فهرست مطالب

  • سال پنجم شماره 3 (پیاپی 12، پاییز 1391)
  • تاریخ انتشار: 1391/11/19
  • تعداد عناوین: 8
|
  • رضا امیدی قوشه بلاغ، کریم محمدی صفحه 1
    یکی از خطاهای شایع در سیستم های ماهواره ای رخداد خطای واژگونی بیت (SEU) در بخش های الکترونیکی است. با توجه به هزینه بالای طراحی، پیاده سازی و پرتاب ماهواره ها، برای مقابله با این اثر نامطلوب در سطوح گوناگون و به روش های مختلف تکنیک های مقاوم سازی استفاده می شود. یکی از مهمترین معیارهای پذیرش این روش ها، درجه قابلیت اطمینان آنهاست. تعیین نرخ خرابی SEUفاکتور بسیار مهمی در تحلیل قابلیت اطمینان سیستم تحت این شرایط است. بر مبنای نرخ SEUعلاوه بر تعیین قابلیت اطمینان، الزامات برخی روش های مقاوم سازی نیز مشخص می گردد. یکی از عملی ترین روش ها جهت محاسبه SEUهای ناشی از پروتون ها عبارت است از اندازه گیری سطح مقطع موثر SEUدر یک انرژی مشخص پروتون و سپس استفاده از روش ارائه شده توسط ویبال برای پیداکردن نرخ SEUدر هر محیط پروتونی. در این مقاله برای ماهواره های واقع در سطح LEOو به طور خاص دو ماهواره ملی امید و رصد، با بررسی و مدل سازی مداری و با لحاظ کردن اثر شیلد، نرخ دوز یونیزه جمع شونده و آهنگ رخداد SEUطبق روش ویبال تعیین شده است. همچنین با تعیین چگالی پروتون های عرضه شده بر ماهواره، نرخ واقعی SEUو نرخ متغیر با زمان آنتعیین و بر مبنای آن زمان بازیابی بخش های حساس نسبت به واژگونی بیت ارائه شده است.
    کلیدواژگان: تشعشعات فضایی، مقاوم سازی، نرخ SEU، ماهواره ارتفاع پایین
  • مهدی جعفری، آرش سنگری، جعفر روشنی یان صفحه 11
    سیستم ناوبری اینرسی، راه حلی ایده آل برای تشخیص حرکت های با دینامیک سریع و با دقت بالاست، اما دقت خروجی موقعیت و وضعیت این سیستم با گذشت زمان کاهش چشمگیری پیدا می کند. از طرف دیگر، سیستم موقعیت یابی جهانی قادر است همواره با یک دقت متوسط - در حدود چند متر خطا- موقعیت خود را در اطراف زمین مشخص کند. اما سیستم موقعیت یابی جهانی نیز به تنهایی برای ناوبری ماژول های فضایی و مداری کافی نیست، زیرا اطلاعاتی در مورد وضعیت مدول نمی دهد. تلفیق سیستم موقعیت یابی جهانی با سیستم ناوبری اینرسی روشی کم هزینه برای فراهم کردن یک سیستم ناوبری دقیق و مطمئن در کاربردهای هوافضایی غیر نظامی و نظامی است. در این مقاله با استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته یک الگوریتم برای تخمین خطای ناوبری و خطای حسگرهاو GPSطراحی شده است. حجم محاسبات این روش نسبت به فیلترهای ذره ای بسیار کمتر است و می تواند در ناوبری تلفیقی INS/GPSبه طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد و در کاربردهای فضایی دقت ناوبری مناسبی را فراهم می کند.
