تعیین وضعیت بهینه مقاوم ماهواره مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی کمینه-بیشینه
عموماً روش‌های مشخص کردن جهت‌گیری ماهواره با عناوین تعیین وضعیت و تخمین وضعیت شناخته می‌شوند. حل مسئله تعیین وضعیت ماهواره منجر به حل مسئله وهبا می‌گردد. به منظور به کارگیری مسئله وهبا نیاز به حداقل دو بردار اندازه‌گیری مستقل در دستگاه سنسور و بردارهای متناظر در دستگاه مرجع است. با وجود اینکه اندازه...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Iranian Space Research Institute
2024-02-01
|
| Series: | علوم، فناوری و کاربردهای فضایی |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journal.isrc.ac.ir/article_191285_4876f8ed704164012b4e606bdf138d84.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1846099730695716864 |
|---|---|
| author | حسین قدیری رضا اسماعیل زاده رضا زردشتی |
| author_facet | حسین قدیری رضا اسماعیل زاده رضا زردشتی |
| author_sort | حسین قدیری |
| collection | DOAJ |
| description | عموماً روش‌های مشخص کردن جهت‌گیری ماهواره با عناوین تعیین وضعیت و تخمین وضعیت شناخته می‌شوند. حل مسئله تعیین وضعیت ماهواره منجر به حل مسئله وهبا می‌گردد. به منظور به کارگیری مسئله وهبا نیاز به حداقل دو بردار اندازه‌گیری مستقل در دستگاه سنسور و بردارهای متناظر در دستگاه مرجع است. با وجود اینکه اندازه‌گیری سنسورها، به دلیل وجود نویز و ناهمراستایی، دارای عدم قطعیت است و بردارهای مرجع نیز تقریبی از این اندازه‌گیری‌ها هستند، لیکن، این عدم قطعیت‌ها در مسئله وهبا در نظر گرفته نشده‌اند. به طوری که دقت تخمین این روش‌ها به دقت بردارهای ورودی وابسته است. به منظور رفع این کاستی، فرض شده است تمامی نامعینی‌ها کراندار هستند و تمامی خطاها با حساب بازه‌ای مدل شده است. سپس، مسئله تعیین وضعیت از یک مسئله تک هدفه به یک مسئله بهینه‌یابی مقاوم چندهدفه با دو تابع هدف و قیود غیرخطی تبدیل می-شود. از آنجا که حل مسئله چندهدفه با حلگرهای اکتشافی نظیر NSGA II، زمانبر است، تابع چندهدفه حاصل با استفاده از الگوریتم بهینه‌یابی کمینه بیشینه حل گردید. در این حالت، خطای تعیین وضعیت با روش پیشنهادی نسبت به روش کواترنیون، (7 برابر) کاهش یافته است، و از وابستگی آن به دقت بردارهای ورودی (حدود 200 برابر) کاسته یافته است. در واقع ضمن کاهش میانگین خطا، قوام الگوریتم نسبت به عدم قطعیت‌های موجود در بردارهای ورودی افزایش یافته است. استفاده از الگوریتم کمینه بیشینه، زمان اجرای الگوریتم را نسبت به الگوریتم NSGA II حدود 600 برابر کاهش داده است و مناسب جهت کاربردهای به هنگام است. عملکرد روش پیشنهادی برای حرکت در مدار یک ماهواره، مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج، روش پیشنهادی دارای کران‌های کوچکتری نسبت به روش کواترنیون است، به طوری که میانگین مربعات خطا (RMS) بیش از 50% کاهش یافته است. |
| format | Article |
| id | doaj-art-730fe283722e4b07a73f2fa40d8d8c6d |
| institution | Kabale University |
| issn | 2783-4557 |
| language | fas |
| publishDate | 2024-02-01 |
| publisher | Iranian Space Research Institute |
| record_format | Article |
| series | علوم، فناوری و کاربردهای فضایی |
