اصول طراحي ماهواره 4 PDF

# فصل چهارم: ارزیابی ماموریت - در فصل قبل مفاهیم و معماری های ماموریت های فضایی مشخص و تعریف کردیم. - در این فصل می خواهیم چگونگی انجام ارزیابی زمینی و موارد زیر را مشخص کنیم: - چگونگی ارزیابی گزینه ها بر اساس رسیدن به اهداف ماموریت های مورد نظر - چگونگی تعیین نیازمندی های کلیدی...

# فصل چهارم: ارزیابی ماموریت - در فصل قبل مفاهیم و معماری های ماموریت های فضایی مشخص و تعریف کردیم. - در این فصل می خواهیم چگونگی انجام ارزیابی زمینی و موارد زیر را مشخص کنیم: - چگونگی ارزیابی گزینه ها بر اساس رسیدن به اهداف ماموریت های مورد نظر - چگونگی تعیین نیازمندی های کلیدی طراحی سیستم - چگونگی کمی کردن کارآمدی عملکرد ماموریت و سیستم - چگونگی انتخاب بین یک یا چند مفهوم برای توسعه بیشتر ماموریت - عدم دستیابی به ماموریت مورد نظر با توجه به محدودیت ها و فناوری های موجود - توجه: تجربه نشان داده است که در خصوص روند عمومی انجام اکثر ماموریت ها، استند است سیار کمی وجود دارد و آن هم دقیق نمی باشند. - اگر چه اصول تمام این ماموریت ها چندین بار از مراحل و مسیرهای ارزیابی و تجزیه و تحلیل رد می شوند. - بسیاری از تکنیک های خاص و مشکلات و مسایل ارزشمند مربوط به ماموریت ها، کاهش هزینه ها، افزایش کارآیی رفع نقص ها و ارزیابی ها و ... در عمل مشاهده و رفع خواهد شد و در مقالات و کتاب ها و مستندات کمتر یافت می شود. # مثال - برای ارزیابی ماموریت ماهواره آتش نشان، سوالات کلیدی عبارتند از: - کدام نیازمندی ماهواره آتش نشان در طراحی ماهواره غالب است یا سخت ترین و پر هزینه ترین آن کدام است؟ - ماهواره آتش نشان چگونه و با چه هزینه ای می توان آتش سوزی جنگل ها را به خوبی تشخیص داده و بر آن نظارت کند؟ - آیا فرآیند ارزیابی ماموریت ماهواره آتش نشان باید پردازش شود و اگر چنین است باید به دنبال چه جایگزینی هایی بود؟ - پس از تجزیه و تحلیل و طراحی ماموریت ماهواره باید مجددا به این سوالات پاسخ داده شود. # یاد آوری - در استخراج اولین مفاهیم نمی توان جواب قطعی برای سوالات فوق بدست آورد. - لذا باید در کلیه مراحل طراحی ماهواره نظارت و ارزیابی وجود داشته باشد. # گام هفتم: شناسایی نیازمندی های بحرانی ماموریت - از جمله فرآیندهای دیگر تجزیه و تحلیل و طراحی ماموریت های فضایی، شناسایی نیازمندی های بحرانی ماهواره است. - نیازمندی های بحرانی مواردی هستند که طراحی کلی ماموریت ماهواره را نشان می دهند و از این دو، کارآیی و هزینه را به شدت تحت تأثیر قرار میدهد. - چون هدف ما حصول ایترین عملکرد با کمترین هزینه هست، لذا شناسایی نیازمندی های کلیدی در سریع ترین زمان ممکن مورد نیاز می باشد که میتواند عنوان بخشی از فرآیند مطالعه مورد بررسی قرار گیرد. - برای ماموریتهای با ارتفاع زیاد مانند رفتن انسان به مریخ نیازمندی های روشن و بررسی آنها راحت می باشد. رسیدن همه تمامی اجرام مورد نیاز به مریخ، حبت اکتشاف و بازگشت و حفظ ایمنی (خدمه، محموله، ....) - اما برای ماموریت های فضایی با ارتفاع کم نمی توان نیازمندی های بحرانی را به راحتی بر آورده کرد. # جدول (4-1) عمومی ترین نیازمندیهای حیاتی | نیازمندی | آنچه را که تحت تاثیر قرار میدهد | |---|---| | پوشش یا زمان پاسخ | تعداد ماهواره ها، ارتفاع، شیب، معماری مخابرات، میدان دید | | تفکیک پذیری | محموله، برنامه ریزی، نیازمندیهای نیروی انسانی | | حساسیت | ابعاد وسیله، ارتفاع، کنترل وضعیت | | دقت نگاشت | ابعاد محموله پیچیدگی پردازش، کنترل حرارتی و ارتفاع ، کنترل وضعیت مدار و اطلاعات، وضعیت تنظیمات مکانیکی، دقت محموله و پردازش | | طول عمر در مدار | افزونگی، وزن، بودجه توان و پیشرانه، انتخاب اجزا | | توان ارسالی | اندازه و توان محموله، کنترل | | بقاپذیری | ارتفاع، وزن، توان، انتخاب