بررسی اثر رسانش سطوح ماهواره بر تخمین وضعیت با استفاده از سنسور دمایی

نرخ تغییر دمای سطوح ماهواره ناشی از تشعشعات دریافتی در فضا اخیرا به عنوان یک کمیت نوین برای تخمین وضعیت ماهواره معرفی شده است. از آنجا که شار حرارتی خورشید، به عنوان اصلی‌ترین منبع حرارتی فضا، در شرایط غیر از سایه تقریبا به نیمی از سطوح ماهواره نمی‌رسد، اختلاف دما بین سطوح ماهواره زیاد است. این اختلاف دمای بالا، وقوع رسانش بین سطوح را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد. از این رو، این مقاله به بررسی اثر رسانش بین سطوح ماهواره و همچنین اثرات ناشی از تشعشات داخلی بر مساله تخمین وضعیت به کمک سنسور دمایی پرداخته است. برای تخمین وضعیت از فیلتر ukf استفاده شده است. الگوی توسعه داده شده برای توصیف تغییرات دما به کمک نرم‌افزار thermal desktop و sinda صحه‌گذاری شده است. نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی‌های مونت کارلو نشان می دهد که لحاظ‌ کردن ترم رسانش سبب بهبود قابل توجه دقت تخمین وضعیت می‌شود، در حالی‌که تشعشعات داخلی ماهواره افت عملکرد تخمین وضعیت را به دنبال دارند.

Investigation of the conduction effect on temperaturebased attitude estimation

Temperature sensors have recently been proposed for attitude estimation (AE) of LowEarth satellites. However, since half of the satellite surfaces do not receive any heat flux from the Sun, conduction occurs among the satellite surfaces. In this regard, the present study has focused on the effect of surfaces’ conduction as well as inner radiation on AE using temperature sensors. The nonlinear filter of Unsceted Kalman filter is adopted for AE, and the developed model to describe temperature rates is verified using Thermal Desktop and SINDA software. Monte Carlo simulations prove positive effect of the conduction on AE performance against negative role of the inner radiation.