    کلیدواژگان: ناوبری تلفیقی، فیلتر کالمن، ناوبری اینرسی، سیستم موقعیت یابی جهانی
  • شاهرخ مرزبان، کمال محامدپور، سمیه پیرزادی صفحه 21
    پس از قرار گرفتن ماهواره LEOدر مدار تعیین شده، سایت زمینی نیازمند ارتباط با آن برای دریافت اطلاعات و کنترل زیرسیستم های آن است. با توجه به اینکه کانال های ارتباط ماهواره ای تحت تاثیر شرایط سایه (Shadowing)قرار می گیرند، در صورت وجود سیگنال دید مستقیم(LOS) بین فرستنده و گیرنده شرایط کانال رادیویی خوب بوده و کانال با نویز گوسی سفید جمع شونده (AWGN)به صورت توزیع رایس (Rician)مدل می شود. ولی در شرایط نامناسب و نبود دیدمستقیم، مدل کانال، توزیع رایلی (Rayleigh) بوده که با توجه به شرایط لینک رادیویی، کانال بین این دو مدل سوئیچ می شود. در یک مدل مناسب باید رفتار متغییر با زمان لینک رادیویی ماهواره- ایستگاه در نظر گرفته شود. اهمیت این موضوع به لحاظ تاثیر زیاد آن در انتخاب نوع مدولاسیون، طراحی روش دستیابی به کانال و کنترل خطاست. بدین جهت در این مقاله تعیین حدود تغییرات احتمال خطا به صورت لحظه ای مورد توجه بوده که با محاسبات و شبیه سازی، میزان خطای بیت دریافتی در طول مسیر عبور ماهواره به صورت لحظه ای به دست آمده و حدود تغییرات آن مشخص شده است.
    کلیدواژگان: لینک رادیویی، احتمال خطای بیت، محوشدگی، ماهواره های LEO
  • شروین امیری، محمدعلی دلیر، حسین طلایی صفحه 33
    سیگنال ارسالی از ماهواره های GPSبه سمت زمین سه جزء موج حامل، دیتای پیام ماهواره و کدC/A دارد. موج حامل L1دارای فرکانس 75/1575 مگاهرتز و کد C/Aشامل 1023 بیت است که هر 1 میلی ثانیه تکرار می شوند. مطالعه دقیق این سه مولفه امکان شبیه سازی سیگنال ماهواره GPS را فراهم می کند. با استفاده از این شبیه ساز می توان انواع موقعیت های استاتیکی و دینامیکی را برای گیرنده های GPSتحت آزمون شبیه سازی کرد. در تدارک موقعیت و مسیر گیرنده و تعیین ماهواره های در دسترس و استخراج فواصل مجازی بین ماهواره ها تا گیرنده از نرم افزار STKاستفاده شده است که دقت بالایی دارد. خروجی این شبیه سازی یک فایل باینری حاوی دیتای پیام کلیه ماهواره ها به همراه کد C/Aآنهاست که آماده مدوله کردن سیگنال کریر در سیگنال ژنراتور است.
    کلیدواژگان: C، A، دیتای پیام، کد GPS، سیگنال
  • عاطفه عجمی، سیامک ناصری، داوود هاشمی، محبوبه عرب سرخی صفحه 41
    در این مقاله به منظور تقسیم تصویر در چهار باند طیفی (از آبی تا فروسرخ نزدیک) در دوربین های چند طیفی، به بررسی مزیت های تقسیم کننده های چهار منشوری پرداخته می شود. سپس ضمن تشریح ردیابی پرتو در این نوع تقسیم کننده ها، به بیان پارامترها و اصول اصلی طراحی اشاره می شود. در ادامه، با استفاده از نرم افزار زیمکس، طراحی یکمدل از تقسیم کننده چهارمنشوری چسبیده به آشکارساز (CCD)ارائه می شود و نیزنمودارهایی ردیابی پرتویی، نمودار نقطه ای و بیراهی مربوط به آن بررسی می شود. در پایان، ضمن بیان مشخصه های تقسیم کننده چهارمنشوری که از برنامه نویسی با نرم افزار زیمکسحاصل شده است، از جمله وزن، طول مسیر اپتیکی و ضخامت تیغه معادل، به بیان مشخصه های این طراحی در دوربین های چندطیفی ماهواره های سنجش از دور پرداخته می شود.