اجزاء، طراحی سیستم فضایی و زمینی، تعداد ماهواره ها، تعداد ایستگاه های زمینی، معماری مخابرات | # تحلیل ماموریت: Misson Analysis - تجزیه و تحلیل ماموریت در حقیقت رو در کشتی سازی با رافترهای سیستمی مانند ماهواره و کارآیی حاصل از آن است - قبلاً گفتیم که هدف از تحلیل ماموریت انتخاب ایترین روش از مجموع روش های قابل دسترس برای اجرای یک ماموریت فضایی با کمترین هزینه و ریسک است. - پس یکی از زیر مجموعه های تجزیه و تحلیل ماموریت، سودمندی ماموریت (Misson Utility) است. - با کمترین هزینه و ریسک - فرآیند تجزیه و تحلیل آن است که چگونه و با چه کمیتی ماهواره میتواند به اهداف ماموریتی خود برسد و ما باید بتوانیم این اهداف ماموریتی را بخوبی کمیت سازی کنیم تا امکان تصمیم گیری هوشمند در مورد چگونگی انجام تحلیل ساده گردد. - در عمل این تحلیل ماموریت احتیاج به نیازمندی های ماموریت دارد و در این راستا باید نیازمندیهای ماموریت فضایی را تعریف کرد که در ادامه خواهیم خواند. - یعنی در واقع، تحلیل ماموریت یک فرآیندی است که با کمک تعریف نیازها، اهمیت رسیدن به اهداف کلی ماموریت مورد نظر با کمترین هزینه و ریسک صورت می گیرد. - یکی دیگر از اخیرای کلیدی تزیه و تحلیل این ماموریت، مستند سازی است. که یوسیله آن بانک و اطلاعاتی منظمی از نتایج و دلایل آن ها را ایجاد خواهد شده - برای داشتن تجزیه و تحلیل خوب و موفق، لازم است دلایل واقعی را مستند کرد تا دیگران نتوانند بعداً آنها را مجدداً ارزیابی کنند. # رتبه بندی تحلیل ماموریت - فرآیند تجزیه و تحلیل ماموریت ولا می توان به صورت مائریسی در آورد که سمت چپ ماتریس شامل پارامترها و گزینه های مختلفی همچون: توان، مدار، تعداد ماهواره و سطوح دخالت افراد در ایستگاههای زمینی باشد و در ردیف پایین ماتریس ، خروجی های کمی ماهواره (سیستم) که نشان دهنده اثر بخشی آن، هزینه و ریسک آن است، آورده شوده - در این ماتریس با تغییر در پارامتر خاص مانند تغییر قطر دریچه دوربین یا تعداد افرادی که در ایستاه زمینی اختصاص یافته اند، می توان اثرات آن بر سایر پارامترهای دیگر سیستم مشاهده کرد. به به این ترتیب می توان کارآیی سیستم را به صورت کمی به عنوان یک تابع از متغیرها و ترکیبات آن ها اندازه گیری شود - نکته یکی از وظایف هم تیم سیستمی این است که بتواند بصورت هوشمندانه مربعه تحقیق و تحلیل را مشخص کند. بینی کا در بر می سبه مقادیر پارامترها ( خیلی زیاد یا کم باشد. و اینکه در چه سطحی از چریات منطقی، باید متوقف شد. چون تجربه نشان داده که در عمل همواره تقاضا برای جزییات بیشتر و عمیق تر وجود دارد. - ضمناً نباید فراموش کرد که ورود منطقی به فاز طراحی با جرئیات بیشتر بسیار هم خواهد بود. در حالی که این مرحله در حقیقت به عنوان فاز طراحی اولیه محسوب می شود. - برای محدود کردن عمق تحلیل در هر سطح خاص از دو روش عمده استفاده می شود : - اول باید در هر سطح محرک ها به صورت دقیق شناسایی شوند و در تحلیل ماموریت بیشتر تمرکز روی این محرک ها باشد. - دوم باید هدف از مطالعه سیستم به صورت واضح و دقیق مشخص نمود کا متناسب با آن هدف، بتوان سطح جزئیات را تعیین کرد. - به این کار رتبه بندی تحلیل ماموریت میگویند چون این روش منجر به یک سلسله مراتب تحلیل ماموریت می شود. # جدول (4-2)، رتبه بندی تحلیل مأموریت | نوع تحلیل | هدف | |---|---| | ارزیابی امکان‌پذیری | امکان سنجی اینکه آیا هدف قابل دست یابی است و تخمین درجه پیچیدگی آن | | تخمین ابعاد | تخمین پارامترهای اساسی مانند ابعاد وزن توان و هزینه | | طراحی نقطه ای | نشان دادن عملی بودن و ایجاد یک خط پایه ای برای مقایسه انتخابها | | مطالعه مصالحه ای | ایجاد سودمندی نسبی رویکردها و گزینه های انتخابی | | ارزیابی کارآمدی | تعیین کیفیت پارامتر ههای کارآمدی مانند