فهرست مطالب
نشریه فناوری در مهندسی هوافضا
سال ششم شماره 2 (پیاپی 21، تابستان 1401)
- تاریخ انتشار: 1401/07/10
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 1-9
در این مقاله با بهره گیری از الگوریتم یادگیری کیو، طراحی مسیر بهینه مانور های فضایی خودکار برای یک ربات فضایی محاسبه و انجام شده است. افزایش روز افزون تعداد ماهواره های ارسال شده برای قرار گیری در مدارهای مختلف حول زمین، طراحی و ساخت سرویس های پشتیبان فضایی را مورد توجه محققین قرار داده است. در این راستا با توجه به پیشرفت های انجام گرفته در علوم رباتیک بهره گیری از ربات های فضایی خودکار به جهت تعمیر و سرویس دهی به ماهواره های آسیب دیده گزینه ای مناسب تلقی می گردد. هدایت، کنترل و ناوبری یک ربات فضایی در فاز های پهلوگیری و اتصال به ماهواره سرویس گیرنده نیازمند دقت بالایی است. به همین جهت در این مقاله با رویکرد سنجش نحوه کارکرد الگوریتم یادگیری کیو در مانورهای فضایی پهلوگیری و اتصال در فضا به وسیله شبیه سازی های کامپیوتری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق بیانگر دقت بالا الگوریتم یادگیری کیو است.
کلیدواژگان: یادگیری تقویتی، یادگیری کیو، بهینه سازی مسیر حرکت، سرویس درون مداری -
صفحات 11-21
این مقاله بر طراحی فیلترهای مایکروویو با پاسخ فرکانسی نامتقارن با یک صفر انتقال در فرکانسهای پایین یا بالای باند عبور متمرکز است که از نظر اندازه فیزیکی کوچک سازی شده اند تا الزامات حجمی و جرمی ماموریتهای فضایی را برآورده سازند. فشرده سازی فیلتر ارایه شده در این مقاله با استفاده از حفره های تشدید استوانه ای دو مودی به دست آمده است. بعلاوه، نشان می دهیم که با وجود این که طراحی فیلترها به خصوص فیلترهایی با یک صفر انتقال در پایین باند عبور با استفاده از حفره های تشدید با سطح مقطع مستطیلی کاملا چالش برانگیز است، فیلترهای با کارایی بالا با صفرهای انتقال در پایین یا بالای باند عبور می توانند به راحتی با استفاده از حفره های استوانه ای دو مودی پیاده سازی شوند. همچنین، نشان می دهیم که تغییر موقعیت صفر انتقال از پایین به بالای باند عبور با حداقل تغییرات در تنظیمات و ابعاد فیزیکی فیلتر قابل انجام است.
کلیدواژگان: فیلترهای میان گذر نامتقارن، تکنولوژی موجبر استوانه ای، فیلتر دو مودی -
صفحات 23-29
در این مقاله، از روش دینامیک ذرات اتلافی جهت شبیه سازی جریان حول ریزایرفویل استفاده شده است. به دلیل مشکل رایج در اعمال شرط مرزی و عدم بررسی آیرودینامیکی اجسام در این روش مولکولی برآن شدیم تا مطالعه در این حیطه را آغاز کنیم. در این مطالعه از شرایط مرزی دوره ای استفاده شده و با اعمال این شرایط مرزی ذرات به تعادل رسیدند. نتایج بدست آمده شامل بررسی پروفیل سرعت در هندسه ساده کانال و مقایسه شبیه سازی جریان در کانال به روش دینامیک ذرات اتلافی و دینامیک سیالات-محاسباتی می باشد. خطای مقایسه پروفیل سرعت با این دو روش 6 درصد بدست آمد. در ادامه، جریان حول ایرفویل لوزی شکل شبیه-سازی شد و با گسترش جریان حول ایرفویل الگوی خطوط جریان به صورت متقارن بدست آمد. نتایج برای ایرفویل ناکا 0012 در زوایای 0، 3، 6، 9، 10 نیز گسترش داده شد. نمودار ضرایب آیرودینامیکی و همچنین نمودار نسبت نیروی آیرودینامیکی بر حسب زاویه حمله با دو روش شبیه سازی دینامیک ذرات اتلافی و دینامیک سیالات محاسباتی مقایسه شده است. خطای مقایسه این دو روش کم تر از 3 درصد محاسبه گردید.
