|
|
|
|
مدل‌سازی و شبیه‌سازی مسیر یک حامل بالستیک در دستگاه‌های مختصات زمین چرخان و ناوبری
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
صابری توکلی محمد
|
|
منبع
|
فناوري در مهندسي هوافضا - 1396 - دوره : 1 - شماره : 2 - صفحه:17 -26
|
|
چکیده
|
هدف از ارائه این مقاله، بیان روند مناسب برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی مسیر حرکت یک حامل بالستیک به‌صورت ساختارمند و معرفی ابزارهای ریاضی لازم برای این کار است. وسیله مورد‌نظر یک حامل سه مرحله‌ای است که در هر مرحله دارای شرایط جرمی، آیرودینامیکی، پیشرانشی و کنترلی مجزا است. برای مدل‌سازی دستگاه‌های مورد نیاز از جمله دستگاه اینرسی، دستگاه زمین، دستگاه ناوبری و دستگاه بدنی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، معادلات پروازی این وسیله نسبت به چارچوب زمین و چارچوب ناوبری برای مدل‌سازی مد‌نظر قرار گرفته و ماتریس‌های تبدیل میان دستگاه‌های مختلف ارائه شده است. در مدل مورد‌نظر زمین به‌صورت یک بیضی‌گون به‌همراه مدل مشخصی از میدان جاذبه زمین و مطابق با مدل wgs84 مورد استفاده قرار گرفته است. برای جلوگیری از تکینگی در معادلات حرکت دورانی از کواترنیون‌ها به جای زوایای اویلر به عنوان متغیرهای حالت استفاده و تبدیلات میان آنها نیز معرفی شده است. در نهایت پس از شبیه‌سازی نتایج به‌صورت گرافیکی ارائه و بررسی شده است.
|
|
کلیدواژه
|
حامل بالستیک، مدل‌سازی دینامیکی، چارچوب زمین، دستگاه ناوبری، ماتریس تبدیل
|
|
آدرس
|
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری, پژوهشگاه هوافضا, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
m_saberi@alum.sharif.edu
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Modeling and Simulation of a Ballistic Launch Vehicle in ECEF and Navigation Coordinate Systems
|
|
|
|
|
Authors
|
صابری توکلی Mohammad
|
|
Abstract
|
The purpose in this paper is to express a suitable process of modeling and simulation of a ballistic launch vehicle and introducing necessary mathematical solutions for the process. This vehicle is a three – stage ballistic launch vehicle such that each stage has independent condition and characteristic such as mass characteristic, aerodynamic characteristic, propulsion characteristic and control characteristic. The suitable coordinate systems are introduced and analyzed for modeling, such as inertial coordinate system, earth coordinate system, navigation coordinate system and body coordinate system. The equation of motion of this ballistic launch vehicle with respect to earth frame and navigation frame are considered and transformation matrices are mentioned to express definition of vectors in coordinate systems. In this procedure the earth is modeled as an ellipsoid surface with a gravitational field model according to World Geodetic System 1984. Avoiding singularity, quaternions are considered as rotational states instead of Euler angles. Finally, the results of simulation are presented and analyzed graphically.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|