مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

رهیافتی نو در طراحی منظومه های ماهواره ای جهت پوشش منطقه ای با استفاده از پارامتر تعدیل دقت هندسی

نویسندگان
1 استادیار دانشگاه تهران
2 دانشگاه تهران
3 علم و صنعت ایران
چکیده
امروزه میزان پوشش‌دهی منطقه‌ای توسط ماهواره‌ها یکی از عوامل مهم در دسترسی به اطلاعات جغرافیایی، ژئوتکنیکی و استراتژیکی محسوب می‌شود. این مهم عموماً توسط یک یا چند ماهواره با موقعیت و ناوبری مشخص محقق می‌شود. در این پژوهش، با استفاده از پارامتر تعدیل دقت هندسی ، تعداد مشخصی ماهواره‌ در منظومه‌ای با الگوی متقارن، جهت پوشش منطقه‌ای حداکثر مورد استفاده قرار گرفته است. پارامتر تعدیل دقت هندسی برای یافتن موقعیت کاربر زمینی با استفاده از تعداد مشخصی ماهواره با موقعیت معلوم در منظومه تعریف می‌شود. در این مقاله با فرض دانستن موقعیت ایستگاه‌های زمینی، از معکوس تعریف پارامتر تعدیل دقت هندسی برای یافتن موقعیت مناسب ماهواره‌ها در منظومه جهت رسیدن به پوشش حداکثر استفاده می‌شود. پارامتر تعدیل دقت، یک معیار هندسی است که هرچه کمتر باشد، نشان‌دهنده دقت بیشتر در تعیین میزان پوشش‌دهی است. در مدل ارائه شده، اثر پخی و فشردگی زمین در نظر گرفته شده است. این محاسبات برای نقاط جغرافیایی مشخص و برای مدت یک شبانه روز انجام شده است. نتایج حاکی از آن است که با بهره‌گیری از مدل جدید، زمانی که پارامتر تعدیل دقت هندسی برای یک ایستگاه زمینی مقدار مناسبی باشد، مناطق اطراف آن نقطه (ایستگاه) با توجه به زاویه دید ماهواره‌ها (که حداقل چهارتا هستند) تحت پوشش مناسبی خواهد بود. همچنین نشان داده شده است که با بهره‌گیری سازمان یافته از تمام ماهواره‌های حاضر در منظومه ماهواره‌ای می‌توان با اطلاعات دریافتی به بهترین پوشش با کمترین تعداد ماهواره دست یافت.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

A New Approaches for Satellite Constellation Design to Regional Coverage Using GDOP

نویسندگان English

Mahdi Fakoor 1
Mohadese Ghorbani 2
Majid Bakhtiari 3
1 University of Tehran
چکیده English

Coverage of ground stations by satellites is a very important factor to access geographic, geotechnical and strategic information. This is generally achieved by one or more satellite with specified position and navigation. In this regard, in the area of low altitude orbits regional or global coverage of the Earth's surface is achieved utilizing various mathematical methods to change the position and arrangement of satellites. In this study, the arrangement of certain number of satellites is performed to reach maximum coverage. It is assumed that the satellite constellation is in the symmetrical Walker pattern. In this regard, taking into account the situation of user and determining the initial position of satellite in system, Geometric Dilution of Precision (GDOP) parameters are calculated utilizing a new model. The innovation in this new presented model is employing GDOP in an inverse manner. GDOP is a geometric standard that the less related values for it represents more accuracy in determining the amount of coverage. In this study the effects of compression of the earth as well as chamfer are considered. The calculations are presented for specific geographic areas and only for one day. The results show that by taking advantage of new computing model, the coverage area will dramatically increase. By organized employing of all the satellites in the constellation, with the best received Information from satellites, better coverage can be achieved.

کلیدواژه‌ها English

Regional coverage
Satellite Constellation
LEO orbit
Configuration
GDOP