۱۳۹۹/۰۱/۲۴ ۰۰:۰۴ ۱۳۶
طبقه بندی: داده ها و سنجنده ها
چچ
زیرسیستم‌ها و الزامات ماهواره‌های سنجشی

زیرسیستم‌ها و الزامات ماهواره‌های سنجشی

هدف از تعریف و انجام آزمون‌های پیش از پرتاب، بررسی کارایی مطلوب و تضمین صحت عملکرد هر زیرسامانه در تمام مراحل مأموریت است.

همان‌گونه که در قسمت شرایط حمل و نقل و محیط فضا بیان شد، هر زیرسامانه تا پایان عمر عملیاتی خود شرایط گسترده‌ای از تغییرات فشار، دما، جاذبه و دیگر عوامل محیطی را متحمل می‌شود که حفظ پایداری و کارایی مناسب آن، روند انجام مأموریت را ممکن می‌سازد. بر این اساس مجموعه‌ای از آزمون‌ها تعریف و اجرا می‌شود تا با شناسایی و رفع نواقص احتمالی، قابلیت اطمینان انجام مأموریت افزایش یابد. به‌عبارتی‌دیگر هدف از تعریف و انجام آزمون‌های پیش از پرتاب، بررسی کارایی مطلوب و تضمین صحت عملکرد هر زیرسامانه در تمام مراحل مأموریت است.
قبل از انجام هر آزمون، لازم است تا برنامه آزمون با توجه به الزامات مأموریت آماده شود. برنامه آزمون شامل نوع آزمون، سطح آزمون، امکانات، روند آزمون، ملاحظات و مؤلفه‌های تأیید عملکرد و ارزیابی است. هزینه، زمان‌بندی، نوع مأموریت و قواعد سازمانی نیز از دیگر ملاحظات تعریف و انجام آزمون‌ها است. در ادامه برخی از مهم‌ترین آزمون‌ها معرفی شده‌اند.
.
1- آزمون عملکردی
هدف از انجام این آزمون بررسی پایداری زیرسامانه و ارزیابی الزامات عملکردی قبل و بعد از انجام هریک از آزمون‌های محیطی است. بدین ترتیب اولین آزمون صورت گرفته معیار و مرجعی می‌شود برای بررسی پایداری آن زیرسامانه که عیوب عملکردی احتمالی نسبت به آن سنجیده می‌شود. آزمون عملکرد محدود در فواصل زمانی بین آزمون‌های محیطی انجام می‌گیرد که این مهم در زیرسامانه‌های مختلف تعاریف مختلفی دارد. جزئیات بیشتر این آزمون‌ در اسناد استاندارد ECSS قابل‌ دسترسی می‌باشند.
.
2- آزمون حرارتی
تنش‌های حرارتی ناشی از تغییرات دمایی در مدار ماهواره‌ به سهولت می‌تواند موجب بروز اختلال در عملکرد زیرسامانه‌های مختلف شود. این مهم می‌بایست در فاز طراحی موردتوجه قرار گیرد. براین اساس و به‌منظور ارزیابی و بررسی قابلیت اطمینان فرآیند کنترل حرارت در ماهواره، آزمون‌های حرارتی شامل آزمون‌های بالانس حرارتی، سیکل حرارتی و سیکل خلاء حرارتی تعریف و اجرا می‌شود. شبیه‌سازی و آزمون حرارتی،‌ در سطوحی با بدترین شرایط در مرز بالا و پایین دمایی و با در نظر گرفتن حاشیه اطمینان انجام می‌شود. شرایط آزمون و مدت‌زمان آن به ساختار بخش آزمون، ‌طراحی و الزامات مأموریتی بستگی دارد. شکل زیر نمایی از آزمون خلاء حرارتی ماهواره Pleiades-Neo را نشان می‌دهد.

.

شکل 1 - نمایی از آزمون خلاء حرارتی ماهواره Pleiades-Neo

.
3- آزمون ارتعاش
آزمون ارتعاش شرایط گذار ماهواره از زمین تا مدار را شبیه‌سازی می‌کند و بدین ترتیب به ارزیابی پایداری زیرسامانه‌های مختلف در این فرآیند می‌پردازد. آسیب‌های مکانیکی ناشی از آزمون ارتعاش می‌تواند ساده همچون شل شدن پیچ‌های اتصال تا سخت مثل اعوجاجات سازه‌ای باشد که درهرصورت به‌عنوان عامل کاهش قابلیت اطمینان سامانه شناخته می‌شود و تا جای ممکن می‌بایست درصدد رفع آن برآمد. این آزمون شامل اعمال ارتعاش‌های سینوسی، تصادفی و شوک می‌باشد که به ترتیب فرکانس طبیعی سخت‌افزار، مقاومت سخت‌افزار در برابر محیط ارتعاشی فرکانس بالا با پهنای باند وسیع و مقاومت سخت‌افزار در مقابل بارهای شوک مراحل پرتاب و جدایش را مورد ارزیابی قرار می‌دهند. ارزیابی آزمون ارتعاش بر اساس مقایسه رفتار ساختاری واقعی با نتایج مدل‌سازی و تحلیل‌های عددی صورت می‌گیرد. شکل زیر نمایی از آزمون ارتعاش Sentinel-6 را نشان می‌دهد.

.

شکل 2 – نمایی از آزمون ارتعاش Sentinel-6

.
4- آزمون سازگاری الکترومغناطیسی
آزمون سازگاری الکترومغناطیسی به‌منظور ارزیابی و اطمینان از عدم تخلیه الکترواستاتیکی و تداخل الکترومغناطیسی زیرسامانه‌های مختلف ماهواره تجمیع شده، تعریف و اجرا می‌شود. در فرآیند طراحی، ساخت و تجمیع می‌بایست به بازه میدان الکترومغناطیسی تولیدشده توسط هر زیرسامانه توجه شود تا مانع از عملکرد مناسب زیرسامانه‌های دیگر نگردد. علاوه بر این در آزمون سازگاری الکترومغناطیسی عملکرد تمام زیرسامانه‌ها در حضور یک منبع الکترومغناطیسی خارجی نیز بررسی می‌شود تا پایداری آن‌ها مورد ارزیابی قرار گیرد. به‌طورکلی آزمون سازگاری الکترومغناطیسی شامل ارزیابی گسیل هدایت‌شده، حساسیت هدایت‌شده، گسیل منتشرشده و حساسیت منتشرشده در هر زیرسامانه می‌باشد. شکل زیر نمایی از آزمون سازگاری الکترومغناطیسی ماهواره ESEO را نشان می‌دهد. همان‌گونه که مشاهده می‌شود برای انجام این آزمون، سخت‌افزار تحت آزمون در یک محیط بدون پژواک قرار می‌گیرد؛ این محیط امواج RF را جذب می‌کند و تداخل الکترومغناطیسی بین محیط خارجی و داخلی و بازتاب را به حداقل می‌رساند. سپس یک منبع تابش یا دریافت امواج الکترومغناطیسی در فواصل مختلف در اطراف سخت‌افزار قرارگرفته و فرآیند ارزیابی را انجام می‌دهد.



شکل 3 – نمایی از آزمون سازگاری الکترومغناطیسی ماهواره ESEO

آدرس کوتاه شده: