دانلود ترجمه مقاله فراهم کردن موقعیت یابی و ردیابی با استفاده از یک روش ارایش پرواز ماهواره ای (ساینس دایرکت – الزویر 2016) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

یک روش ارایش پرواز ماهواره ای که موقعیت یابی و ردیابی را فراهم می کند

A satellite formation flying approach providing both positioning and tracking

چکیده
1- مقدمه
2- توصیف عملیات سیستم
2-1- مورد سیم پیچ مرجع
2-2- مورد گروه ماهواره ها
3- رزولوشن و دقت
4- یک ارائه آزمایشی از بازخورد و کنترل در رابطه با سیستم رهیابی
5 نتیجه گیری
ضمیمه A- اجزای میدان مغناطیسی در یک حلقه جریان

چکیده

یک روش میدان مغناطیسی در اینجا ارائه می شود که بموجب آن تعداد زیادی از ماهواره های نزدیک به هم می توانند تعیین موقعیت شوند و نسبت به یکدیگر جهت گیری کنند، اما همچنین می توانند در 6 درجه آزادی ردیابی شوند. این موضوع با استفاده از میدان های فرکانس تسهیم مغناطیسی انجام شده است، جایی که در آن سیم پیچ ها ی موجود در هر ماهواره به آنها اجازه می دهند تا میدان های مغناطیسی را ایجاد نمایند، و با میدانهای مغناطیسی ماهواره های دیگر تعامل داشته باشند، و میدان های مغناطیسی اطراف را مدلسازی کنند. با انجام این کار، یک ماهواره می تواند یک میدان متناوب را جهت فشار دادن یا کشیدن در مقابل آن انتخاب کنند و گشتاور آن را فراهم آورند و یا به منظور تعیین محل و جهت گیری نسبی آن نسبت به دیگر ماهواره ها مدلسازی کنند. در اینجا نظریه ای ارائه شده که قابلیت این روش را همراه با مزایا و محدودیت های آنها نشان می دهد. یک سیستم آزمایشی با داشتن 3 درجه آزادی ساخته شد و به منظور نشان دادن سیستم کنترل بازخورد مورد استفاده قرار گرفت ، جایی که درآن به یک ماهواره دستور حرکت به مکانی داده می شود و آن (ماهواره) با استفاده از تعامل با ماهواره های اطراف و تولید نیروها و گشتاورها و جهت یابی موقعیت و جهت آنها این فرایند را به انجام می رساند.

5- نتیجه گیری

ما یک سیستم رهیابی نسبی را برای گروهی از آرایش پروازی ماهواره ها نشان دادیم. این سیستم به قرارگیری سیم پیچها در هر ماهواره و استفاده از این سیم پیچها برای ایجاد میدان مغناطیسی مدوله در فرکانسهای مختلف متکی است. این موجب می شود تا هر ماهواره بتواند ولتاژهای القایی را در سیم پیچ نظارت کند- با نمونه برداری از میدانهای مغناطیسی فرکانس تسهیم شده- و از آن برای تعیین موقعیت و تنظیم آن در رابطه با ماهواره های دیگر در پرواز استفاده کند. ما نشان داده ایم که رزولوشنهای موقعیت زیر میکرون با استفاده از این روش امکانپذیرند، اما مسائل جریان گردابی موجب محدودیت دقت این روش می شود. اگرچه، این برنامه ها در جاییکه ماهواره ها در جایگاه خود قرار دارند، مانند ثابت کردن موقعیت و زوایای آینه ها در تلسکوپهای فضایی چند المانی در آینده، به رزولوشن بستگی دارند، نه دقت آن. موقعیت بهینه نهایی آینه با فرایند تطبیق فوکوس تعیین می شود و پس از آن آنها فقط باید حفظ شوند. کاربردهای دیگر مانند کنترل حرکت گروه ماهواره ها، ممکن است تنها مستلزم دقت چند میلی متری موقعیت آن باشند و ما سطح عملکرد را با یک سیستم آزمایشی غیر ایده آل نشان دادیم. کارهای آینده در این زمینه، به انتخاب برنامه های خاصی بستگی دارد.

Abstract

A magnetic field approach is presented whereby a large number of closely located satellites can be positioned and oriented relative to each other, but can also be tracked in six degrees of freedom. This is accomplished by using frequency-multiplexed magnetic fields where coils are placed on each satellite to allow them to generate magnetic fields, to interact with the magnetic fields from other satellites, and to sample the surrounding magnetic fields. By doing this, a satellite can choose which alternating field to push or pull against, to provide torque about, or to sample in order to determine its location and orientation relative to the other satellites. Theory is provided demonstrating the capability of this approach along with its advantages and limitations. An experimental system allowing 3 degrees-of-freedom was constructed and used to demonstrate a feedback and control system where a satellite is told to move to a location and it does this by interacting with the surrounding satellites to both generate forces and torques and to track its position and orientation.

5- Conclusions

We have demonstrated a relative navigation system for satellites flying in formations or swarms. The system relies on placing coils on each satellite and using these coils to generate modulated magnetic fields at different frequencies. This allows each satellite to monitor the induced voltages on its coils—sampling the frequency multiplexed magnetic fields—and using this to determine its position and attitude relative to the other satellites in the formation. We have shown that sub-micron position resolutions are possible using this approach, but that eddy current issues limit the accuracy of the approach. Even so, applications where the satellites are held in position, such as fixing the position and angles of the mirrors on a future multi-element space telescope, depend on resolution and not accuracy. The mirror’s final optimal positions are determined by a focus adjustment process and after that they only need to be held. Other applications, such as controlling the motion of a swarm of satellites, may only require millimeter position accuracy and we have demonstrated that level of performance with a non-ideal experimental system. Future work in this area will be dependent upon choosing a specific application.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک روش ارایش پرواز ماهواره ای که موقعیت یابی و ردیابی را فراهم می کند

A satellite formation flying approach providing both positioning and tracking