پایان نامه ارشد رایگان با موضوع کنترل وضعیت، فراوانی تجمعی، ضریب همبستگی

فهرست

فصل 1) مقدمه 1
1-1) كليات علم آمار[2] 4
1-1-1) آمار استنباطی[3] 7
1-1-2) تعریف رگرسیون 8
1-1-3) نرم افزار SPSS[4] 9
1-1-4) تحلیل رگرسیون و ضریب همبستگی[3] 12
1-1-5) فرآیندهای داده کاوی 14
فصل 2) طراحی مدار ماهواره 18
2-1) عوامل مؤثر در انتخاب مدار[1] 18
2-1-1) عملکرد پرتابگرها 18
2-1-2) ماهواره‌هاي مخابراتي واقع در مدارهاي کم ارتفاع (لئو) 19
2-1-3) تاریخچه مخابرات ماهوارهای 21
2-2) روش طراحی آماری مدار کاری ماهواره 24
2-2-1) روند نمای طراحی آماری 25
2-2-2) ارزیابی مدار بر حسب طول عمر 26
2-2-3) تخمین مشخصات مداری 27
2-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه 31
2-3-1) نتایج محاسبات آماری 32
فصل 3) زیرمجموعه تعیین و کنترل وضعیت 33
3-1) معرفی 33
3-1-1) دقت تعیین و کنترل وضعیت 34
3-1-2) المان‌های تعيين وضعيت [8] 34
3-1-3) المان‌ها و مجموعه كنترل وضعيت [19] 39
3-1-4) طرح های کنترل وضعیت [9] 45
3-2) طراحی آماری 49
3-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه 51
3-3-1) نتایج محاسبات آماری 52
فصل 4) زیرمجموعه مخابرات 53
4-1) معرفی زير مجموعه مخابرات[18] 53
4-1-1) آنتن[16] 54
4-1-2) مدولاسیون 63
4-1-3) فرستنده و گيرنده 64
4-1-4) ترانسپوندر 64
4-1-5) لامپ TWT 64
4-1-6) لینک بالارو – لینک پایین رو 65
4-2) مدل‌های آماری زیر مجموعه جمع آوری و ارسال داده در ماهواره‌ها 66
4-2-1) روش طراحی آماری 66
4-2-2) روند نمای طراحی آماری 66
4-2-1) محاسبه جرم زیر مجموعه مخابرات بر حسب جرم کل ماهواره به وسیله مدل جرمی 68
4-2-2) محاسبه توان زیر مجموعه مخابرات بر حسب جرم زیرمجموعه مخابرات 69
4-2-3) انتخاب باند کاری و نوع آنتن و تعداد ترانسپوندر بر حسب جرم ماهواره 69
4-2-4) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه 72
4-2-5) نتایج محاسبات آماری 73
فصل 5) زیر مجموعه تامین انرژی 74
5-1) معرفی زیرمجموعه تامین انرژی 74
5-1-1) تعريف زير مجموعه تأمين انرژي[17] 75
5-1-2) اجزای زير مجموعه تأمين انرژي 76
5-2) طراحی آماری زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره ها 77
5-2-1) روش طراحی آماری 77
5-2-2) روندنمای طراحی آماری 78
5-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه 84
5-3-1) نتایج محاسبات آماری 85
فصل 6) زیر مجموعه کنترل حرارت 86
6-1) معرفی بخش کنترل حرارت[16] 86
6-1-1) روشهای کنترل دما 86
6-1-2) معرفی اجزای زیرمجموعه کنترل دما 87
6-2) طراحی آماری 93
6-2-1) روند نمای طراحی 93
6-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه 96
6-3-1) نتایج محاسبات آماری 96
فصل 7) زیر مجموعه سازه 98
7-1) معرفی زیر مجموعه سازه ی ماهواره 98
7-1-1) سازه اولیه 98
7-1-2) سازه ثانویه 98
7-1-3) سازه ثالثیه 99
7-1-4) طراحی سازه ماهواره 99
7-2) طراحی آماری 100
7-2-1) روند نمای طراحی 101
7-2-2) انتخاب پرتابگر (حامل فضائی) 102
7-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه 104
7-3-1) نتایج محاسبات آماری 105
فصل 8) ارائه روند نما وجمع بندی 106
8-1) تشریح روندنما 106
8-2) حل مثال نمونه 110
فصل 9) پیوست 1: بانک اطلاعات جمع آوری شده 112
فصل 10) مراجع 193

فهرست اشکال
شکل ‏11: بلوك دياگرام مجموعه ماهواره [1] 2
شکل ‏12: رسم خط رگرسیون 9
شکل ‏13: روند نمای تحلیل چند متغیره[3] 11
شکل ‏21: انواع مدارات ماهوارهها[15] 19
شکل ‏22: مدارات LEO و مولنیا و GEO[6] 19
شکل ‏23: انواع مدارات قطبی، شیب دار و استوایی[8] 20
شکل ‏24: چگونگي پوشش زمين توسط ماهواره مخابراتي زمین ثابت[9] 22
شکل ‏25: چگونگي پوشش زمين توسط ماهواره مخابراتي در مدار مولنیا 23
شکل ‏26: روند نمای طراحی مدار کاری 25
شکل ‏27: توزیع داده‌ها بر اساس کلاس مداری 26
شکل ‏28: توزیع ماهواره‌ها بر اساس تیپ مداری 26
شکل ‏29: کلاس مداری بر حسب جرم و طول عمر 27
شکل ‏210: نمودار طول عمر، جرم بر طول جغرافیائی 27
شکل ‏211: تعیین اوج و حضیض بر حسب جرم ماهواره 28
شکل ‏212: طول عمر، جرم بر اوج مدار 29
شکل ‏213: طول عمر، جرم بر حضیض 29
شکل ‏214: طول عمر، جرم بر شاخص کشیدگی 29
شکل ‏215: طول عمر، جرم بر شیب مداری 30
شکل ‏216: طول عمر، جرم بر دوره مداری 30
شکل ‏217: تعیین جرم بر حسب حضیض 31
شکل ‏31: سمت راست: ساختمان سنسور متوسط، سمت چپ: ساختمان سنسور ضخیم خورشید[8] 36
شکل ‏32: نمایی از سنسور خورشید[8] 36
شکل ‏33: نمایی از سنسور ستاره[8] 37
شکل ‏34: نمایی از سنسور افق[9] 37
شکل ‏35: نمایی از دریافتکنندههای GPS[8] 38
شکل ‏36: نمایی از ژیروسکوپ[8] و شکل ‏37: نمایی از IMU[9] 39
شکل ‏38: نمایی از مجموعه ADCS به همراه عملگرها و حسگرهای بکار رفته[10] 39
شکل ‏39: نمای چرخهای عکسالعملی مختلف[10] 40
شکل ‏310: نمای چرخ عکسالعملی مینیاتوری همراه با ساختمان آن 41
شکل ‏311: نمایی از چرخ ممنتومی 41
شکل ‏312: نمایی از چرخ کوچک 42
شکل ‏313: سمت راست: نمایی از چهار عدد ژیروسکوپ کنترل ممان، سمت چپ: نمایی از ژیروسکوپ کنترل ممان 42
شکل ‏314: نمایی از گشتاور ساز مغناطیسی 43
شکل ‏315: نمایی از تراستر رزیستوجتی به همراه مجموعه پیشرانش آن 44
شکل ‏316: روند نمای طراحی زیر مجموعه کنترل وضعیت 49
شکل ‏317: فروانی تجمعی طرح‌های کنترلی بکار گرفته شده 49
شکل ‏318: تعیین طرح کنترلی با توجه به وزن و نوع مدار 50
شکل ‏319: تعیین طرح کنترلی با توجه به وزن 50
شکل ‏320: تعیین طرح کنترلی با توجه به نوع مدار 51
شکل ‏41: یک نمونه آنتن زمینی [11] 54
شکل ‏42: یک نمونه آنتن تمام جهته [10] 55
شکل ‏43: پترن تشعشعی آنتن تمام جهته [10] 56
شکل ‏44: چند نمونه آنتن تمام جهته [11] 56
شکل ‏45: پترن تشعشعی آننن نیم جهته [10] 57
شکل ‏46: پترن تشعشعی آنتن یک جهته [15] 57
شکل ‏47: نمونه‌ای از آنتن‌های یک جهته [13] 57
شکل ‏48: آنتن مو جبر [7] 60
شکل ‏49: آنتن ترن استایل [7] 62
شکل ‏410: آنتن ایزو فلوکس [8] 62
شکل ‏411: مدولاسیون Pm مدولاسیون Am مدولاسیون fm[4] 63
شکل ‏412: ساختار لامپ [TWT][4] 64
شکل ‏413: روند نمای طراحی آماری زیرمجموعه مخابرات[18] 67
شکل ‏414: نمودار مدل جرمی ماهواره‌های کلاس بزرگ با مأموریت مخابراتی و علمی تحقیقاتی 68
شکل ‏415: یک نمونه بدست آمده از مدل جرم توان زیرمجموعه مخابرات 69
شکل ‏416: نسبت فراوانی باند کاری داده‌ها 70
شکل ‏417: تغييرات ترانسپوندر با توجه به وزن 71
شکل ‏418: نمودار فراوانی آنتن به باند با مشخص کردن ماهواره‌ها 71
شکل‏51: توسعه كاربرد منابع انرژي بر حسب افزايش طول مأموريت و انرژي مورد نیاز [17] 75
شکل ‏52: دياگرام كلي از يک زير مجموعه تأمين انرژي ماهواره [17] 77
شکل ‏53: روندنمای طراحی آماری 78
شکل ‏54: فراوانی تجمعی انوع باتری و شکل ‏55: فراوانی تجمعی انوع آرایه ها 79
شکل ‏56: مدل جرم – توان ماهواره 80
شکل ‏57: مدل جرمی زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره 81
شکل ‏58: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس بزرگ 82
شکل ‏59: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس کوچک 82
شکل ‏510 : انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس مینی 83
شکل ‏511: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس میکرو 84
شکل ‏61: بالانس انرژی[11] 88
شکل ‏62: گرمکن کارتریج (سمت راست) ، گرمکن تکهای(سمت چپ)[3] 91
شکل ‏63: فراوانی تجمعی زیرمجموعه کنترل دما 93
شکل ‏64: روند نمای طراحی 94
شکل ‏65: نمودار وزن به نوع سیستم کنترل حرارت 94
شکل ‏66: نمودار حرارت به شکل ماهواره 95
شکل ‏67: تعیین نوع مدار از روی زیر سیستم کنترل حرارت 95
شکل ‏71: توزیع شکلی سازه 101
شکل ‏72: روند نمای طراحی سازه و پرتابگر 101
شکل ‏73: تعیین شکل سازه با توجه به پارامتر مداری و وزن 102
شکل ‏74: نمودار حامل فضائی به شیب مداری و وزن ماهواره 104
شکل ‏81: روند نمای کلی طراحی به روش آماری ماهواره‌های مخابراتی 109

