تخمین وضعیت مقاوم در برابر خطا برای ماهواره‌های کوچک ۲۰۲۰
Fault Tolerant Attitude Estimation for Small Satellites 2020

ماهواره‌های کوچک برای تعیین و کنترل موقعیت (ADC) به منظور کاهش هزینه‌ها، از حسگرها و عملگرهای تجاری و آماده استفاده می‌کنند. این حسگرها و عملگرها معمولاً به اندازه تجهیزات گران‌قیمت‌تر و اثبات‌شده در فضا، مقاوم نیستند. در نتیجه، سیستم ADC ماهواره‌های کوچک در مقایسه با سیستم‌های مورد استفاده در ماهواره‌های بزرگ‌تر، در برابر خطاها آسیب‌پذیرتر است. هدف این کتاب ارائه راهکارهای کاربردی برای تحمل خطا در سیستم‌های ADC ماهواره‌های کوچک است. محتوای کتاب را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد: الگوریتم‌های فیلتر کردن موقعیت مقاوم در برابر خطا برای ماهواره‌های کوچک و روش‌های کالیبراسیون حسگرها برای جبران خطاهای حسگر. در این کتاب، از نرم‌افزار MATLAB® برای نمایش شبیه‌سازی‌ها استفاده خواهد شد.

* ارائه الگوریتم‌های تخمین موقعیت مقاوم در برابر خطا برای ماهواره‌های کوچک با تاکید بر کاربردی و عملی بودن الگوریتم‌ها

* شامل دانش بنیادی در مورد روش‌های تعیین موقعیت به طور کلی

* بحث و بررسی اطلاعات جامع در مورد حسگرهای موقعیت برای ماهواره‌های کوچک

* مروری بر الگوریتم‌های کالیبراسیون برای مغناطیس‌سنج‌های ماهواره‌های کوچک با مثال‌های شبیه‌سازی‌شده

* پشتیبانی از تئوری با نتایج شبیه‌سازی MATLAB که به راحتی توسط افرادی که دارای پیشینه جامع در این زمینه نیستند، قابل درک است

* پوشش بحث‌های به‌روز برای طراحی سیستم‌های موقعیت ماهواره‌های کوچک

دکتر چنگیز حاجی‌اف، استاد دانشکده هوانوردی و فضانوردی، دانشگاه فنی استانبول (استانبول، ترکیه) است.

دکتر خلیل ارسین سوکن، استادیار گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه فنی خاورمیانه (آنکارا، ترکیه) است.

Small satellites use commercial off-the-shelf sensors and actuators for attitude determination and control (ADC) to reduce the cost. These sensors and actuators are usually not as robust as the available, more expensive, space-proven equipment. As a result, the ADC system of small satellites is more vulnerable to any fault compared to a system for larger competitors. This book aims to present useful solutions for fault tolerance in ADC systems of small satellites. The contents of the book can be divided into two categories: fault tolerant attitude filtering algorithms for small satellites and sensor calibration methods to compensate the sensor errors. MATLAB® will be used to demonstrate simulations.

• Presents fault tolerant attitude estimation algorithms for small satellites with an emphasis on algorithms’ practicability and applicability
• Incorporates fundamental knowledge about the attitude determination methods at large
• Discusses comprehensive information about attitude sensors for small satellites
• Reviews calibration algorithms for small satellite magnetometers with simulated examples
• Supports theory with MATLAB simulation results which can be easily understood by individuals without a comprehensive background in this field
• Covers up-to-date discussions for small satellite attitude systems design

Dr. Chingiz Hajiyev is a professor at the Faculty of Aeronautics and Astronautics, Istanbul Technical University (Istanbul, Turkey).

Dr. Halil Ersin Soken is an assistant professor at the Aerospace Engineering Department, Middle East Technical University (Ankara, Turkey).