مدل سازی و شبیه سازی مسیر یک حامل بالستیک در دستگاه های مختصات زمین چرخان و ناوبری

هدف از ارایه این مقاله، بیان روند مناسب برای مدل سازی و شبیه سازی مسیر حرکت یک حامل بالستیک به صورت ساختارمند و معرفی ابزارهای ریاضی لازم برای این کار است. وسیله مورد نظر یک حامل سه مرحله ای است که در هر مرحله دارای شرایط جرمی، آیرودینامیکی، پیشرانشی و کنترلی مجزا است. برای مدل سازی دستگاه های مورد نیاز از جمله دستگاه اینرسی، دستگاه زمین، دستگاه ناوبری و دستگاه بدنی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، معادلات پروازی این وسیله نسبت به چارچوب زمین و چارچوب ناوبری برای مدل سازی مد نظر قرار گرفته و ماتریس های تبدیل میان دستگاه های مختلف ارایه شده است. در مدل مورد نظر زمین به صورت یک بیضی گون به همراه مدل مشخصی از میدان جاذبه زمین و مطابق با مدل WGS-84 مورد استفاده قرار گرفته است. برای جلوگیری از تکینگی در معادلات حرکت دورانی از کواترنیون ها به جای زوایای اویلر به عنوان متغیرهای حالت استفاده و تبدیلات میان آنها نیز معرفی شده است. در نهایت پس از شبیه سازی نتایج به صورت گرافیکی ارایه و بررسی شده است.