مدل‌سازی و شبیه‌سازی مسیر یک حامل بالستیک در دستگاه‌های مختصات زمین چرخان و ناوبری

Abstract

هدف از ارائة این مقاله، بیان روند مناسب برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی مسیر حرکت یک حامل بالستیک به‌صورت ساختارمند و معرفی ابزارهای ریاضی لازم برای این کار است. وسیلة مورد‌نظر یک حامل سه مرحله‌ای است که در هر مرحله دارای شرایط جرمی، آیرودینامیکی، پیشرانشی و کنترلی مجزا است. برای مدل‌سازی دستگاه‌های مورد نیاز از جمله دستگاه اینرسی، دستگاه زمین، دستگاه ناوبری و دستگاه بدنی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، معادلات پروازی این وسیله نسبت به چارچوب زمین و چارچوب ناوبری برای مدل‌سازی مد‌نظر قرار گرفته و ماتریس‌های تبدیل میان دستگاه‌های مختلف ارائه شده‌ است. در مدل مورد‌نظر زمین به‌صورت یک بیضی‌گون به‌همراه مدل مشخصی از میدان جاذبه زمین و مطابق با مدل WGS-84 مورد استفاده قرار گرفته است. برای جلوگیری از تکینگی در معادلات حرکت دورانی از کواترنیون‌ها به جای زوایای اویلر به عنوان متغیرهای حالت استفاده و تبدیلات میان آنها نیز معرفی شده‌ است. در نهایت پس از شبیه‌سازی نتایج به‌صورت گرافیکی ارائه و بررسی شده است.