ارزيابي روش هاي تعيين وضعيت ماهواره ها با استفاده از مشاهدات ردياب ستاره

جهت‌گيري دقيق يك فضاپيما نسبت به زمين، خورشيد ‌يا هركدام از سيارات، يكي از مشكل‌ترين چالش‌ها در فناوري فضايي است. سيستم تعيين و كنترل وضعيت يكي از مهم‌ترين زيرسيستم‌هاي ماهواره است. هدف اصلي طراحي اين زيرسيستم انتخاب بهترين الگوريتم براي استخراج وضعيت كامل از فضاپيما با توجه به دقت يا زمان اجرا يا هر دو مي‌باشد. هدف الگوريتم‌هاي تعيين وضعيت، محاسبه جهت‌گيري فضايي ماهواره بر اساس سنسورهايي است كه مي‌توانند اندازه‌گيري‌هاي مقدار شناخته را در قالب بردارهاي سه‌بعدي انجام دهند. در ميان سنسورهاي مورد استفاده براي تعيين وضعيت فضاپيما، ردياب ستاره توانايي انجام توأمان عمليات تعيين موقعيت، وضعيت و برآورد سرعت زاويه‌اي فضاپيما را با دقت بالا، حجم محاسبات به‌صرفه و مدت ‌زمان قابل‌ قبول براي پروژه‌هاي فضايي دارد. اين ردياب در ميان ساير حسگرهاي تعيين وضعيت، به‌‌عنوان دقيق‌ترين حسگر شناسايي شده و قابليت تعيين وضعيت ماهواره‌ها با دقت مناسب حتي در مدارهاي بالا را دارد. ردياب ستاره از آسمان اطراف خود تصويربرداري مي‌نمايد. در بخش ميكرو پردازنده اين ردياب، ستارگان موجود در تصوير اخذشده شناسايي مي‌شوند و به‌ اين ‌ترتيب مشاهدات موردنياز براي انجام پروسه تعيين وضعيت حاصل مي‌شوند. با شناسايي ستاره‌هاي تصوير شده و داده‌هاي چارچوب مرجع اينرشياي مربوطه، وضعيت فضاپيما با استفاده از الگوريتم‌هاي تعيين وضعيت مانند TRIAD  و برآوردگر كواترنيون (QUEST) و ... تعيين خواهد شد. در اين تحقيق هدف پرداختن به فرآيند تعيين وضعيت فضاپيما و خصوصاً بررسي و مقايسه الگوريتم‌هاي تعيين وضعيت، و سپس انتخاب مناسب‌ترين الگوريتم تعيين وضعيت با استفاده از مشاهدات ردياب ستاره‌ مي‌باشد.  براساس ارزيابي هاي انجام شده نتايج حاصل از الگوريتم‌هاي TRIAD و QUEST با روش Shuster بالاترين دقت را در بين نتايج هشت الگوريتم ديگر كسب كردند.