فهرست جداول
جدول ‏11: میزان همبستگی به نسبت ضریب بدست آمده[4] 14
جدول ‏12: تعیین ضریب همبستگی 15
جدول ‏21: اطلاعات ماهواره Anik F2 31
جدول ‏22: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی 32
جدول ‏23:پارامترهای آماری محاسبه شده 32
جدول ‏31: حسگرهای متداول و محدوده دقت[8] 35
جدول ‏32: مزایا و معایب برخی عملگرهای پرکاربرد[9] 44
جدول ‏33: انواع و مشخصات عملگرها[7] 45
جدول ‏34: روشهای پایدارسازی و دقتهای قابل حصول با توجه به طول عمر[11] 47
جدول ‏35: بسته‌های پیشنهادی برای ADCS[1] 48
جدول ‏36: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی 51
جدول ‏37:پارامترهای آماری محاسبه شده 52
جدول ‏41: مشخصات فنی انواع آنتن موجبر [7] 61
جدول ‏42: جدول لینک بالا رو و پایین رودر باندهای مختلف [10] 65
جدول ‏43: مدل جرمی زیرمجموعه مخابرات ماهواره‌ها به تفکیک مأموریت 68
جدول ‏44: روابط استخراج شده برای مدل جرم زیرمجموعه مخابرات – توان زیرمجموعه مخابرات ماهواره‌ها 69
جدول ‏45: انتخاب باند فرکانس کاری و نوع آنتن 70
جدول ‏46: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی 72
جدول ‏47: پارامترهای آماری محاسبه شده 73
جدول‏51: روابط استخراج شده برای مدل جرم – توان ماهواره ها 79
جدول ‏52: مدل جرمی زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره 80
جدول ‏53: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آن‌ها برای ماهواره‌های کلاس بزرگ به تفکیک مأموریت 82
جدول ‏54: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آن‌ها برای ماهواره‌های کلاس کوچک به تفکیک مأموریت 83
جدول ‏55: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آن‌ها برای ماهواره‌های کلاس مینی 83
جدول ‏56: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آن‌ها برای ماهواره‌های کلاس میکرو 84
جدول ‏57: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی 85
جدول ‏58:پارامترهای آماری محاسبه شده 85
جدول ‏61: خواص سطوح پرداخت شده رایج [6] 89
جدول ‏62: خواص تشعشعی خورشیدی برخی مواد[21] 92
جدول ‏63: خواص ترموفیزیکی برخی فلزات[20] 92
جدول ‏64: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی 96
جدول ‏65:پارامترهای آماری محاسبه شده 96
جدول ‏71: طبقه بندی بر مبنای وزن حامل فضائی و ظرفیت حمل بار به مدار[8] 103
جدول ‏72: تقسیم بندی حامل فضائیها بر اساس تعداد مراحل جدایش[8] 103
جدول ‏73: نمونه های از حامل فضائیهای موجود در جهان[8] 103
جدول ‏74: مشخصات چند نمونه پرتابگر[8] 104
جدول ‏75: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی 105
جدول ‏76:پارامترهای آماری محاسبه شده 105
جدول ‏81:نتایج طراحی مدار کاری 106
جدول ‏82:محاسبات آماری تعیین عملگر با توجه به طرح کنترلی 107
جدول ‏83:نتایج طراحی زیر سیستم مخابرات 107
جدول ‏84: نتایج طراحی زیر مجموعه تامین توان 108
جدول ‏85: طراحی ماهواره مخابراتی نمونه به روش ارائه شده 110

لیست نشانهها

متغير وابسته

Y
متغير مستقل

X
حداقل مربعات معمولی

OL
واریانس

v
شعاع زمین
(Km)
Re
توان کل زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره
(watt)
P
جرم کل ماهواره
(Kg)

جرم زیرمجموعه تامین انرژی
(Kg)

جرم زیرمجموعه مخابرات
(Kg)

سلولهای خورشیدی از جنس سیلیکونی

si
سلولهای خورشیدی از جنس گالیوم آرسناید

Ga-Ar
سلولهای خورشیدی از جنس ایندیوم فسفات

Ind-ph
باتری از جنس لیتیوم یون

li-ion
باتری از جنس نیکل کادمیوم

Ni-ca
باتری از جنس نیکل هیدروژن

Ni-H2
زاویه بتای مدار
(deg)
β
زاویه انحراف صفحه استوای خورشید نسبت به صفحه استوای زمین
(deg)
δ
خروج از مرکزیت مدار

e
ارتفاع مداری
(km)
H
شیب مداری
(deg)
i

مقدمه
با پيشرفت سريع علم، بشر به فناوري‌هاي جديدي دست پيدا كرده است. سيستم ماهواره نيز، كه يكي از اختراعات