بهینه سازی چند هدفی طراحی مفهومی ماهواره سنجش از دور

توسعه صنایع فضایی در کشورهای جهان به دلیل دستاوردهای اقتصادی، فرهنگی و امنیتی با استقبال شایان توجهی روبروست. با توجه به هزینه بالای اجرای پروژه های فضایی بویژه در کشورهای در حال توسعه و محدودیت در کاربردهای بسیار تخصصی از فناوری سنجش از دور در این کشورها، سعی بر این است تا با انتخاب بهینه گزینه¬های ممکن در انجام ماموریت های فضایی،مطالبات کارفرماتحت محدودیت¬های زمانبندی و بودجه در بهترین حالت به انجام برسد. بر این مبنا هدف از انجام این رساله، ارائه روش بهینه¬سازی چندهدفه طراحی مفهومی ماهواره¬های سنجش از دور می¬باشد. این روش به عنوان ابزاری در جهت کمک به مهندسی سیستم در مراحل اولیه طراحی برای داشتن هزینه چرخه عمر پایین¬تر و افزایش کارآیی سیستم بسیار حائز اهمیت است. جلوگیری از تکرارهای طراحی از فازهای انتهایی به فازهای اولیه برای اصلاح طرح و سرانجام جلوگیری از افزایش هزینه طراحی از اهداف اصلی روش بشمار می¬روند. در این تحقیق علاوه بر استفاده از چارچوب بهینه¬سازی، محدودیتهای فناوری به عنوان موضوعات کیفی، کمی¬سازی شده و با بکارگیری در فاز طراحی مفهومی اهداف کاهش هزینه چرخه عمر و افزایش کارآیی سیستم را در سطح وسیع تری برآورده می-نماید.در شبیه¬سازی طراحی، موضوعات متعددی از زیرسیستم¬های ماهواره مدلسازی شده و در فرایند بهینه-سازی،مطالبات فنی در سطح سیستم و زیرسیستم (موضوع) بصورت قیود و متغیرهای طراحی مد نظر قرار داده شده¬اند. با توجه به ماهیت چند موضوعی بودن مسئله و وجود کوپلینگ بین موضوعات،وجود متغیرهای گسسته و همچنین موضوع ایجاد قابلیت توسعه روش برای دخیل نمودن سایر موضوعات، مسئله بهینه¬سازی طراحی مفهومی ماهوارهدر چارچوب بهینه¬سازی مشارکتی(co)به عنوان یکی از روشهای مطرح در بهینه-سازی چندموضوعی طراحی (mdo) پیاده¬سازی و حل گردیده است. در فرایند بهینه¬سازی،جرم و فناوری از عوامل مهم تعیین هزینه¬های تجمیع و تست و پرتاب ماهواره به عنوان توابع هدف طراحی درنظر گرفته شده¬اند. همچنین، به دلیل وجود متغیرهای گسسته و نیز ناهموار بودن فضای طراحی از الگوریتم ژنتیک به عنوان بهینه¬ساز استفاده شده است. وجود حلقه¬های تو در توی طراحی، تعداد زیاد متغیرها و نیز ماهیت زمانبر بودن حل مسائل پیچیده در چارچوب mdoافزایش هزینه¬های محاسباتی را بهمراه خواهد شد. جهت حل مشکل مورد اشاره، در این تحقیق از تکنیک شبه مدل(sm)به عنوان روش موثر در کاهش زمان محاسبات استفاده شده است. تدوین و توسعه کدهای یکپارچه طراحی مفهومی ماهواره، جامعیت روش جهت بکارگیری در طراحی مفهومی سایر سیستم های فضایی با اعمال حداقل تغییرات، بهره مندی از اطلاعات موثر در انتخاب راه حلهای بهینه و نیز افزایش راندمان محاسباتی روش بهینه¬سازی ازوجوه تمایز روش طراحی فوق نسبت به روش¬های پیشین می¬باشد.جهت ارزیابی و صحه¬گذاری روش طراحی،از اطلاعات سیستم فضایی موجوداستفاده شده و چارچوب بهینه¬سازی بکارگرفته شده نیز با مقایسه با روش متمایز و بصورت حل تک هدفه و چند هدفه مورد ارزیابی قرار گرفته¬ است. نتایج بدست آمده از انجام رساله در قالب مقاله به مجلاتisiو علمی پژوهشی و کنفرانسها ارائه و به چاپ رسیده¬اند. از نوآوری¬های بارز پروژه می¬توان به موارد زیر اشاره نمود: •استفاده از اطلاعات فازهای پایین دست طراحی جهت افزایش سطح دسترس پذیری طرح •پیاده¬سازی و بکارگیری چهارچوب بهینه¬سازی مشارکتیچندهدفه در طراحی مفهومی ماهواره •بکارگیری شبه مدل در فرایند بهینه¬سازی طراحی جهت افزایش راندمان محاسباتی