توسعه تعیین وضعیت استاتیکی ماهواره براساس یک الگوریتم چند هدفه مبتنی بر حساب بازه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی / دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 دانشجوی دکتری، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

مسئله تعیین وضعیت ماهواره منجر به حل مسئله وهبا می‌گردد. به منظور به کارگیری مسئله وهبا نیاز به حداقل دو بردار اندازه‌گیری مستقل از هم و دو بردار متناظر در دستگاه مرجع است. اندازه‌گیری‌های سنسور به دلیل وجود نویز و ناهمراستایی دقیق نیستند و بردارهای مرجع نیز به دلیل اینکه تقریبی از این اندازه گیری‌ها هستند دارای نامعینی و عدم قطعیتند. لیکن، این عدم قطعیت‌ها و نامعینی‌ها در مسئله وهبا به طور صریح در نظر گرفته نشده‌اند. بنابراین دقت تخمین روش‌های مبتنی بر مسئله وهبا وابسته به دقت بردارهای ورودی است. به منظور رفع این کاستی، فرض شده است تمامی نامعینی‌ها کراندار هستند. از اینرو خطاهای مدل‌سازی و نویز اندازه‌گیری‌ها به کمک حساب بازه‌ای مدل شده است. در واقع نوآوری‌های این تحقیق، در نظر گرفتن عدم قطعیت‌های موجود در بردارهای ورودی در مسئله وهبا به کمک حساب بازه‌ای، تبدیل حل مسئله تعیین وضعیت از یک مسئله تک هدفه به یک مسئله بهینه‌سازی مقاوم چندهدفه و بهینه‌سازی این مسئله چندهدفه با استفاده از حلگر NSGA است. کارآیی این روش با حل چند مثال مورد ارزیابی قرار گرفته است که نتایج، بیانگر خطای تخمین وضعیت کمتر در تعیین وضعیت ماهواره است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Development of the satellite static attitude determination founded on an interval arithmetic-based multi-objective algorithm

نویسندگان [English]

  • Reza Esmaelzadeh 1
  • Hossien Ghadiri 2
  • reza zardashti 1
2 PhD Candidate, Aerospace Engineering Department, Malek Ashtar University of Technology
چکیده [English]

Solution of the static attitude determination of the satellite leads to the Wahba problem. The Wahba problem uses a set of at least two independent sensor measurements and reference vectors. These input vectors are not accurate due to sensor noises, misalignment, and low-order approximations. But these uncertainties do not view in the classic Wahba problem directly. Hence, the estimation error of the Wahba problem depends on the accuracy of the input vectors. In this paper, modeling error, measurement noise, and biases are proposed unknown but bounded. These errors are modeled using interval analysis. The innovations of this research are considering the uncertainties in the input vectors in the Wahba problem using interval arithmetic and transforming the solution of the attitude determination problem from a single-objective problem to a multi-objective robust optimization problem. Then the multi-objective problem is optimized using an NSGA solver. The results indicate a lower attitude estimation error of the proposed method in attitude determination of the satellite.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Interval analysis
  • Attitude Determination
  • Satellite
  • Robust estimation
  • Multi-objective optimization

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار