طراحی، ساخت و تست یک شبیه‌ساز کنترل وضعیت برای میکروماهواره چابک بر مبنای عملگرهای ژایروی کنترل ممان تک‌جیمبال

شبیه‌ساز زیرسیستم کنترل وضعیت ماهواره یک سیستم آزمایشگاهی است که به‌منظور توسعه و تست الگوریتم‌های مختلف کنترلی در یک محیط با ریسک و هزینة پایین طراحی شده است. این سیستم آزمایشگاهی قادر است تا شرایط واقعی ماهوارة چابک در فضا را با دقت بسیار خوبی در روی زمین ایجاد کند. شبیه‌ساز توسعه داده شده از چهار بخش‌ مهم سیستم تأمین توان، سیستم کنترل آن‌بورد، نگهدارندة شبیه‌ساز و کامپیوتر زمینی تشکیل شده است. سیستم کنترل آن‌بورد شامل یک کامپیوتر صنعتی، چهار عملگر ژایروی کنترل ممان تک‌جیمبال و یک حسگر تعیین وضعیت است. نگهدارندة شبیه‌ساز شامل یک صفحه پلتفرم به‌منظور نصب تجهیزات، یاتاقان هوایی نیم‌کروی و پایه است. ارتباط بین کامپیوتر زمینی و شبیه‌ساز به‌صورت بی‌سیم فراهم شده است. در این مقاله، ابتدا مراحل طراحی، ساخت و تست شبیه‌ساز ارائه شده و سپس به منظور تست آن، نتایج پیاده‌سازی الگوریتم‌ کنترلی PID بر اساس زوایای اویلر و نیز فیدبک کواترنیون به همراه نتایج شبیه‌سازیارائه می‌شود.