    کلیدواژگان: ماهواره، سنجش از دور، تصویربرداری چندطیفی، تقسیم کننده چهار منشوری، بیراهی کروی، نرم افزار زیمکس
  • جمال عسگری، علیرضا امیری سیمکویی، فرزانه زنگنه نژاد صفحه 49
    امروزه، از سیستم ناوبری اینرسی (INS)و سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS)، در کاربردهای مختلف ناوبری و تعیین موقعیت استفاده می شود. هر کدام از دو سیستم نامبرده مزایا و معایبی دارند؛ تلفیق GPS/INS، در طول دو دهه اخیر، برای غلبه بر معایب هر یک از دو سیستم (مشکل لزوم وجود دید آسمانی بین آنتن گیرنده و ماهواره در GPSو مشکل افزایش سریع خطا با زمان در INS) توسعه داده شده است. در سیستم های تلفیق از مشاهدات دقیق GPS، به منظور برآورد و تصحیح خطاهای INS، توسط فیلتر کالمن استفاده می شود. در یک سیستم تلفیق با دقت بالا انتظار می رود همه مجهولات فیلتر کالمن (شامل بردار خطایINS، موقعیت، سرعت و پارامترهای دلخواه دیگر) به طور دقیق برآورد شوند. در این مقاله، نتایج یک آزمایش میدانی ارائه شده است. هدف از این آزمایش، مقایسه مختصات حاصل از یکINSنسبتا ارزان قیمت و مختصات حاصل از GPSRTKو نیز تلفیق GPS/INSبه روش غیر متمرکز، بوده است.پردازش انجام شده، توانایی INSغیر مکانیکی را که از فناوری میکرو الکترو مکانیکی بهره می برد در زمان های کوتاه نشان می دهد. هر چند برای دقت های بالاتر و همین طور مطالعات مرتبط با میدان ثقل باید از سیستم های اینرسی مکانیکی (دارای واحدهای اینرسی سنتی مکانیکی با دقت بالا) استفاده کرد.
    کلیدواژگان: RTK، ناوبری، GPS، INS، تلفیق، GPS، INS
  • فاطمه صادقی کیا، فرخ حجت کاشانی، جلیل راشد محصل، سید جواد قیومه بزرگی صفحه 59
    آرایه دوتایی از المان های تک قطبی پلاسمایی با تحریک موج سطحی با روش عددی FDTD مورد تحلیل و ارزیابی قرار می گیرد. با تغییر توان تحریک المان های پلاسمایی، آرایه ای حاصل می شود که می تواند برای فرکانس های کاری مختلف مجددا تغییر شکل دهد. المان های پلاسمایی با توان RFدر فرکانس 500 مگاهرتز و فشار گاز آرگون 4/0میلی بار از طریق تقسیم کننده توان هم فاز و هم دامنه تغذیه می شوند. نتایج نشان می دهند که تغییرات توان تحریک می تواند فرکانس تشدید آرایه را بین 120مگاهرتز تا 50 مگاهرتز تغییر دهد و در این حالت در فرکانس تشدید جدید مقدار بهره و جهت داری آرایه در فرکانس تشدید جدید تقریبا بدون تغییر باقی بماند. با توجه به اهمیت مقدار راندمان تشعشعی یک آنتن، راندمان تشعشعی آرایه در محدوده حداقل و حداکثر توان تحریک مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفت. حداکثر مقدار راندمان تشعشعی به آرایه ای اختصاص دارد که طراحی اولیه بر مبنای آن انجام گرفته و فاصله میان المان ها ربع طول موج است. حال آن که در سایر مقادیر، در ناحیه فرکانس تشدیدشان، مقدار راندمان تشعشعی تقریبا یکسان است. با استفاده از این ساختار در وسایل نقلیه هوایی و فضایی می توان از یک آرایه برای چند منظور مختلف و در چند فرکانس غیرهمسان استفاده کرد تا از تداخل ناشی از هم جواری آنتن ها اجتناب کرد.