تفکیک پذیری، زمانبندی برای یک رویکرد خاص | | ارزیابی سودمندی | تعیین کمی اینکه سیستم میتواند به اهداف کلی مأموریت برسد | - - در این جدول، مطالعات در جهت افزایش سطوح جرئیات و پیچیدگی بر اساس پیشرفت فعالیت ها آورده شده است. - در سه نوع اول مطالعات سریع با جزئیات محدود و نه ارایه نتایج قطعی مورد نظر است. - در سه مورد دوم ، روش های بسیار پیچیده برای انتخاب یک گزینه به منظور فراهم آوردن کار آمد ترین سیستم ها نشان می دهد. - ( چون به بحث مصالحه ها و سود مندی آنها می پردازد) # مطالعه با دامنه محدود - هدف اصلی از مطالعات محدود این است که ما بتوانیم روند ساخت اولیه را تخمین بزنیم. - یعنی مثلاً برای طراحی و ساخت ماهواره ها میخواهیم بدانیم که چقدر این کار امکان پذیر - و در عمل برای تحقق آن، چه ایده هایی برای برخی از پارامترهای آن مانند اندازه وزن، هرینه ، پیچیدگی ... وجود دارد. - انجام این کار نیاز به آن دارد که قادر به تخمین عددی پارامترهای پایه مأموریت مانند وزن، توان ، ابعاد و هزینه باشیم. و مطالعات محدودی را در جهت توسعه دید نسبت ماهیت مشکلاتی که در حال تلاش برای حل آن ها هستیم ، در رشته باشیم. # طراحی نقطه ای - اگر تلاش ما برای بهینه سازی در طراحی پایه حداکثر رساندن عملکرد و یا به حداقل رساندن وزن، هزینه یاریک، به نتیجه نرسیده باشد، لازم است که به طراحی نقطه ای مراجعه نماییم. - در طراحی نقطه ای، ماموریت امکان پذیر خواهد بود و به عنوان پایه برای سایر گزینه ده مورد استفاده قرار می گیرد - اگر ما بتوانیم یک طراحی نقطه ای برای یک ماهواره انجام دهیم که اهداف ماموریت مورد نظر با با کمترین نوینه برآورده کند می توانیم از آن به عنوان مبنا و پایه برای مقایسه سایر ماهواره های بعدی استفاده نماییم. - طراحی نقطه ای ارزشمند است. چرا که می توان آن را به سرعت و به آسانی انجام داده و نیازی به بهینه سازی در کدام از پارامترهای مرتبط با طراحی وجود ندارد ( صرفاً مبتنی بر مفاهیم سیستم ایست) مگر آنکه این کار در رسیدن به اهداف مأموریت ضروری باشد - یکی از بزرگترین مشکلات در طراحی ، ادامه دادن آن در مراحل دوری است. لذا بهترین روش در چنین مواردی استفاده از طراحی نقطه ای است، اما در همان زمان به رسمیت شناختن محدودیت ها و ادامه مصالحه برای کاهش هزینه کلی، ریسک و جستجو برای رویکردهای دیگر برای رسیدن به اهداف ماموریت لازم است # مطالعات مصالحه ای - علاوه بر طراحی نقدهای یکی دیگر از راه حلها برای تحلیل ماموریت است را از فرآینده ای اهری است. - استفاده مصاحه می بار - یا کم هو مأموریتی با یک سری محدودیت هایی همراه خواهد بود. که این ماموریت ها بر اساس طراحی نقطه ای یا بر اساس مفاهیم آن سیستم قابل انجام می باشد. - فرآیند مصالحه یک سیستم مثل ماهواره ، مفاهیم مختلف و گسترده ای به ارزیابی می کند تا بتواند طول عمر خودرو افزایش دهد یا بر روی عملکرد و هزینه تأثیر بگذارد، پس از آن نتایج این سیستم مطالعه یا تحلیل سود مند بودن ماموریت آن ترکیب می گردد یا برای انتخاب مفاهیم، ورودی های مناسبی را ایجاد کند. - مصالحہ سیمی مانند ماهواره ، شامل تجزیه و تحلیل و انتخاب پارامترهای کلیدی هستند که محرک های سیستم نامیده شده و عملکرد ماموریت را تعیین می کنند. این پارامترها برای تعریف مرقوم ماموریت بکار می رود که می توانند به عنوان تحلیل کارآمدی و تحلیل سودمندی بیکار رود. - مصالح های اصلی یک سیستم یا ماهواره، آنهایی هستند که نشان می دهند آن نیستم چگونه کار می کند و ابعاده نوینه و ریسک آن سیستم با تعیین می کنند. - معمولاً مصالحه های کلیدی هر سیستمی و با هر ماموریتی در یکی از سطوح لهم زیر می باشند. - نیازمندی های بحرانی (کلید یا حیاتی) - مفهوم ماموریت - پنجشی، هواشناسی ما داری، تاویری ، مخابراتی و ... یا ... - موضوع - مثل