به كارگيري الگوريتم تكاملي علف هرزهاي مهاجم در تعيين موقعيت ماهواره با استفاده از استخراج TLE

Application of IWO in Satellite Orbit Determination by TLE calculation

در اين مقاله روش نويني براي استخراج داده TLE1، مبتني بر الگوريتم تكاملي IWO2 و براساس داده‏هاي اندازه‏گيري ايستگاه زميني ارائه شده است. امروزه پيش‏بيني موقعيت ماهواره براساس داده TLE به علت استفاده آسان و هزينه اندك، در بسياري از مأموريت‏هاي فضايي استفاده مي‌شود. مؤسسه NORAD3، داده TLE را براي اجرام سماوي محاسبه مي‌كند و در اختيار عموم قرار مي‏دهد. با توجه به محدوديت‏هاي موجود در ارائه داده TLE، نظير فواصل زماني نامنظم به‌روزرساني، دقت داده TLE و ... استخراج داده TLE به‌صورت مستقل در مأموريت‏هاي ماهواره‏اي مدّنظر قرار گرفته است. شبيه‏سازي‏ها براساس داده‏هاي اندازه‏گيري زواياي رؤيت و فاصله ماهواره CHAMP از ايستگاه زميني انجام شده است. ارزيابي دقت داده TLE استخراج‌شده، با مقايسه موقعيت پيش‏بيني‌شده ماهواره براساس انتشارگر SGP44 و موقعيت واقعي ماهواره CHAMP حاصل از گيرنده GPS5 مستقر در ماهواره انجام شده است. نتايج شبيه‏سازي‏ها حاكي از آن است كه با وجود خطاي اندازه‏گيري بالا در داده‏هاي اندازه‏گيري حاصل از ايستگاه زميني، دقت TLE استخراج‌شده، پذيرفتني بوده است و مي‏توان موقعيت ماهواره را با دقتي بهتر از 20 كيلومتر در هر مؤلفه، در طول 2 روز آينده پيش‏بيني كرد.

In this paper, the invasive weed optimization is used to determine the satellite orbit. The generated TLE can be used in antenna positioning, mission control and monitoring. Also, it can be sent to the satellite for on board applications. In the proposed method, the trial generated TLEs in each iteration are propagated to achieve the satellite position versus the time, and then they are compared with the real data position achieved from the tracking systems to build an error fitness function. Finally, the invasive weed optimization (IWO) algorithm is used to minimize this error. The proposed method is verified by using CHAMP satellite position data, as a real example.