طراحی و مقایسه دو پیکربندی پرنده شبیه‌ ساز سامانه فضایی با عملگرهای گاز سرد

در طراحی سیستم‌های هوافضایی برخی از الزامات همچون کارایی، وزن و هزینه بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله‏‌، دو پلتفرم پرنده شبیه‌ساز سامانه فضایی با عملگرهای گاز سرد برای استفاده در سیستم مانور فضایی در نرم‌افزار solidworks به ‌منظور تست‌های آزمایشگاهی طراحی و پیکربندی‌شده است. در طرح اول، از سه پیشران گاز سرد استفاده‌شده که در انتهای سه بازو نصب‌شده‌اند و هر یک از بازوها با اختلاف زاویه 120 درجه قرار دارند. نمونه طراحی‌شده دوم دارای چهار پیشران بوده که اختلاف زاویه بین بازوهای محل نصب نازل‌ها 90 درجه است. در ادامه برای بررسی و تحلیل دو سیستم بعد از استخراج مدل دینامیکی، برای کنترل وضعیت آن‌ها کنترل‌کننده pd استفاده‌ شده است. در اینجا ضرایب مطلوب کنترل‌کننده با استفاده از روش بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک استخراج گردیده‌اند. نتایج شبیه‌سازی و تحلیل داده‌ها بیانگر این است که در دقت و مصرف انرژی، پرنده با چهار پیشران گاز سرد عملکرد بهتری را نشان می‌دهد درحالی‌که در وزن و هزینه، پرنده با سه پیشران گاز سرد نتیجه بهتری دارد. با توجه به مقایسه و تحلیل صورت گرفته در این مقاله، کاربر و طراح می‌تواند انتخاب مناسب را برای عملیات مورد نظر داشته باشد.

designing and comparing two configurations of space system flying simulator with cold gas thrusters

in the design of aerospace systems, certain requirements such as efficiency, weight, and cost are highly significant. this article presents the design and configuration of two flying platforms for simulation of space systems, using cold gas thrusters for in-space maneuvering, in solidworks software. in the first drone, three cold gas thrusters are mounted at the end of three arms, each installed with a 120-degree angle difference. the second platform design features four thrusters, and the angle difference between the arms where the nozzles are installed is 90 degrees. after extracting the dynamic model and analyzing the two systems, a pd controller with optimal coefficients was designed and simulated using the genetic algorithm optimization method to control their status. the simulation and data analysis results reveal that the platform with four cold gas thrusters performs better in accuracy and control effort, while the other with three thrusters performs better in weight and cost. by comparing and analyzing the results, the user and designer can make the appropriate choice for the intended operation.