کلیدواژگان: دینامیک ذرات اتلافی، ریز ایرفویل، ناکا0012، ضریب درگ، ضریب لیفت -
صفحات 41-54
در این مقاله، مسیله ملاقات و اتصال مداری به عنوان یک المان کلیدی و با اهمیت که دارای کاربردهای اساسی و مهم نیز در حوزه فضایی بوده، مورد مطالعه قرار گرفته است. درنتیجه هدف اصلی این مقاله بیان کلیات و بخش های مهم یک ماموریت ملاقات و اتصال است. در این مقاله اهمیت و نمونه هایی از کاربرد مسیله معرفی و سپس مراحل مشترک در یک ماموریت ملاقات و اتصال مداری، رویکردهای حل مسیله و روش های پرکاربرد نیز بیان شده اند. یک بخش با اهمیت در ماموریت ملاقات و اتصال کنترل سامانه است. بنابراین کنترل کننده های پرکاربرد در این مسیله و برخی از مزایا و معایب آن ها بیان شده و کنترل همزمان موقعیت و وضعیت نیز به عنوان یک چالش مهم مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه برخی از رویکردها و سنسورهای متداول ناوبری در یک مسیله ملاقات و اتصال مداری معرفی شده و در نهایت مثال ها و نمونه هایی از تجهیزات آزمایشگاهی، به عنوان یک ابزار مهم ارایه شده اند.
کلیدواژگان: ملاقات و اتصال مداری، کنترل کننده، ناوبری، تجهیزات آزمایشگاهی، کوپل موقعیت و وضعیت -
صفحات 55-69
از آنجایی که تاکنون تاثیر فوم های پلیمری و آلومینیومی بر روی ظرفیت جذب انرژی پوسته های مخروطی دو دیواره در معرض بارگذاری فشاری مایل به صورت آزمایشگاهی گزارش نشده است، در این تحقیق تاثیر فوم پلیمری و فوم آلومینیومی بر میزان جذب انرژی این سازه ها در معرض بارگذاری فشاری محوری و مایل نسبت به محور مرکزی جاذب های مخروطی، به روش تجربی مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر عواملی مانند ابعاد هندسی مخروط ها و فاصله بین دیواره های مخروط دو دیواره بر روی ظرفیت جذب انرژی این جاذب های انرژی مطالعه و بررسی شده است. نتایج نشان داد که در بارگذاری محوری کم کردن فاصله بین دو دیواره تاثیر چندانی در بازده جاذب ندارد ولی افزودن فوم موجب افزایش ظرفیت جذب انرژی جاذب بدون تغییر در بیشینه نیروی قابل تحمل آن می شود. در بارگذاری های مایل که در زاویه 45 درجه انجام شدند نیز کم کردن فاصله بین دیواره ها و افزودن فوم باعث افزایش ظرفیت جذب انرژی می شود
کلیدواژگان: ضربه گیرهای مخروطی دو دیواره، تحلیل آزمایشگاهی، ظرفیت جذب انرژی، فوم های تقویت کننده آلومینیومی و پلیمری -
صفحات 71-83
پرنده های بدون سرنشین (کوادکوپتر، هگزاکوپتر، اوکتاکوپتر و...) می توانند منبع تولیدکننده سرو صدای شدید باشند. سرو صدای تولیدی زیاد این پرنده ها آن ها را نامناسب مناطق با جمعیت بالا به ویژه در شرایط بلند شدن از زمین و فرود آمدن یا پرواز در سطوح پایین می کند. این پژوهش به بررسی روش ها و ارایه راهکارهایی جهت کاهش یا از بین بردن سرو صدای تولیدی پهپادها می پردازد. برای کاهش سرو صدای تولیدی هر دو روش فعال و غیرفعال در نظر گرفته شده است. راهکارهایی همچون صدا خفه کن برای موتورهای پیستونی، پروانه از نوع Q-tip، تعدد تعداد پره های پروانه، مرزهای جاذب و بازتاب دهنده، پره های داکت شده، داکت های جاذب صوت، همگام سازی، کاهش نویز چند کاناله فعال (ANC) به همراه سیستم ثانویه تعبیه شده به صورت مدور در اطراف پروانه و سیستم های با پروانه های مغناطیسی معرفی شده اند.
کلیدواژگان: پهپاد، سرو صدا، ملخ، جذب صدا، کنترل نویز فعال
-
Pages 1-9
This paper proposes a method based on the reinforcement Q-learning to solve the problem of fully autonomous optimal path planning of a space robot. By increasing the number of available satellites in earth’s orbits, designation, and implementation of satellite orbital servicing stations considered by researchers. Nowadays, by considering the advancement in robotics science, space robots could be chosen as a part of solution for maintaining the damaged satellites in earth’s orbits. Guidance, control, and navigation of space robots throughout docking and joint maneuvers need a high degree of precision. In this paper, reinforcement Q-learning algorithm functionality in path planning analyzed through various computational simulations. The finding results from computational simulations demonstrate the usefulness of the mentioned approach.
Keywords: Reinforcement Learning, Q-Learning, Path-planning Optimization, Orbital maneuver, On-orbit Servicing -
Pages 23-29
This paper uses the dpd method to simulate the flow around a microairfoil. In this study, periodic boundary conditions were used, and the particles were balanced by applying these boundary conditions. The results include the analysis of velocity profiles in simple channel geometry and the comparison of flow simulations in channels by dpd and cfd. The error of comparing the velocity profiles with these two methods was 6%. Next, the flow around the rhombus-shaped airfoil was simulated, and with the expansion of the flow around the airfoil, the pattern of flow lines was obtained symmetrically. The results for naca0012 airfoil also expanded to 5 different angles. The diagram of aerodynamic coefficients and the diagram of aerodynamic force ratio in terms of attack angle has been compared with two simulation methods of dpd and cfd. The comparison error of these two methods was calculated to be less than 3% .
Keywords: Dissipative Particle Dynamics, micro airfoil, Naca 0012, Drag coefficient, Lift Coefficient -
Pages 41-54
In this article, orbital rendezvous and docking as a key and important subject that has fundamental and important applications in the field of space has been studied. the main objective of this paper will be the investigation of the general and important sections of a rendezvous and docking mission. importance and examples of the Application of the problem and also common steps in a rendezvous and docking mission, problem-solving approaches and practical methods have been explained in this article. System control is an important part in the mission of rendezvous and docking. Thus, the practical controllers and some of their advantages and disadvantages are expressed and simultaneous position and attitude control has been studied as an important challenge. In the following, some common approaches and sensors in an orbital rendezvous and docking problem are presented and finally, examples of laboratory equipment as an important tool are provided.
Keywords: Orbital rendezvous, docking, controller, navigation, laboratory equipment, position, attitude coupling -
Pages 55-69
So far, the effect of polymer and aluminum foams on the energy absorption capacity of double-walled conical shells subjected to oblique compressive loading has not been reported experimentally. In this paper, the amount of energy absorption of double thin-walled conical shells, filled with polymer foam and aluminum foam, have been experimentally studied under axial and oblique loading conditions. Also, the influence of some parameters such as the size of the conical shells, foam injection and the distance between the two walls were investigated. It was found that in the axial loading condition, there is no significant effect of the wall thickness on the energy absorption efficiency while filling tubes with the foam leads to the increase of energy absorption capacity without increasing of the maximum force. For the oblique loading conditions which were performed at a 45 degree angle, decreasing the thickness of the walls and filling tubes with the foams increase the capacity of the energy absorption.
Keywords: Double-walled conical tube shock absorbers, Experimental analysis, Energy Absorption Capacity, Reinforcing aluminum, polymer foams -
Pages 71-83
Unmanned aerial vehicles (UAVs) like drones (quadcopters, hexacopters, octocopters etc.) can be a source of a significant acoustic noise. High noise makes them less suitable for use in densely populated urban areas, particularly during take-off, landing and low level flight, due to the noise annoyance. This paper reviews methods and proposes some concepts for attenuation of UAV noise. Both passive and active solutions are considered. Solutions with piston engine silencer, Q-tip propeller, more propeller blades, absorptive and reflective barrier, ducted propeller, sound absorbing ducts, synchrophaser, multichannel active noise cancellation (ANC) system with secondary sources circularly arranged around the propeller and the system with magnetically excited propeller blades are mentioned.
Keywords: Unmanned Aerial Vehicle, Noise, Propeller, sound absorption, Active Noise Control
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.