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
1393
5
1
gregorian
2014
8
1
14
5
online
1
fulltext
fa
بهینه سازی دو هدفه مسیر انتقال ماهواره مخابراتی مدار ژئو با فرض مانور مداری ضربه ای
Two-objective Optimization of GEO Communication Satellite Trajectory Considering Impulsive Orbital Maneuver
در این مقاله به تعیین مسیر بهینه انتقال یک ماهواره نمونه از مدار انتقال ژئوسنکرون تا مدار زمین ثابت با استفاده از الگوریتم ژنتیک دو هدفه پرداخته شده است. در ابتدا با توجه به قیود فیزیکی حاکم، تعداد مدارهای واسطه تعیین شده و با مقایسه مانور ضربه ای و پیوسته نشان داده شده است که با توجه به شرایط حاکم، فرض ضربه ای بودن مانور از دقت مناسبی برخوردار می باشد. بنابراین با فرض ضربه ای بودن مانورهای مداری، پارامترهای مدارهای واسطه به گونه ای تعیین شده اند که میزان مصرف سوخت و زمان کل انتقال ماهواره کمینه گردد. خروجی الگوریتم بهینه سازی، مجموعه ای از نقاط بهینه می باشد که با توجه به اهمیت توابع هدف و شرایط طراحی، نقطه مناسب انتخاب می گردد همچنین نتایج به دست آمده با نرم افزار STK مقایسه و صحه گذاری شده است. میزان دسترسی ماهواره به یک ایستگاه زمینی نمونه بررسی شده و با بهینه سازی همزمان مصرف سوخت و دسترسی ماهواره، ایستگاه زمینی و همچنین مدار ماهواره طوری تعیین شده اند که ماهواره بیشترین دسترسی را به ایستگاه زمینی در حین انتقال مداری داشته باشد. در انتها، تاثیر اغتشاشات ناشی از نیروی موتور پیشران مطالعه شده و میزان جرم مصرفی تراسترها برای جبران اغتشاشات ناشی از موتور پیشرانش محاسبه گردیده است.
In this paper, multi-objective Genetic Algorithm has been employed to find the communications satellite optimal transfer trajectory from geosynchronous transfer orbit (GTO) to geosynchronous orbit (GEO) as the destination operational zone. Because of satellite high specific impulse, Orbital maneuvers are considered as impulsive maneuvers in this paper and its validation is verified by comparison of results with continues one. Number of intermediate orbits has been found in order to physical constraints. In this systematic approach, both minimum-time and fuel-saving using constant acceleration simultaneously as the problem strategy to find the optimal transfer trajectory between two orbits. Set of optimal trajectories are plotted in Pareto Front and transfer trajectory can be selected from these points. Finally, the results are compared with the results obtained using STK software and good agreement has been revealed. The satellite access to ground station (GS) is analyzed and optimal position for GS is found by defining lack of access and mass consumption as objective functions. Finally, disturbance torques induced by liquid apogee motor (LAM) is investigated and thrusters' fuel mass for this disturbance torque control is proposed.
مانور ضربه ای,مدار زمین ثابت,بهینه سازی دو هدفه,الگوریتم ژنتیک چندهدفه
Satellite,GEO,Impulsive maneuver,Two-Objective Optimization,Multi-objective genetic algorithm
121
128
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-6172&slc_lang=fa&sid=15
Ehsan
Maani
احسان
معانی
100319475328460052106
100319475328460052106
No
دانشجوی دکتری- دانشگاه تهران
Amir Reza
Kosari
امیررضا
کوثری
100319475328460052104
100319475328460052104
Yes
استادیار دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
Mehdi
Fakoor
مهدی
فکور
100319475328460052107
100319475328460052107
No
استاد دانشکده علوم و فنون- دانشگاه تهران