پایان نامه ارشد تدوین و تست نرم افزار شبیه ساز میدان مغناطیسی مداری

پایان نامه ارشد تدوین و تست نرم افزار شبیه ساز میدان مغناطیسی مداری
مقطع : کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک – هوا و فضا
چکیده
ماهواره ها ابزار و تجهیزاتی بودند که انسان با دستیابی به آنها توانست به امکانات و توانایی هایی دست یابد که تا آن زمان فقط آنها را در رویا و خیال می دید . در واقع انسان توانست به چشم ها و بازوهایی دست یابد که به وسیله آنها بتواند در محیطهایی حضور یابد که امکان حضور فیزیکی اش در آنها وجود نداشت . به سرعت این تکنولوژی جدید جای خود را در زندگی بشر پیدا کرد و توانست به عاملی تعیین کننده در امور زندگی بشر از فرهنگی و اقتصادی گرفته تا نظامی و سیاسی ، تبدیل شود .
با آغاز به کار اولین ماهواره مباحث جدیدی نیز مطرح شد که اهمیت و ارزشی کمتر از خود ماهواره نداشت . اکتشاف درباره محیط فضا و یافتن عوامل تأثیر گذار بر سامانه های فضایی ، نحوه تأثیر پذیری سامانه های فضایی از این عوامل مؤثر ، چگونگی مقابله و کنترل این عوامل و در صورت امکان استفاده مفید از آنها ، راهکارهای افزایش طول عمر سامانه های فضایی و بالا بردن قابلیت اطمینان آنها ؛ از مهمترین موضوعاتی بودند که ذهن دانشمندان را به خود مشغول کردند . البته علاوه بر جنبه های علمی نمی توان انکار کرد مسائل مادی و هزینه بسیار بالای ساخت یک سامانه فضایی ( و با توجه به شرایط و نیازهای فعلی کشور ما ماهواره ) از مهمترین انگیزه هایی استکه به این مسائل ارزش می بخشید . در اینجا بود که برای نخستین بار بحث آزمایش و تست پیش از پرتاب ماهواره ها ( با دیدی جامع تر سامانه های فضایی ) و شبیه سازی محیط فضا و عوامل تأثیرگذار آن بر ماهواره مطرح شد .
از دید اینجانب عوامل تأثیر گذار فضایی را می توان در دو دسته تقسیم بندی کرد ؛ دسته اول عبارتند از عواملی که اساساً ماهیت مادی دارند و بدنه ماهواره در مقابل تأثیر گذاری آنها مانند سدی عمل می کند . ریز اجرام فضایی و شهابها ، ذرات سنگین و پرانرژی حاصل از تابشهای خورشیدی (بادهای خورشیدی ) ، غلظت محیط و بحث اصطکاک و تولید پسا در ارتفاعات پایین از دسته عواملی هستند که تأثیری مادی و اصطلاحاً مکانیکی بر ماهواره می گذارند .

لغات کلیدی
شبیه ساز میدان مغناطیسی، مگنتورکر ،تجهیزات تست آزمایشگاهی ،حلقه های هلمهولتز ،گشتاور دوقطبی مغناطیسی ،زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت ،شبیه ساز میدان مغناطیسی فضایی ، کنترل اتوماتیک شبیه ساز میدان مغناطیسی

فهرستعنوان صفحه
1- مقدمه 17
2- مروری بر مدلهای ژئومغناطیسی 19
3- معرفی مدل مغناطیسی جهانی آمریکایی/انگلیسی برای سال 2005-2010 (WMM) 21
1-1 تکنیک مدلسازی 21
1-2 اطلاعات بدست آمده از داده ها و کنترل کیفیت 28
1-2-1- داده های ماهواره 28
3-1-1- Orsted 30
3-1-1-1- مغناطیس سنج ها 31
3-1-1-2- ابزار جمع آوری داده ها[data products] 31
3-1-2- CHAMP 32
3-1-2-1- مغناطیس سنج ها 32
3-1-2-2- وسایل جمع آوری داده ها 32
3-1-3- SAC-C 34
3-2 داده های پایش 34
3-3 تامین تجهیزات 35
3-4 جمع آوری داده ها و کنترل کیفیت 36
3-5 انتخاب داده برای WMM2005 38
3-6 انتخاب و پیش پردازش برای مدل ها 40
3-7 انتخاب برای توانایی پیشگویی پیشرو تا 2010 40
3-8 روشهای مدلسازی 41
3-9 پیشبینی تغییرات ارضی 41
3-10 تکنیکهای وزندهی به دادهها 41
3-11 قطب مغناطیسی و محل دوقطبی خارج از مرکز 42
3-12 پارامتریسازی مدل 43
3-13 ضرایب مدل 46
1- معادلات به کار گرفته شده 52
1-1 مؤلفه های شتاب جاذبه را بصورت زیرمی باشد: 52
1-2 مدل باد خورشیدی پارکر به صورت زیر محاسبه می گردد. 53
1-3 برای محاسبه پارامتر های میدان مغناطیسی، مؤلفههای برداری میدان X’، Y’و Z’در مختصات ژئودزی به صورت ذیل محاسبه میشوند: 55
1-4 پارامترهای ناشی از اتمسفر زمین 57
1- میدان مغناطیسی چیست ؟ 63
2- مبانی فیزیکی پیچه هلمهولتز 64
2-1 میدان مغناطیسی حلقه 65
2-2 پیچه هلمهولتز و میدان مغناطیسی آن 67
2-3 ویژگی و کاربردهای حلقه های هلمهولتز 69
2-4 تغییرات میدان تولیدی توسط حلقه های هلمهولتز در فضای بین حلقه ها 70
2-4-1- جابجایی در راستای محور حلقه ها 70
2-4-2- جابجایی عمود بر راستای محور حلقه ها : 78
2-4-2-1- نحوه محاسبه مؤلفه های مغناطیسی در یک نقطه از فضا 78
2-4-2-2- میدان تولیدی توسط دوجفت حلقه 93
2-5 القاء و القاء متقابل 94
2-6 شار میدان مغناطیسی : 96
2-7 اصل القاء 98
2-8 نیروی محرکه الکتریکی : 98
2-9 قانون القاء فارادی 99
2-10 قانون لنز 100
2-11 پدیده خود القایی و ضریب خود القایی 100
2-12 القاء متقابل 101
2-13 فرمول نویمن 103
2-14 تاریخچه حلقه های هلمهولتز 105

–
تعداد صفحه :156

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند