز مدنظر قراره گرفته شده باشد. حجم بالای اطلاعات ‏دریافتی منجر به تولید الگوریتم نوینی شده که با دریافت تعداد عملگر تصادفی از کار افتاده قادر به پیش‌بینی درصد شکست ‏یا موفقیت زیرسیستم کنترل وضعیت می‌باشد. در پایان برای محاسبه قابلیت اطمینان زیرسیستم، از روش نوین مدل‌سازی ‏سیستم‌های پیچیده استفاده شده ‌که قادرست اثر ترکیبی از کارافتادگی‌ عملگرها را با رسم درخت رویداد تخمین بزند. در نهایت قابلیت اطمینان محاسبه و بهترین محل قرار دادن عضو فاقد ‏سابقه فضایی با توجه به مقایسه نتایج شبیه‌سازی‌ها بدست آمده است.‏
کلیدواژه‌ها
موضوعات


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 07 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 07 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری 08 دی 1404
  • تاریخ پذیرش 28 بهمن 1404