ملاقات زمان-بهینه زباله فضایی با بهره گیری از سامانه تدر الکترودینامیک

در این پژوهش، شبیه سازی و کنترل بهینه سامانه تدر الکترودینامیک به عنوان یک سامانه نیروی محرکه ی فضایی جدید و ارزان بررسی شده است. این سامانه بدون نیاز به سوخت با استفاده از برهمکنش جریان الکتریکی درون تدر با میدان مغناطیسی زمین، شتاب مورد نیاز برای انجام مانورهای مداری را می تواند تامین کند. به همین دلیل تدر الکترودینامیک گزینه ی بسیار مناسبی جهت انجام ماموریت های پاکسازی فضا از زباله های فضایی است. در این راستا، ابتدا دینامیک سامانه تدر و میدان مغناطیسی زمین در نرم افزار سیمولینک متلب شبیه سازی شده و تغییرات عناصر مداری کلاسیک و امکان سنجی انجام مانورهای مداری مورد بررسی واقع شده است. همچنین به بررسی حرکت نسبی و ملاقات به وسیله تدر، دستگاه مختصات مناسب، شرایط مسئله و روش حل پرداخته شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد این سامانه جهت انجام انواع مانورهای مداری در صفحه و خارج از صفحه با بازه زمانی بزرگ در مدارهای کم ارتفاع زمین قابل استفاده است. مسئله ملاقات دو بعدی با زباله فضایی نیز با استفاده از روش مرتب سازی مستقیم در نرم افزار متلب و توسعه یک برنامه حل کننده متناسب با مسئله موجود و رفع محدودیت های آن، حل شده و کنترل بهینه جهت انجام ماموریت ملاقات در زمان کمینه به دست آمده و مسیر بهینه مشخص شده است.