Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
12
1
gregorian
2017
3
1
17
2
online
1
fulltext
fa
مدلسازی حرکت نسبی بزرگ مقیاس دو ماهواره در مدار بیضوی
Modeling of large scale relative motion of two satellite in elliptical orbit
برای آرایش پرواز دو ماهواره در منظومه ماهوارهای، حرکت نسبی و الگوریتم تعیین وضعیت مؤلفههای کلیدی هستند که بر کیفیت پرواز و بازدهی مأموریت اثر می-گذارند. در این مقاله حرکت نسبی مداری دو ماهواره با دو مدار بیضوی کپلری دلخواه و در فاصله زیاد مورد بررسی قرار میگیرد و یک راه حل دقیق و مؤثر بر اساس هندسه کروی برای مسئله حرکت نسبی ماهواره با در نظر گرفتن اغتشاش j2 که یکی از اغتشاشات مهم در مدارت ارتفاع پایین است ارائه میشود. روش هندسی مستقیم با استفاده از مختصات کروی برای رسیدن به این راه حل استفاده میشود. از این روش برای اندازهگیری فاصله بین هر دو ماهواره در منظومه ماهوارهای استفاده میشود. در این روش موقعیت نسبی و سرعت نسبی دو ماهواره بر اساس المانهای مداری محاسبه می شوند. نتایج به دست آمده از شبیه سازی با استفاده از نرم افزار اس.تی.کی، مقایسه با نتایج حاصل از معادلات برای ماهواره های با خروج از مرکزهای متفاوت و بررسی دقت و خطای روش پیشنهادی نشان میدهد که راه حل به دست آمده با استفاده از روش هندسی، حرکت نسبی ماهواره را با دقت بالایی محاسبه میکند. بنابراین راه حل پیشنهادی برای ماموریتهای فضایی قابل اجرا و مؤثر خواهد بود.
For formation flying of two satellites in a satellite constellation, the relative motion and attitude determination algorithms are the key components that affect the quality of flight and mission efficiency. In this paper orbital relative motion of two satellites with arbitrary Keplerian elliptic orbit and in large distance will be analyzed and also exact and efficient solution for relative motion of the satellite with j2 perturbation which is one of the important perturbation in Low Earth Orbit (LEO) using spherical geometry is proposed. Direct geometric method using spherical coordinates are utilized to achieve this solution. In this method relative position and relative velocity of two satellites are calculated in the satellite constellation based on orbital elements. The obtained results from simulation with STK software, comparison of results with extracted results from equations for satellite with different eccentricity and analysis of the proposed method’s accuracy and fault show that the solution obtained from the geometric method presents the relative motion of the satellite with high accuracy. Thus, the proposed solution will be applicable and effective for relative motion of constellation satellites in space missions.
حرکت نسبی بزرگ مقیاس,مدار بیضوی,اغتشاش j2,منظومه ماهوارهای
Large- scale relative motion,elliptical orbit,j2 perturbation,Satellite Constellation
187
198
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19129-1&slc_lang=fa&sid=15
Mahdi
Fakoor
مهدی
فکور
100319475328460068188
100319475328460068188
Yes
University of Tehran
استادیار دانشگاه تهران
Fatemeh
Amozegary
فاطمه
آموزگاری
100319475328460068189
100319475328460068189
No
دانکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
Majid
Bakhtiari
مجید
بختیاری
100319475328460068190
100319475328460068190
No
دانشگاه علم و صنعت ایران