تشخیص یک مکان یاشی در بخش از دور یا گروهای آتش در خانواده آتش نشان داد. - نوع و پیچیدگی محموله ها به الزامات تفکیک پذیری و حسگرهای آن - مدار = پوشش و مدار آن - اصولاً برای در ماموریتی این موارد فوق به عنوان مصالحه های کلیدی آن سیستم خواهند بود. # پوشش و مدار - پس در اینجا مصالحه های اصلی سیستم، مفاهیم ماموریت - ملزومات تفکیک پذیری ، پور خواهند بود. - البته برای هو در ماموریتی مصالحه این موارد متفاوت خواهد بود. مثلاً در ماموریت یک تلسکوپ فضایی، مدار از اهمیت زیادی برخوردار است. - در مثال مصالحه اصلی برای - مثلاً مصالحه های اصلی در تحلیل ماموریت شامل : تفکیک پذیری، نیازمندی ها برای طراحی انقدر این محموله و مفاهیم ماموریتی خواهند بود. - یا مثلاً مصالحه های اصلی برای ماموریت یک ماهواره مخ ایرانی در مدار Geo ، حجم بار ترافیک شبکه مورد نیاز، موضوع ، اندازه و پیچیدگی محموله خواهد بود. - نوآوری و ابتکار در پیدا کردن روشها و گزینه ای جدید در میان تمامی مصالحه های کلیدی بیسیم برای طراحان ما هزاره بسیار ام است. - مثلاً برنامه ماهواره های ایریدیم و یا اسپیس ایکس (Iridium, Space x(, در مدار ،پایین یکی از این روشهای جدید برای جایگزینی ماهواره های مخابراتی و تاویری است که شامل مفاهیم کاملاً متفاوت از عملیات (عملکرد) و مدارهای متفاوت با سیستم های سنتی قبل می باشد. - اذن در مصالحها استفاده راه های نوآورانه و روشهای ابتکاری هرگز دور از ذهن نیستند. # جدول (4-3) | ناحیه مصالحه | تلسکوپ فضایی | ماهواره | مخابراتی | |---|---|---|---| | نیازمندی های عمرانی | بله | بله | بله | | مفاهیم ماموریت | خیر | بله | بله | | موضوع | بله | خیر | خیر | | نوع محموله و پیچیدگی | بله | بله | خیر | | مدار | خیر | خیر | بله | - اگر چه این مصالحه های سیستمی، برانی هستند، اما نمی توان ارائه پاسخ های دقیق عددی به شکل طراحی بیستم را انتظار داشت. - این جدول نمونه های معمول از جاهایی که در آن مصالحه های کلیدی برای سیستم وجود دارد را نشان می دهد. - معمولاً نمی توان انجام مصالحه های سیستمی را به شکل عددی و سر راست انجام داد. چون مثلاً ، انتخاب مفاهیم مختلف عملیات ، باعث تغییرات در اکثر و یا همه پارامترهای مأموریت خواهد شد. - لذا باید یه صورت کلی به سیستم نگاه کرد تا بتوان فهمید که کدامیک از گزینه ها بهتر است. - بهترین روش برای مصالحه های کلیدی سیتیم، تحلیل سودمندی آن است که در گام هشتم به آن خواهیم پرداخت # تحلیل سودمندی ماموریت - تحلیل سودمندی ماموریت، برای تعیین مقدار توانایی کارآمدی) رسیدن به اهداف ماموریت به صورت تابعی از هزینه به کار می رود. پس از آن گزینه برآورنده اهداف در پایین ترین ریک و کمترین هزینه انتخاب می شود. - در ادامه و در گام نهم ( انتخاب مفهوم ماموریت ) خواهیم دید که ماموریت های فضایی مورد نظر ما هنوز به صورت نقاله عددی نبوده، اما دارای مؤلفههای کی می باشد. # ساده ترین روش ها برای مصالحه های سیستم - تهیه لیستی از گزینه ها و حذف آنها است ) بررسی محاسن و معایب آنها ) . - پس از تهیه لیست گزینه ها باید به مصالحه های کایدی سیستم برگشت و شخص کرد که آیا فرضیات و استنتاجات هنوز معتبر است یا نه. - این روند بررسی و بازنگری اجازه می دهد تا تکنولوژی های نوآورانه و ابتکاری را بکار برد . لذا اگر کاهش هزینه های سیستم های فضایی مد نظر باشد، این فرآیند باید اتفاق بیفتد. # یکی دیگر از روش ها برای مصالحه های سیستم و تحلیل سودمندی یک ماموریت پیچیده - مصاحه سیستمی است که یک مقایسه کمی از اثرات چندگانه - توسط محرک های سیستم - به ایجاد می کند. - این روش دید بسیار خوبی ثبت به اثرات متحرک های سیستم ایجاد خواهد کرد. - محرکهای بیستم از نظر مطالعات مصالحه ای ، به دو دسته تقسیم خواهند شد : - آنهایی که بهترند - آن هایی که اثرات چندگانه دارند. - کار با تحرک های چندگانه به مراتب بهتر و آسان تر است و هزینه کمتری دارد. # نکته آنهایی که بمیرند - در یک را دار فضایی، افزایش توان عملکرد را می تواند بهبود بخشد. - اما هزینه های مالی زیادی به دنبال دارد. لذا طراح ماهواره می خواهد به کارآمدی قابل حصول برای مقدار مشخص توان برسد ( توان بهتر) # مثال دیگر: می خواهیم افزایش پوشش را مثلاً در یک ماهواره آتش نشان برای کنیم می توان گفت که تقریباً برای در ماهواره جهت دار به سمت ،زمین، پوشش بیشتر - به معنای عملکرد بهتر و - نوینه بالاتر است. افزایش پوشش بیشتر ماهواره ها، یا با اضافه کردن ماهواره ها ، یا با افزایش ارتفاع و یا با افزایش دقت حسگرها انجام می شود. بنابراین، اغلب در مصالحه پیش میزان عملکرد در مقابل تعداد ماهواره ها مد نظر قرار می گیرد. گاهی ممکن است میزان عملکرد به عنوان ثابتی از توان و یا پوشش نیاز به کار داشته باشد. # در مطالعات مصاله ای گاهاً ترکهای کلیدی و غیرانی موجب ایجاد اثرات چندگانه می شوند که این امر مطالعات مصاله ای را پیچیده تر می کند لذا ما نباید برخی پارامترها را حذف کنیم که پیچیدگی کمتر شود. - بلکه در این نوع مصالحه ها ما باید به دنبال راه حلی باشیم که ترکیبی از بهترین نتایج رو فراهم کند. - نمونه هایی از این گونه مصالحه های پیچیده، اثرات چندگانه، طراحی تجهیزات، نوع آنتن و ارتفاع می باشند. چون او آنتن دارای مزایا و معایبی است. نبایر این راه حل های مختلف وجود دارد که یقه به کارآیی و ئی موریت مورد نظر و همچنین تأثیرات مختلف آن به سایر پارامترع باید مصالحه کرد. - در مصالحه هایی با اثرات چندگانه، انتخاب پارامتر مستقل و صحیح برای هر مصالحه بسیار حیاتی است. # جدول (4-4) | مراحل | مثال ماهواره آتش نشان | |---|---| | -۱- انتخاب پارامترهای قابل مصالحه | ارتفاع | |2. تعیین فاکتورهایی که پارامتر را تحت تأثیر قرار میدهد و یا اینکه تحت تأثیر آن قرار میگیرد | پوشش، استراتژی گسترش تکمیل پوشش، تناوب مداری، زمان رویت، ضریب کسوف، زمان پاسخ، تعداد فضاپیما مورد نیاز، قابلیت پرتابگر، تفکیک پذیری، وزن محموله، محیط تشعشعی، قابلیت بقا، امکان جمینگ، مخابرات | | -۳- ارزیابی تأثیر هر فاکتور| طول عمر: می تواند تا ارتفاع ۱۸۰۰ کیلومتری پرتاب شود. **پوشش بهتر:** در ارتفاع بالاتر از ۴۰۰ کیلومتر. **تفکیک پذیری کمتر:** بهتر است قابلیت یک موضوع مهم نیست. | | - 4- مستندسازی و تخلیص نتایج | پوشش، تفکیک پذیری، قابلیت بقا | | -۵- انتخاب مقدار پارامتر و محدوده ممکن | ارتفاع ۷۰۰ کیلومتر، ۶۰۰ تا ۸۰۰ کیلومتر | # مثال: برای یک ماهواره را داری، در انتخاب بین آنتن آرایه فازی و آنتن بازشونده می دیاریم دهانه قطر آنتن به عنوان یک پارامتر عملکرد کلیدی در ان ان - فرض می کنیم سایر پارامترع تأثیر برابر داشته باشند. - اذن هر چه دهانه نظر بزرگتر باشد، عملکرد را دار بهتر خواهد بود. در نتیجه آنتن بزرگ تر نیازمند وزن بیشتری خواهد بود که این وزن یک محدودیت محسوب می شود. - از طرفی آنتن آرایه فازی دارای سرعت دریافت و ارسال دیتای بالاتری می باشد. - حال پچیدگی انتخاب آنتن آرایه فازی ( الکترونیکی) با آنتن بازتابنده (مکانیکی) هنگامی خواهد بود که عامل وزن بیش از عادل ابعاد، برای سازه های فضایی ما ایجاد محدودیت می کند. - و این محدودیت وزن میتواند در ادامه روی توان و بازده و سرعت ارسال داده و .... تأثیر گذارد. - هین، باید دید که سطح کارآیی در یک از پارامترهای مصالحه ای چقدر است یا چقدر این پارامتری موثرند و بر اساس آن کار را شروع کرد. - مثلاً ارتفاع ماهواره اثر کلیدی روی پوشش، تفکیک پذیری، عمر ماهواره خواهد داشت و این ارتفاع به وسیله توانایی بر تایگر ، وزن، ظرفیت مجلموله و مخابرات و تشییع محدود خوانده ده - باید اثرات و