سایزینگ سریع سازه یک ماهواره با توان تفکیک مکانی خیلی بالا مبتنی بر استراتژی طراحی برای عملکرد سامانه

پیشینه و در زمان حاضر صنعت طراحی و ساخت و پرتاب ماهواره از انحصار دولت ها 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 می باشند. گرایش از تک-ماهواره های بزرگ، با دوره عمر عملکردی زیاد در مدارهای با ارتفاع بالا به سمت منظومه های پر تعداد متشکل از ماهواره های کوچک با دوره عمر عملکردی کم و در مدارهای با ارتفاع پایین یکی از پیامدهای این تغییر است. امروزه صنایع فضایی به صورت فزاینده ای تمایل به ساخت ماهواره در کلاس وزنی کوچک و هزینه های دوره عمر پایین دارند و پیشرفت فناوری در طراحی و ساخت هر یک از زیرسیستم های ماهواره این روند را سرعت بخشیده و باعث شده ماهواره های نسل جدید نه تنها از لحاظ سایز بلکه از لحاظ کارکرد نیز نسبت به ماهواره های نسل قبل برتر باشند. یکی از نیازمندی های طراحی، ساخت و پرتاب ماهواره های ارزان قیمت به فضا، کاهش هزینه های دوره طراحی ماهواره می باشد. کاهش یا حذف سیکل های متعدد در فرآیند طراحی و جایگزین کردن روش های بهینه سازی سیکلیک با روش های مستقیم  می تواند در بهبود این روند موثر باشد. تکنیک های سایزینگ سریع که تا حد زیادی در صنایع هوایی شناخته شده هستند به طراحان کمک می کنند که بتوانند در مدت زمانی کوتاه طرحی نزدیک به محصول نهایی ارایه نمایند. در این تحقیق ما روشی مشابه را برای VHR PS-AEOSs پیشنهاد می کنیم که به طراحان کمک می کند از تمامی انواع مرزبندی های 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 ماموریت را با استفاده از پارامترهای کلیدی پیکربندی ماهواره ارایه نماید. این ابزار طراحی فازهای بحرانی ماموریت به همراه فاکتورهای مربوط به فناوری های کلیدی در هر یک را نمایش می دهد. در این روش، طراح قادر خواهد بود به سرعت در خصوص موانع فناورانه ای که ممکن است در فازهای تحقیق، توسعه، تست و ارزیابی (RDT&E) طرح تاثیرگزار باشد تصمیم گیری نماید و/یا حتی نسبت به اعمال تغییراتی در ماموریت ماهواره با ذینفعان وارد مذاکره شود. از آنجا که معمولا هزینه های دوره عمر ماهواره تحت تاثیر تصمیماتی هستند که در فازهای RDT&E گرفته می شوند بنابراین انتظار می رود این ابزار طراحی نقشی اساسی در پایین نگاه داشتن کل هزینه های دوره عمر ایفا نماید. اینگونه تکنیک های سایزینگ سریع امکان بررسی های مصالحه ای بیشتری را در اختیار طراحان قرار می دهند. این تحقیق بر دو محور اصلی متمرکز بوده است: (1) امکان ایجاد یک فضای طراحی با ویژگی های بالا برای سایزینگ سریع ماهواره، (2) مشخصات پارامتریک این فضای طراحی و شناسایی پارامترهای تاثیرگزار که این فضای طراحی را تشکیل می دهند. به عنوان مطالعه موردی نیز یک VHR PS-AEOS عملیاتی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و با استفاده از ابزار ایجاد شده، سایز گردیده است. حداکثر جرم VHR-PS-AEOS تا حد زیادی تحت تاثیر پیکربندی کلی آن می باشد و حداقل جرم آن نیز تحت تاثیر نرخ افت ارتفاع مداری در طی دوره عمر عملکردی ماهواره است. ابعاد محموله و جانمایی محموله در داخل سازه به منظور تامین چابکی مورد نیاز، الزامات بحرانی برای تعیین ابعاد کلی ماهواره و در نتیجه سطح و حجم آن می باشند.