    کلیدواژگان: آنتن پلاسما، امپدانس ورودی، امپدانس متقابل، بهره، جهت داری و راندمان
  • محمدرضا حیدری، امیرحسین آدمی صفحه 67
    این مقاله با رویکردی جدید به تدوین نرم افزار تحلیل برخی گرین های خاص موتور سوخت جامد، مانند گرین چرخ واگن و گرین شیاردار، می پردازد، این روش سریع تر و عمومی تر از روش های موجود، که بر اساس تقسیسم بندی هندسی و تشخیص شروط مرزی عمل می نمایند، می باشد. در این روش با معرفی نقاط تعریف هندسه و تشکیل گرین، با استفاده از حل تحلیلی، به محاسبه سطح سوزش و عقب نشینی هندسی سطح پرداخته شده است. برتری این روش تشخیص تداخل سطوح و نقاط برخورد بدون نیاز به تشخیص ناحیه بندی و یا نوع گرین و نیز استخراج مستقیم عقب نشینی سطح با استفاده از حل معادلات دکارتی می باشد. این تکنیک امکان مدل سازی انواع گرین را فراهم می سازد. با استفاده از این روش می توان به ترکیبات جدید هندسی دست یافت که در قالب هیچ یک از مدل های هندسی قرار نمی گیرند، لذا در مقایسه با نرم افزارهای موجود حجم برنامه کاهش یافته و سرعت پردازش و تحلیل، بالا رفته است. برای توضیح بهتر، گرین استوانه ای نیز در این پژوهش مدل سازی گردیده است. نرم افزار نوشته شده به زبان ویژوال فرترن، علاوه بر امکان تعیین نحوه عقب نشینی سطح نسبت به جان سوخته شده، حل صفر بعدی بالستیک داخلی موتور سوخت جامد با انواع گرین را نیز میسر می سازد. در این مدل سازی، سرعت سوزش فرسایشی و تغییرات دمایی نیز مدل شده است. نحوه تغییر سطح سوزش نسبت به زمان، تغییرات پیشرانش موتور درحالت استاندارد، تغییرات دما و تغییرات فشار محفظه احتراق موتور در طول مدت سوزش نمونه ای از خروجی های این نرم افزار است. نتایج نرم افزار با سایر نتایج مهندسی و تجربی مقایسه شده و به خوبی مطابقت یافته است.
    کلیدواژگان: تحلیل گرین، بالستیک داخلی، موتور سوخت جامد، گرین استوانه ای، گرین چرخ واگن، گرین شیاردار
|
  • Reza Omidi Gosheblagh, Karim Mohammadi Page 1
    Due to high design and launch cost of satellites, their failure probability should be minimized. Single Event Effects (SEUs) are one of the most common error sources in satellite microelectronic. To cope with these unwanted errors, various techniques are used. The reliability analysis of these methods is one of the major acceptance criteria to validate these techniques. In order to evaluate the reliability of satellite subsystems, it is required to determine the SEU rate as a primary factor. A practical method to determine this rate is based on Weibull approach in which the SEU cross section is used as an initialized parameter. In this paper, the SEU rate is calculated based on weibull method for Low Earth Orbit (LEO) satellites, as case study Iranian demonstrated Rasad and Omid satellites. Furthermore, based on the proton density, an accurate time-varying SEU rate model is proposed which determines the rejuvenation time for SEU susceptible subsystems.
    Keywords: Space Radiation, Mitigation, SEU Rate, LEO Satellite
  • Mahdi Jafari, Arash Sangary, Jafar Roshanyan Page 11
    The Inertial navigation system is an ideal solution for motion detection with high accuracy with fast dynamics, but the precise location and status of the system output can be significantly reduced over time. On the other hand, global positioning system is able to determine its position with an average accuracy around the earth. But the GPS alone isn’t enough for navigation of orbital modules, because it doesn’t have situation of orbital modules. The integrated inertial navigation system with global positioning system is a low cost method of providing an accurate and reliable navigation system in the civilian and military aerospace applications. In this paper, using the extended Kalman filter, we design an algorithm to estimate error of sensors, navigation and GPS. This method can be widely used in the integrated navigation INS / GPS in aerospace applications and provides an accurate navigation.
    Keywords: Integrated Navigation, Kalman filter, Inertial Navigation, Positioning System
  • Shahrokh Marzban, Kamal Mohamedpour, Somye Pirzadi Page 21
    After setteling the LEO satellite in the given circuit, the ground station needs to communicate with it for the received of information and control of its subsystems. Due to the fact that satellite communication channels are influenced by shadowing conditions, if a line of sight (LOS) signal exists between the receiver and the transmitter, then the radio channels conditions are good and the Additive White Gaussian Noise channel is modeled as Rician distribution. However, under poor conditions and in the lack of LOS, channel model is Rayleigh, and due to the radio link conditions the channel will be switched between these two models. In a proper model, the time varying behavior of the station – satellite radio link should be considered. The importance attached to this issue is due to its considerable effect on the selection of modulation type, design of channel access method, and error control. In this view, the present study has sought to momentarily determine the range of variations in error probability. Through calculations and simulation, the Bit Error Rate received during the satellite trajectory has been obtained for any given moment and its range of variations has been determined.
