طراحی بلوک انتقال مداری سوخت جامد با استفاده از روش بهینه سازی طراحی چند موضوعی (mdo)
Abstract
در این پژوهش به طراحی بلوک انتقال مداری دو مرحله ای با سوخت جامد به منظور انتقال به مدار زمین آهنگ به روش بهینه سازی طراحی چندموضوعی پرداخته می شود. از آنجا که بلوک انتقال مداری یکی از مهمترین مراحل ماهواره بر می باشد، باید دقت زیادی در طراحی آن صورت گیرد. می توان گفت روش mdo یکی از بهترین روش ها برای طراحی وسایل حمل و نقل فضایی و به طور خاص، بلوک انتقال مداری می باشد. تابع هدف مورد نظر، کمینه کردن وزن کل بلوک می باشد. موضوعاتی که برای بهینه سازی چند موضوعی در نظر گرفته شده اند، عبارتند از: پیشران، وزن و پیکربندی و هدایت و کنترل. برای بهینه سازی تابع هدف نیز از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. انتقال مداری مورد نظر از نوع انتقال مداری هاهمن می باشد. برای انتقال از مدار پایین به مدار زمین آهنگ به روش هاهمن، باید تغییر سرعت مورد نیاز به بلوک داده شود تا ابتدا در مدار انتقالی بیضی شکل قرار گیرد. بعد از قرارگیری بلوک در مدار انتقال و رسیدن به نقطه اوج آن، مرحله دوم، تغییر سرعت لازم برای قرارگیری در مدار زمین آهنگ را ایجاد می کند. در واقع ابتدا موتوری طراحی می شود تا تغییر سرعتهای فوق را ایجاد کند. سپس معادلات مسیر پرواز حل می شوند تا قرارگیری ماهواره در مدار زمین آهنگ بررسی شود. برای ایجاد تغییر سرعتهای فوق از روش جریمه در تابع هدف استفاده شده است. چون تغییر سرعت ایجاد شده به صورت لحظه ای نمی باشد، قبل از رسیدن به نقطه حضیض و اوج موتور روشن می شود و فضاپیما را در مدار واسط و زمین آهنگ قرار می دهد. برای بررسی قرارگیری فضاپیما در مدار، دو پارامتر خروج از مرکزیت و محور اصلی مدار چک می شود.