ارزیابی اثرات تغییر پارامترهای مداری بر تعیین مشخصات منابع انرژی و کارایی آنها در زیرسیستم توان الکتریکی ماهواره‌های LEO

Abstract

این مقاله به بررسی اثرات تغییر پارامترهای مداری و ارزیابی اهمیت آن در طراحی اولیة ماهواره می‌پردازد. بدین منظور گروهی از مأموریت‌های LEOبا دو هدف اصلی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. هدف اول، شناخت انواع و ساز و کارهای تأثیرات ناشی از تغییر پارامترهای مداری بر عملکرد منابع انرژی در زیرسیستم توان الکتریکی است. هدف دوم، ارزیابی میزان این تأثیرات بر طراحی اولیه و اهمیت آنهاست. مطالعات برای مأموریت هر ماهوارة مکعبی، درمدارهایی با ارتفاع‌ها و زاویه‌های میل متفاوت انجام گرفته است، و برای هر مدار روند برآورد مشخصات و تعیین میزان کارایی آرایه‌های خورشیدی و باتری در طی مأموریت‌ بررسی شده است. همچنین تعامل‌های مختلف با سایر زیرسیستم‌ها که ناشی از تغییر مشخصات مداری است و موجب تأثیرات غیرمستقیم بر زیرسیستم توان الکتریکی می‌شوند، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. بررسی‌ها نشان می‌دهند که پارامترهای ارتفاع و زاویة میل از طریق فاکتورهایی نظیر پریود،‌ مدت زمان خورشیدگرفتگی، نسبت‌ روشنایی به خورشید‌گرفتگی، زاویة تابش به آرایه‌های خورشیدی و همچنین میزان شارهای دریافتی از خورشید؛ راندمان و عملکرد منابع انرژی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. نتایج بیانگر آن است که افزایش ارتفاع مدار، حاشیه‌های بهتری را برای طراحی زیرسیستم توان فراهم می‌سازد و لذا مطلوب تلقی می‌شود، اما برای زاویة میل مقدار بهینه‌ای وجود دارد، که باید در روند طراحی مد نظر قرارگیرد.