محدودیت های هر یک از این پارامتر ها را روی سایرین ارزیابی کرده و نتایج را به صورت خلاصه، مستند کرد. - شکل زیر اثرات و محدودیت های ارتفاع روی سایر پارامتر ها را برای ماهواره نوعی آتش نشان، آورده است. # مصالحه های ارتفاع - مصالحه های ارتفاع، شاید شایع ترین نمونه مصالحه باشند که در آن اثرات مختلف، پارامتر ها را به مسیرهای متفاوت سوق می دهد. - شکل مربوط به نتایج برای ارتفاع ماهواره آتش نشان لیست مصالحه ها را در جدول (۴۴) ببینید. - محدودیتهای سیاسی و قابلیت بقا در مصالحه های ماهواره آتش نشان مورد توجه قرار نگرفته است | ویژگیها | فاصله مجاز (Km) | توضیحات | |---|---|---| | ظرفیت پرتاب | | محدودیت های وسایل پرتاب | | تشعشعات | | کمربند تشعشعات داخلی | | پوشش | | هر چه بیشتر بهتر | | ارزیابی پوشش | | ۳۷۵Km در زمین های مسطح | | تفکیک پذیری | | هر چه کمتر بهتر | | محموله | | هر چه بیشتر بهتر | | مخابرات | | مصالحه با محدودیت های پرتابگر | | طول عمر | | | | | ۳۰۰۰ | | | | ۲۰۰۰ | | | | ۱۰۰۰ | | | | | | - معمولاً ماهواره ای برای داشتن پوشش بهتر ، عمر بیشتر و مخابرات ساده تر، بهتر است تا در ارتفاع بالاتر حرکت کنند. از طرفی دیگر، بخاطر توانایی پرتابگیره تفکیک پذیری بهتر و وزن محموله، بهتر است که ماهواره در ارتفاع پایین تر قرار گیرد. - توجه: برای تکمیل مطالعه مطالعہ مصالح مصالحہ ع کا باید تمامی موارد را بررسی و ارزیابی کرد حتی محیط تشخشتی نیز می تواند ارتفاعات خاصی را برای ما دیکته کند که مایل به دوری از آن ها هستیم. # ارزیابی کارآمدی - ما در کمی سازی کارآمدی سیستم ، نیازمند سطح مناسبی از جزئیات می باشیم. البته پرداختن به جزئیات بیش از حد به منابع، نیز مانع پرداختن به مسائل دیگر خواهد شد. - چون پرداختن به موارد خیلی جزئی و کوچک، طراح را از تعیین مسایل لهم رو رنگه داشته و یا باعث می شود که عملکرد واقعی به اشتباه ارزیابی کند. - از ابرای پیشگیری از این موارد و می سبه عملکرد واقعی سیستم و کمی سازی کارآوری آن از سه دوش اصلی استفاده می شود: - روش الگوریتم های سیستم - روش مقایسه با سیستم های موجود - روش شبیه سازی - روش الگوریتم های سیستم : - یکی از روش های کمی سازی کارآمدی بیستم، استفاده از الگوریتم ها یا فرمول های فیزیکی و یا هنری اولیه می باشد که با سیستم یا فرآیند خاصی در ارتباط می باشد. - مثلاً بررسی بودجه کیک (ارسال و دریافت)، تعیین از لوشین دوربین با محدودیت پراش (Diffraction)، پیدا کردن اندازه پرتوی آنتن و یا ارزیابی پوشش های منطقه به نمونه های از این الگوریتم ها می باشند. - الگوریتم های بیستم بهترین روش برای می سبه و بررسی کارآیی سیستم رو ارایه می کنند - جدول زیر لیست الگوریتم های معمول نیستم که برای تحلیل ماموریت ماهواره به منظور کمی سازی سطوح پایه کار آیی استفاده میشوند را نشان می دهد. جدول (۴-۵). # جدول (4-5) | الگوریتم | به کار برده شده برای | |---|---| | بودجه لینک | تحلیل نرخ داده و مخابرات | | اپتیک با محدودیت پراش | اندازه دهانه اپتیک و یا آنتنها تعیین تفکیک پذیری | | حساسیت محموله | ابعاد محموله و تخمین های کارآمدی | | معادلات راداری | ابعاد رادار و تخمین های کارآمدی | | پوشش زمینی، نرخ جستجوی سطح | ارزیابی پوشش اندازه گذاری سیستم، تخمینهای کارآمدی | | نگاشت و بودجه نشانه روی | موقعیت GEO تجهیزات و نشانه روی آنتنها | | | حساسیت تصویر | - الگوریتم های سیستم قابلیت ردیابی روشنی را ایجاد می کنند و بین پارامترهای طراحی و خصوصیات عملکردی ارتباط مناسبی برقرار می کنند. - مثلاً برای ماهواره آتش نشان با استفاده از فرمول فیزیکی اپتیک دوربین ، با محدودیت پراش مربوطه، می توان تفکیک پذیری زاویه قابل دستیابی مناسب و از قطر دوربین می به - گوار با استفاده از الگوریتم های