فناوری ماهواره
امیررضا کوثری؛ محمدرضا سقامنش؛ علیرضا احمدی
چکیده
پیشینه و اهداف: در زمان حاضر صنعت طراحی و ساخت و پرتاب ماهواره از انحصار دولتها خارج شده و نمایندگان متعدد بخش خصوصی در سراسر دنیا در حال رقابت با یکدیگر برای تصاحب سهم بیشتر در این فضای کسب و کار پر رونق میباشند. گرایش از تک-ماهوارههای بزرگ، با دورة عمر عملکردی زیاد در مدارهای با ارتفاع بالا به سمت منظومههای پر تعداد متشکل از ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: در زمان حاضر صنعت طراحی و ساخت و پرتاب ماهواره از انحصار دولتها خارج شده و نمایندگان متعدد بخش خصوصی در سراسر دنیا در حال رقابت با یکدیگر برای تصاحب سهم بیشتر در این فضای کسب و کار پر رونق میباشند. گرایش از تک-ماهوارههای بزرگ، با دورة عمر عملکردی زیاد در مدارهای با ارتفاع بالا به سمت منظومههای پر تعداد متشکل از ماهوارههای کوچک با دورة عمر عملکردی کم و در مدارهای با ارتفاع پایین یکی از پیامدهای این تغییر است. امروزه صنایع فضایی به صورت فزایندهای تمایل به ساخت ماهواره در کلاس وزنی کوچک و هزینههای دورة عمر پایین دارند و پیشرفت فناوری در طراحی و ساخت هر یک از زیرسیستمهای ماهواره این روند را سرعت بخشیده و باعث شده ماهوارههای نسل جدید نه تنها از لحاظ سایز بلکه از لحاظ کارکرد نیز نسبت به ماهوارههای نسل قبل برتر باشند. یکی از نیازمندیهای طراحی، ساخت و پرتاب ماهوارههای ارزان قیمت به فضا، کاهش هزینههای دورة طراحی ماهواره میباشد. کاهش یا حذف سیکلهای متعدد در فرآیند طراحی و جایگزین کردن روشهای بهینهسازی سیکلیک با روشهای مستقیم میتواند در بهبود این روند مؤثر باشد.روشها: تکنیکهای سایزینگ سریع که تا حد زیادی در صنایع هوایی شناخته شده هستند به طراحان کمک میکنند که بتوانند در مدت زمانی کوتاه طرحی نزدیک به محصول نهایی ارائه نمایند. در این تحقیق ما روشی مشابه را برای VHR PS-AEOSs پیشنهاد میکنیم که به طراحان کمک میکند از تمامی انواع مرزبندیهای داخل فضای طراحی آگاهی یابند. مشابه آنچه که در طراحی هواپیما وجود دارد، در اینجا هدف نهایی، ایجاد یک فضای دو بعدی است که بتواند توصیفی از تمامی مراحل مأموریت را با استفاده از پارامترهای کلیدی پیکربندی ماهواره ارائه نماید. این ابزار طراحی فازهای بحرانی مأموریت به همراه فاکتورهای مربوط به فناوریهای کلیدی در هر یک را نمایش میدهد. در این روش، طراح قادر خواهد بود به سرعت در خصوص موانع فناورانهای که ممکن است در فازهای تحقیق، توسعه، تست و ارزیابی (RDT&E) طرح تأثیرگزار باشد تصمیمگیری نماید و/یا حتی نسبت به اعمال تغییراتی در مأموریت ماهواره با ذینفعان وارد مذاکره شود. از آنجا که معمولاً هزینههای دورة عمر ماهواره تحت تأثیر تصمیماتی هستند که در فازهای RDT&E گرفته میشوند بنابراین انتظار میرود این ابزار طراحی نقشی اساسی در پایین نگاه داشتن کل هزینههای دورة عمر ایفا نماید. اینگونه تکنیکهای سایزینگ سریع امکان بررسیهای مصالحهای بیشتری را در اختیار طراحان قرار میدهند.یافتهها: این تحقیق بر دو محور اصلی متمرکز بوده است: (1) امکان ایجاد یک فضای طراحی با ویژگیهای بالا برای سایزینگ سریع ماهواره، (2) مشخصات پارامتریک این فضای طراحی و شناسایی پارامترهای تأثیرگزار که این فضای طراحی را تشکیل میدهند. به عنوان مطالعة موردی نیز یک VHR PS-AEOS عملیاتی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و با استفاده از ابزار ایجاد شده، سایز گردیده است.نتیجهگیری: حداکثر جرم VHR-PS-AEOS تا حد زیادی تحت تأثیر پیکربندی کلی آن میباشد و حداقل جرم آن نیز تحت تأثیر نرخ افت ارتفاع مداری در طی دورة عمر عملکردی ماهواره است. ابعاد محموله و جانمایی محموله در داخل سازه به منظور تأمین چابکی مورد نیاز، الزامات بحرانی برای تعیین ابعاد کلی ماهواره و در نتیجه سطح و حجم آن میباشند.
