تعیین سریع مدار دینامیکی ماهواره‌های LEO با استفاده از تقریب چندجمله‌ای‌های لژاندر

Authors

  • محمدرضا سیف دانش‌‌آموخته کارشناسی ارشد ژئودزی، دانشکده مهندسی نقشه‌‌برداری، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران و و پژوهشگر، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران، ایران
  • محمدعلی شریفی استادیار، گروه مهندسی نقشه‌برداری، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، ایران
  • مهدی نجفی علمداری دانشیار، دانشکده مهندسی نقشه‌‌برداری، دانشگاه خواجه‌نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
Abstract:

مسئله تعیین مدار دینامیکی یک ماهواره چیزی جز حل یک معادله دیفرانسیل مرتبه دو نیست که امروزه این معادله به علت دقت زیاد روش‌های عددی، به‌صورت عددی حل می‌شود. علی‌رغم پیشرفت رایانه‌ها و فنون محاسباتی، انتگرال‌گیری مدار همچنان از فرایندهای زمان‌بر در ژئودزی ماهواره‌ای به حساب می‌آید. علت این مسئله لزوم محاسبه شتاب به صورت نقطه‌‌به‌‌نقطه است. اگرچه می‌توان با استفاده از فنون برداری‌‌سازی (Vectorize) در محاسبه شتاب، سرعت اجرای برنامه را تا حد زیادی بهبود داد، اما امکان استفاده از این فن برای محاسبه چندجمله‌ای‌های لژاندر، به‌دلیل وجود رابطه بازگشتی بین آنها و لزوم محاسبه مرحله‌‌به‌‌مرحله وجود نخواهد داشت. در این مقاله نشان داده خواهد شد که با استفاده از روش‌های تقریب می‌توان به برآورد دقیقی از چندجمله‌ای‌های لژاندر در نقاط دلخواه دست پیدا کرد و با استفاده از این چندجمله‌ای‌های تقریب زده شده در فرایند انتگرال‌گیری سرعت برنامه را چندین برابر افزایش داد. برای تقریب توابع لژاندر در بازه‌های کوتاه می‌توان از چندجمله‌ای‌های مرتبه پایین‌تر استفاده کرد که برای یافتن ضرایب این چندجمله‌ای مرتبه پایین می‌توان علاوه بر مقدار چندجمله‌ای‌های لژاندر، در نقاط معلوم از مشتقات مرتبه اول و دوم آن نیز استفاده کرد. با ورود مشتقات چندجمله‌ای‌های لژاندر به مسئله، دقت روش تقریب انتگرال‌گیری مدار ماهواره‌های کم‌‌ارتفاع (LEO) که دارای بیشترین اغتشاش هستند در یک بازه زمانی دو هفته‌ای زیر یک میلی‌متر خواهد بود.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تعیین سریع مدار دینامیکی ماهواره های leo با استفاده از تقریب چندجمله ای های لژاندر

مسئله تعیین مدار دینامیکی یک ماهواره چیزی جز حل یک معادله دیفرانسیل مرتبه دو نیست که امروزه این معادله به علت دقت زیاد روش های عددی، به صورت عددی حل می شود. علی رغم پیشرفت رایانه ها و فنون محاسباتی، انتگرال گیری مدار همچنان از فرایندهای زمان بر در ژئودزی ماهواره ای به حساب می آید. علت این مسئله لزوم محاسبه شتاب به صورت نقطه به نقطه است. اگرچه می توان با استفاده از فنون برداری سازی (vectorize) د...

full text

تعیین آهنگ خطای واژگونی و تحلیل قابلیت اطمینان در ماهوارههای LEO

یکی از خطاهای شایع در سیستم‌های ماهواره‌ای رخداد خطای واژگونی بیت (SEU) در بخش‌های الکترونیکی است. با توجه به هزینه بالای طراحی، پیاده‌سازی و پرتاب ماهواره‌ها، برای مقابله با این اثر نامطلوب در سطوح گوناگون و به روش‌های مختلف تکنیک‌های مقاوم‌سازی استفاده می‌شود. یکی از مهمترین معیارهای پذیرش این روش‌ها، درجه قابلیت اطمینان آنهاست. تعیین نرخ خرابی SEUفاکتور بسیار مهمی در تحلیل قابلیت اطمینان سیس...

full text

حفاظ‌های چندلایه در مدار LEO

LEO orbit space radiations in which the protons has the main contribution, have survived devastating effects on electronic components. The damage caused by ionizing protons on the satellite electrical components in the circuit LEO moves was reviewed. By studying the LEO orbit by Shieldose software, the worst-case scenario was evaluated for a satellite. Considering the electronic components base...

full text

حل معادلات تابعی با استفاده از موجک لژاندر و چندجملهایهای لژاندر

مدل سازی مسائل و پدیده های فیزیکی در بسیاری از زمینه های علمی منجر به حل یک معادله تابعی به صورت زیر می شود. ‎$$lu=f,$$‎ که در آن ‎$ l:xlongrightarrow y $‎، ‎$ u $‎ تابع مجهول و ‎$ f $‎ تابعی معلوم است. به دست آوردن شکل بسته جواب برای معادلات تابعی همیشه امکان پذیر نبوده و در بیشتر موارد تقریبا غیر ممکن است. بنابراین باید از روش های تقریبی برای حل این مسائل استفاده کرد. روش های تقریبی که ب...

15 صفحه اول

تعیین آهنگ خطای واژگونی و تحلیل قابلیت اطمینان در ماهوارههای leo

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 سیس...

full text

حفاظ های چندلایه در مدار leo

تابش های موجود در محیط پرتوی فضا در مدار leo که پروتون ها سهم عمدۀ آن ها را تشکیل می دهند، آثار مخربی بر روی قطعات الکترونیکی بر جای می گذارند. در این مقاله، اثر آسیب یونیزان پروتون ها بر روی قطعات الکترونیکی ماهواره ای که در مدار leo حرکت می کند، بررسی شد. با بررسی های انجام شده بر روی مدارهای leo توسط نرم افزار shieldose، بدترین سناریوی مطرح برای یک ماهواره، مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 37  issue 2

pages  127- 138

publication date 2011-07-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023