سیم، می توان یک رابطه مستقیم بین ارتفاع ماهواره مورد نظر - ایجاد محموله آن، زاویه دید و وز لوشن مورد نظر را ارایه کرد. - در واقع الگوریتم های سیستم نشان می دهند که چگونه کارآمدی سیستم یا پارامتر های کلیدی تغییر می کنند. - مثلاً برای داشتن یک ماهواره کم هزینه، اساسا با دستیابی به پایداری ماهواره با خوینه کم، - به دست می آید. لذا توجه روی پارامترهای کنترل وضعیت بیشتر شده و سطح پارامترهای مربوط به تفکیک پذیری می تواند به عنوان تابعی از هزینه نیستیم به دست آید. # روش دوم: قیاس با سیستم های موجود - روش دوم برای کمی سازی کارآمدی سیستم، مقایسه طراحی بایستیم های موجود است. - ه در این نوع تحلیل، از ویژگی های شناخته شده جگرهای ماهواره و زیرسیستم های آن استفاده می شود و عملکرد ماهواره مورد نظری بر اساس مبانی نظری و فیزیکی و یا بر اساس تکامل مداوم فناوری مقایسه و عملکرد سیستم تنظیم می شود. - برای مقایسه عملکرد ماهواره ، باید ابتدا ابزارهای مربوط به حوله مانند میدان دید ، وضوح و به انگی بین آنها لیست شوند پس باید پارامترهای اصلی دوربین مانند دهانه، فاصله کانونی፣ اندازه پیکسل و ایرای بر آوردن الزامات مأموریت مورد نظر، تغییر داد. برای این کار باید با افرادی که فن فناوری، عملکرد محرک های هر تکنولوژی ، محدوده مجاز تغییرات و هزینه آن ها سلا می دانده شورت کرد تا تغییرات یکی موجب افزایش بیش از حد در قیمت و یا دقت دیگری نشود. # روش سوم : شبیه سازی - راه سوم برای کمی سازی عملکرد سیستم شبیه سازی است. که جزئیات بیشتر آن در ادامه خواهیم دید. - چون شبیه سازی ها عموماً زمان بر نمی باشند. لذا معمولاً از شبیه سازی ها تنها برای طور امترهای کلیدی استفاده می شود. - یا کمک شبیه سازی می توان ماهواره ها به مدل سازی کرد. - در حال حاضر نیز شبیه سازی ماهواره ۴ در شرایط پیچیده می تواند راه حل قابل قبولی برای تعیین کیفیت عملکرد سیستم باشد - این روش بسیار ارزان تر از شبیه سازی با استفاده از ابزارهای تحلیل ماموریت تجاری است که در ادامه به آن بیشتر پرداخته خواهد شد. # گام هشتم: سودمندی ماموریت - یکی دیگر از فرآیندهای تجزیه تحلیل و طراحی ماموریت های فضایی، تحلیل سودمندی ماموریت می باشد. - سودمندی یعنی چی؟ ماموریت باید سودمند باشد. یعنی باید کم هزینه باشد، باید اثر بخش باشد، باید کم ریسک باشد و ... - تحلیل سود مندی مأموریت، کارآوری ماموریت را به صورت تابعی از طراحی، نریند ولیک و برنامه ریزی کمی سازی می کند. - تحلیل سود مندی مأموریت ، برای موارد زیر بکار می رود : - 1) ارایه اطلاعات کئی تصمیم سازی - ۱۲ ارایه بازخوردها در طراحی سیستم - تحلیل سودمندی مأموریت در ارایه اطلاعات کمی تصمیم سازی ، بدین گونه است که در نهایت مدیر پروژه یا تیم سیستمی پروژه تصمیم می گیرد که چگونه یک ماهواره ساخته شود و کدام بیستم بر اساس عملکرد کلی هزینه و ریسک نسبت به سایر فعالیت ها ساخته شود نه اینکه صرفاً بر اساس تکنولوژی باشد. - حتی گاهی ممکن است تصمیم های اساسی در پروژه براساس سیاسی، اقتصادی و یا جامعه شنان باشد و بهترین اطلاعات ممکن از تحلیل سودمندی ماموریت باید برای پشتیبانی آنها در دسترس باشد. # تحلیل سودمندی مأموریت برای ارایه بازخوردها در طراحی سیستم ها - در واقع باز خورد هایی برای طراحی سیستم ها و ماهواژها همراه با چگونگی رسیدن گزینه ها به اهداف ماموریتی مورد نظر را فراهم می کند. که فرآیندهای این ماهواره چگونه در عمل کار خواهد کرد. - تجزیه و تحلیل ماموریت، چگونگی شناسایی گزینه های مختلف ماهواره و رصد اهداف مورد نظر و تصویر برداری هواشناسی، مخابراتی ، آتش سوزی و رود) با کمی با سازی می کند تا ما بتوانیم بهتر تصمیم بگیریم که این فرآیندها را مثلاً با طراحی جزایی ماهواره های بیشتر در همدارهای پایین و یا با یک ماهواره