| spelling | doaj-art-730fe283722e4b07a73f2fa40d8d8c6d2024-12-31T07:14:52ZfasIranian Space Research Instituteعلوم، فناوری و کاربردهای فضایی2783-45572024-02-013212613910.22034/jssta.2023.412482.1139191285تعیین وضعیت بهینه مقاوم ماهواره مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی کمینه-بیشینهحسین قدیری0رضا اسماعیل زاده1رضا زردشتی2دانشگاه صنعتی مالک اشترشرکت علم و فناوری افلاکدانشگاه صنعتی مالک اشترعموماً روش‌های مشخص کردن جهت‌گیری ماهواره با عناوین تعیین وضعیت و تخمین وضعیت شناخته می‌شوند. حل مسئله تعیین وضعیت ماهواره منجر به حل مسئله وهبا می‌گردد. به منظور به کارگیری مسئله وهبا نیاز به حداقل دو بردار اندازه‌گیری مستقل در دستگاه سنسور و بردارهای متناظر در دستگاه مرجع است. با وجود اینکه اندازه‌گیری سنسورها، به دلیل وجود نویز و ناهمراستایی، دارای عدم قطعیت است و بردارهای مرجع نیز تقریبی از این اندازه‌گیری‌ها هستند، لیکن، این عدم قطعیت‌ها در مسئله وهبا در نظر گرفته نشده‌اند. به طوری که دقت تخمین این روش‌ها به دقت بردارهای ورودی وابسته است. به منظور رفع این کاستی، فرض شده است تمامی نامعینی‌ها کراندار هستند و تمامی خطاها با حساب بازه‌ای مدل شده است. سپس، مسئله تعیین وضعیت از یک مسئله تک هدفه به یک مسئله بهینه‌یابی مقاوم چندهدفه با دو تابع هدف و قیود غیرخطی تبدیل می-شود. از آنجا که حل مسئله چندهدفه با حلگرهای اکتشافی نظیر NSGA II، زمانبر است، تابع چندهدفه حاصل با استفاده از الگوریتم بهینه‌یابی کمینه بیشینه حل گردید. در این حالت، خطای تعیین وضعیت با روش پیشنهادی نسبت به روش کواترنیون، (7 برابر) کاهش یافته است، و از وابستگی آن به دقت بردارهای ورودی (حدود 200 برابر) کاسته یافته است. در واقع ضمن کاهش میانگین خطا، قوام الگوریتم نسبت به عدم قطعیت‌های موجود در بردارهای ورودی افزایش یافته است. استفاده از الگوریتم کمینه بیشینه، زمان اجرای الگوریتم را نسبت به الگوریتم NSGA II حدود 600 برابر کاهش داده است و مناسب جهت کاربردهای به هنگام است. عملکرد روش پیشنهادی برای حرکت در مدار یک ماهواره، مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج، روش پیشنهادی دارای کران‌های کوچکتری نسبت به روش کواترنیون است، به طوری که میانگین مربعات خطا (RMS) بیش از 50% کاهش یافته است.https://journal.isrc.ac.ir/article_191285_4876f8ed704164012b4e606bdf138d84.pdfحساب بازه‌ایماهوارهتعیین وضعیتتخمین مقاومبهینه سازی چندهدفهمسئله وهبا |
| spellingShingle | حسین قدیری رضا اسماعیل زاده رضا زردشتی تعیین وضعیت بهینه مقاوم ماهواره مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی کمینه-بیشینه علوم، فناوری و کاربردهای فضایی حساب بازه‌ای ماهواره تعیین وضعیت تخمین مقاوم بهینه سازی چندهدفه مسئله وهبا |
| title | تعیین وضعیت بهینه مقاوم ماهواره مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی کمینه-بیشینه |
| title_full | تعیین وضعیت بهینه مقاوم ماهواره مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی کمینه-بیشینه |
| title_fullStr | تعیین وضعیت بهینه مقاوم ماهواره مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی کمینه-بیشینه |
| title_full_unstemmed | تعیین وضعیت بهینه مقاوم ماهواره مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی کمینه-بیشینه |
| title_short | تعیین وضعیت بهینه مقاوم ماهواره مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی کمینه-بیشینه |
| title_sort | تعیین وضعیت بهینه مقاوم ماهواره مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی کمینه بیشینه |
| topic | حساب بازه‌ای ماهواره تعیین وضعیت تخمین مقاوم بهینه سازی چندهدفه مسئله وهبا |
| url | https://journal.isrc.ac.ir/article_191285_4876f8ed704164012b4e606bdf138d84.pdf |
| work_keys_str_mv | AT ḥsynqdyry tʿyynwḍʿytbhynhmqạwmmạhwạrhmbtnybrạlgwrytmbhynhyạbyḵmynhbysẖynh AT rḍạạsmạʿylzạdh tʿyynwḍʿytbhynhmqạwmmạhwạrhmbtnybrạlgwrytmbhynhyạbyḵmynhbysẖynh AT rḍạzrdsẖty tʿyynwḍʿytbhynhmqạwmmạhwạrhmbtnybrạlgwrytmbhynhyạbyḵmynhbysẖynh |