اصلاح مدار ماهواره‌ با استفاده از کنترل پیش‌بین مبتنی ‌بر مدل

در این مقاله، اصلاح موقعیت ماهواره در مدار با استفاده از روش کنترل پیش‌بین مبتنی‌بر مدل برای ماهواره‌های ارتفاع پایین انجام شده است. کنترل پیش‌بین با در نظر گرفتن قیود سخت بر روی ورودی کنترلی و خروجی سیستم، نیروی کنترلی اعمال شده توسط تراسترها را کمینه می‌کند. برای طراحی کنترل پیش‌بین از معادلات خطی کلوسی ویلشر و در نظر گرفتن اغتشاشات عدم کرویت زمین و پسای اتمسفری استفاده شده است که اغتشاشات اصلی در مدارهای ارتفاع پایین هستند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد کنترل پیش‌بین با دقت بالا اغتشاشات مداری را جبران و ماهواره را بر روی مدار نگه می‌دارد. به منظور ارزیابی عملکرد روش کنترل پیش‌بین، یک رگولاتور درجه دوم خطی نیز برای کنترل خودکار مدار پیاده‌سازی شده که نتایج آن نشان‌دهنده کمتر بودن مصرف سوخت و نیروی کنترلی اعمالی کنترل پیش‌بین نسبت به رگولاتور درجه دوم خطی است.

Satellite Orbit correction using Model based Predictive Control

In this paper autonomous modification of satellite attitude in its orbit is implemented for low earth orbit satellites using Model Predictive Control. MPC minimizes force which applying on the thrusters subject to hard constraints on the control input and output of the system. Here ClohessyWilshire equations are utilized by consideration of main disturbance of low orbits such as Atmospheric Drag and NonSpherical earth disturbance for the design of MPC. The result of simulation proves that this MPC can amend the difference between the linear and nonlinear mathematical models of the satellite. In addition, not only orbital disturbances are compensated but also the satellite maintained in orbit with high accuracy. For performance evaluation of this MPC method, A Linear Quadratic Regulator is realized for Orbitchr(chr('39')39chr('39'))s autonomous control; the result of these two methods demonstrated that fuel consummation and control effort in MPC manner is considerably less than LQR method.