در مدارهای بالاتر انجام دهیم. - نتیجه : با ادامه این مصالحه ها، ما یا کمک تحلیل ماموریت می توانیم احتمال توانایی شناسایی یک هدف خاص را در یک زمان معین با وجود ماهواره و بدون آن بررسی و مشخص کنیم. # پارامترهای کارآمدی و اندازه های اثر بخش - برای کملی سازی اهداف ماموریتها در ماهواره - ما باید پارامترهای کارآمدی مانند: نرخ پوشش زیاد ، مدت زمان بین مشاهده ، اطلاعات مکانی زمین، پاریخ زمانی ستم ، تفکیک پذیری و ... و با کمک تحلیل و شبیه سازی بر آورد نماییم - همچنین در مقابل، باید پارامترهای اندازه ۴ ر اثر بخشی و یا ضرایب شایستگی رو مانند: آشکار سازی هدف، رصد کردن هدف، ذخیره ویژگی ها و کاهش هویته ، سطح پوش و ... را با کمک تحلیل و شبیه سازی بر آورد نمود. - ما با استفاده از پارامترهای کارآوری مختلف می توانیم شاهد یک تصویر کلی و مناسب از طراحی ماهواره مورد نظر باشیم ولی پارامترهایی اندازه های اثر بخشی به ما کمک می کنند تا چگونگی رسیدن طرح های مختلف به اهداف مأمورتی اندازه گیری شوند. ( چگونه به اهداف مأموریتی خود برسیم ) - مثلاً ما می توانیم بارامترهای کارآمدی را با کمک شبیه سازی سطح پوشش برای هر نقطه از سطح کره زمین، بدون هیچ گونه ابهامی با هدف احتمال کشف آتش سوزی، تصویر برداری از مکان خاص ارزیابی نماییم. اما کمی سازی آن ها بسیار مشکل است و به چگونگی ستاریو و شبیه سازی ماموریت مورد نظر و ایشگاههای زمینی مربوطه و ارتباطات بین آنها ستگی دارد. - اندازه های اثر بخشی خوب و مناسب برای طراحی و تحلیل موفقیت آمیز و سیار حیاتی میباشد و شامل موارد زیر می باشد. - ارتباط روشن یا اهداف مأموریت - قابل فهم توسط تصمیم گیرندگان - قابل بخش یا کمی سازی - حاس به طراحی سیستم ( در صورتی که به عنوان یک معیار انتخاب طراحی استفاده شود) # شبیه سازی سودمندی مأموریت - در تحلیل سودمندی مأموریت، باید تلاش کرد تا محاسبه اندازه های اثر بخشی تابعی از هزینه و ریسک باشد که این کار بسیار سختی است. - در حالی که یه جایی آن معمولاً از پارامترهای اصلی تیتم مانند تعداد ماهواره ها ، وزن محموله و ... برای سودمندی ماموریت استفاده می کنند. - ما اگر بتوانیم برای اندازه های اثر بخش مورد اشاره، مقادیر عددی معنی دار اختصاص دهیم و دلایل اساسی نتایج حاصله را درک نمایم، آنوقت یک گام بزرگ در جهت کمی سازی تحلیل و طراحی مأموریت ما هواره برداشته ایم. # - یک تحلیل سود مندی قومی و خوب هم به تصمیم گیری سازندگان کمک می کند و هم به تصمیم گیران و مدیران سطح بالاتر کمک می کند تا آنها بتوانند به ارزیابی های فنی نزدیک تر شوند و این کار با شبیه سازی سودمندی مأموریت (شبیه سازی تجاری اشبیه سازی محموله های مختلف ) قابل انجام بوده و عملکرد مورد نظر نیستیم با مورد ارزیابی قرار می دهد. - شبیه سازی باید به اندازه کافی ساده و شامل موارد کلیدی مانند هند سه قرار ، حرکت تغییر در اهداف، سیستم برنامه ریزی و درد باشند تا امکان اجرای چند روش مناسب به فراهم کند. - بنابراین می توان داده های آماری مختلفی را جمع آوری کرد و سناریوهای گوناگون و گزینه های - در مختلف را استخراج نمود. - جزئیات بیش از حد در شبیه سازی ها نیازمند زمان و پول بیشتر و بازده کمتر خواهد بود. چون زمان محاسبات و هزینه های دیگر مان از اجرای مطالعات مصالحه ای اثر بخشی باز می دارد. - مثلاً شبیه ساز ماموریت باید بتواند اطلاعات قابل فهم و قابل استفاده برای تصمیم گیران را فراهم نماید تا آن ها درک فیزیکی مناسبی پیدا کنند. قبلاً به صورت نمودار یا انیمیشن که نتوانند مثلاً حرکت یک ماهواره بالای زمین و رصد کردن آن و تصویر برداری از زمین و سایر تغییرات مختلف مورد نظر را نشان دهند انیمیشن های خوب اگر چه به عنوان داده های آماری عددی نیستند، اما می توانند چگونگی عملکر دسیستیم ماهواره و دستی