ساخت ربات شبیه‌ساز حرکت ماهواره در دانشگاه تهران

دانشیار گروه مهندسی هوافضای دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران از موفقیت این دانشگاه در طراحی و ساخت ربات شبیه‌ساز حرکت ماهواره خبر داد. امیررضا کوثری با بیان اینکه فرآیندهای طراحی و ساخت ماهواره، نسبتا طولانی و هزینه‌بر هستند، اظهار کرد: «دسترسی به سامانه‌های فضایی پس از فاز پرتاب، تنها با استفاده از ارتباط مخابراتی میسر است، ازاین‌رو لازم است پیش از پرتاب، در محیط‌های آزمایشگاهی با ایجاد تمهیداتی تا حد امکان از شکست‌های احتمالی و خسارت‌های ناشی از آن جلوگیری شود.»

کوثری با تاکید بر اهمیت جایگاه آزمون‌های پیش از پرتاب و عملیاتی‌ شدن ماهواره در مدار در صنعت فضایی کشور خاطرنشان کرد: «این آزمون‌ها توالی و سلسله مراتب خاصی دارند که از مراحل شبیه‌سازی رایانه‌ای آغاز شده و به آزمون‌های سخت‌افزاری و آزمایش‌های عملکردی و محیطی در سطح تجهیزات، زیرسامانه و سامانه پیش از فاز پرتاب ماهواره می‌انجامد.» وی توضیح داد: «یکی از نکات مهم و متمایز در خصوص ماهواره‌ها، پرواز این سامانه‌ها در محیطی با گرانش بسیار کم و یا نزدیک صفر است که شرایط کارکردی و عملکردی ماهواره را تحت‌ تاثیر قرار می‌دهد. ازاین‌رو لازم است این شرایط برای آزمایش‌های کارکردی و عملکردی ماهواره و تجهیزات خاص مرتبط با آن، در محیط آزمایشگاهی فراهم شود.»

دانشیار گروه مهندسی هوافضای دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران افزود: «به‌منظور شبیه‌سازی محیط فضا و ایجاد شرایط گرانش صفر روش‌های مختلفی در صنایع هوافضایی وجود دارد که متداول‌ترین آن‌ها شامل یاتاقان‌های هوایی، آزمایش زیرآب، پرواز با مسیر سهموی هواپیما، سامانه مغناطیسی و برج سقوط است.» وی در ادامه با بیان اینکه آزمایش زیر آب عموما برای آموزش فضانوردان کاربرد زیادی دارد و برای بررسی ماهواره‌ها مناسب نیست، عنوان کرد: «در راهکار پرواز سهموی، محیط سه‌بعدی ریزگرانشی بسیار خوبی ایجاد می‌شود، اما مدت‌زمان کوتاه آن که عموما محصور به بازه صفر تا ۲۰ ثانیه است، شرایط آزمون را محدود می‌کند.»

کوثری راهکار دیگر را برج سقوط آزاد برشمرد که طی آن، در مدت زمان کوتاهی شرایط بی‌وزنی ایجاد می‌شود و ادامه داد: «رایج‌ترین و ارزان‌ترین روشی که به‌منظور ایجاد محیط بدون اصطکاک و شرایط بی‌وزنی استفاده می‌شود، به‌کارگیری یاتاقان‌های هوایی است که در میزهای شبیه‌ساز حرکت انتقالی و وضعی ماهواره قابل استفاده هستند.»

وی با اشاره به تلاش مداوم ۳ ساله با تیم‌های دانشجویی‌ گفت: «نسخه اولیه این محصول با امکانات دانشگاهی و به‌کمک دانشجویان تجهیز شد و از طریق پایان‌نامه دانشجویان در محیط آزمایشگاهی به مرحله ساخت رسید.» کوثری همچنین با بیان اینکه در طراحی این محصول سعی شده است که ساده‌سازی ارتباط کاربر برای به‌کارگیری و استفاده این شبیه‌ساز موردنظر قرار گیرد، ادامه داد: «پیاده‌سازی آسان روش‌ها و الگوریتم‌های مختلف کنترلی و مشاهده تاثیر آشفتگی‌ها و مقادیری نظیر جرم، ممان اینرسی و محل مرکز جرم بر روی شبیه‌ساز را می‌توان از مزایای مهم آن نام برد.»

وی توضیح داد: «از این شبیه‌ساز برای آزمون‌های اولیه در مانورهای انتقالی فضاپیما در مدار عملیاتی، مباحث ناوبری نسبی فضایی، آزمون‌های کنترل هم‌زمان وضعیت و موقعیت فضاپیما و آزمون مانورهای پیشرفته‌تر نظیر عملیات اتصال در فضا در محیط آزمایشگاه می‌توان بهره گرفت. همچنین نتایج حاصل از این آزمون­‌ها می‌تواند مصارف علمی، آموزشی و صنعتی مناسبی برای دانشگاه‌ها، موسسه‌های پژوهشی و پژوهشگاه‌های فعال در این حوزه داشته باشد.»

کوثری در خصوص افق این طرح، به نسل دوم این شبیه‌ساز اشاره و درباره تفاوت‌های این دو نسخه نیز اظهار کرد: «در محصول نسخه اولیه برای مباحث کنترلی صرفا از عملگرهای رانشگر گاز سرد استفاده شده، اما در نسخه جدید، این شبیه‌ساز از حالت سه درجه آزادی به پنج درجه آزادی ارتقا یافته است و همچنین از چرخ‌های عکس‌العملی و ژایرو کنترل ممان استفاده می‌شود که کنترل وضعیت را به‌طور کامل‌تری پوشش خواهد داد.» وی با بیان اینکه بدین ترتیب نسخه جدید، کنترل هم‌زمان وضعیت و موقعیت را به‌طور کامل‌تری پوشش خواهد داد، افزود: «از دیگر تغییرات مدل جدید تغییراتی در سامانه نیوماتیک و الکترونیک شبیه‌ساز به‌منظور افزایش دقت و مداومت کاری است.»

دانشیار دانشکده علوم و فنون نوین گروه مهندسی هوافضای دانشگاه تهران با بیان اینکه ساخت این نمونه اولیه در دانشگاه تهران می‌تواند با حمایت صنایع مرتبط در کشور در مقیاس صنعتی نیز بومی‌سازی شود، تصریح کرد: «هم‌اکنون دانشگاه تهران این آمادگی و توانایی را دارد که نسخه اولیه محصول مورد بحث را به نسخه صنعتی تبدیل کند تا در انجام آزمایش و آزمون‌های پیش از پرتاب و یکپارچه‌سازی در صنایع فضایی از آن بهره گرفته شود.»

منبع isna
نوشته‌های که ممکن است علاقه‌مند باشید :
ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.