    Keywords: Radio Link, Bit Error Rate, Fading, LEO Satellite
  • Shervin Amiri, Mohammad Ali Dalir, Hossein Talaiee Page 33
    The NAVSTAR Global Positioning System (GPS) is a satellite-based navigation and positioning system which includes a constellation of 32 satellites, remote control stations and its receivers and can be used for determination the geographical positions of its users. GPS signal simulator needs for test and verification of GPS receiver's performances in special applications at the Laboratory. For this mission we should simulate the various static and dynamic scenarios for GPS receiver tracks and generate GPS signals for all the satellites. For GPS signals, generation of all its elements like the Navigation messages, C/A codes, frame and subframe structures should be defined and used in this project.
    Keywords: GPS Signal, Navigation data, C, A code, Simulator
  • Atefe Ajami, Siyamak Naseri, Davood Hashemi, Mahboube Arabsorkhi Page 41
    In this paper, in order to separate images in four spectral bands (from blue to near infrared) in multispectral cameras, four-color separation prism advantages are reviewed. Then, while description of ray tracing of four-color separation prism, main design parameters and principles are mentioned. After that, design of a four-color separation prism model that attached to detector (CCD) by using the Zemax software are described, also spot diagrams, ray tracing and aberration graphs are analyzed. Finally, while expression four-color separation prism characteristics that yield from programming with Zemax software, including weight, length of the optical path and thickness of equivalent blade, its specifications in remote sensing satellite multispectral cameras are explained.
    Keywords: Satellite, Remote sensing, Multi spectral imaging, four, color separation prism, Spherical aberration, Zemax software
  • Jamal Asgari, Ali Reza Amiri, Simkooei, Farzane Zanganeh, Nejad Page 49
    Inertial Navigation System (INS) and Global Positioning System (GPS), are used in various navigation and positioning applications. Because each of the INS and GPS technologies has some limitations and advantages, during last two decades, the systems integration has been widely used for accurate and reliable navigation and positioning. In an integrated system, accurate GPS observations are used to estimate the high rate INS errors and state vector (including INS error vector, position, velocity and other optional parameters). A field test results are presented in this paper. The goal of this test is to compare the coordinates of a relatively low cost INS, GPS RTK coordinates, and the integrated GPS/INS results. The decentralized approach has been used for this integration.
    Keywords: GPS, INS, GPS, INS integration, Navigation
  • Fateme Sadeghikia, Farokh Hojatkashani, Jalil Rashedmohasal, S. Javad Giyome Bozorgi Page 59
    Numerical investigation has been made on a linear array of surface wave driven plasma monopole antenna using finite difference time domain simulation. Variations of the excitation power can be used for construction of a dynamically reconfigurable antenna. Plasma elements in the nominal pressure of 0.4 mb are fed through an RF power at 500 MHz using an equal power divider. The results show that while the variations of the excitation power shift the array resonant frequency between 50 MHz to 120 MHz, the array gain and directivity remain approximately unchanged in the new resonant frequency. Since efficiency is critical to communication systems, the totalefficiencies of the reconfigurable array were analyzed from the least to the highest excitation power. The highest efficiency belongs to the array which the separation between elements is a quarter of wavelength. Using this cutting edge technology in space application, it will be possible to transmit through an antenna in a multiple frequency avoiding interference between adjacent antennas.
    Keywords: Plasma antennas, Impedance input, Impedance mutual, Interesting for efficiency
  • Mohammadreza Heidari, Amirhoseyn Adami Page 67
    In this paper, specific grains burn back is presented by new geometrical method. The software is developed for Wagon wheel grains and 3D grains. Rapid solid motor ballistic simulation code produces required charts with considered nozzle geometry. Presented method used geometrical introducer point (GIP) to produce the various grains. Limitations and configurations are simply modeled. Thrust, total pressure and temperature are illustrated as web burned changing. The results confirm the performance of the developed algorithm for mentioned grain analysis. Lower time processing and rapid ballistic analysis are the benefits of the presented algorithm. Finally results of the burn back analysis code and the internal ballistic simulation code are evaluated by some other existent codes and real cylindrical grain test.
    Keywords: Grain Analysis, Solid Motor Ballistic, Wagon Wheel Grain