بومیسازی سامانه موقعیتیاب ماهوارهها با "نصیر ۱"
سلسله گزارشهای «نسیم»، از مهمترین دستاوردهای علمی کشور در سالهای اخیر؛ محققان کشورمان، موفق به طراحی و ساخت سامانه "ستارهیاب ملی" به عنوان ابزار ناوبری و کمک ناوبری برای تعیین موقعیت ماهوارهها شدند
به گزارش خبرنگار «نسیم»، سند چشمانداز 20 ساله که چهره جمهوری اسلامی ایران را در افق 1404 ترسیم کرده است، بر حضور فعال کگشورمان در عرصه هوافضا تأکید میکند؛ با توجه به این تأکید و با نگاه به اقدامات صورت گرفته در سالهای اخیر در حوزه فضایی، یکی از فناوریهای مورد نیاز در این زمینه، "فناوری ناوبری و سامانههای ردیاب ستاره" است.
سامانه ستارهیاب یکی از دقیقترین ابزارهای ناوبری و کمک ناوبری برای تعیین موقعیت ماهوارههاست . این سامانه بر روی ماهواره نصب میشود و قادر است که با تصویربرداری از ستارهها و تطبیق اطلاعات آنها با حافظه پردازشگر خود، وضعیت ماهواره را با دقت بالا محاسبه کند .
این سامانه به کمک دوربینهای نجومی و تجهیزات اپتیکی خود از فضای اطراف ماهواره که شامل ستارگان است، عکس تهیه میکند و پس از پردازش عکس و استخراج اطلاعات، ستارگان ثبتشده در تصویر را شناسایی کرده و وضعیت ماهواره با توجه به محور دید عکس تعیین میکند.
این سامانه دارای زیر سامانههایی چون "سختافزار اپتیکی و الکترونیکی، نرمافزار پردازش تصویر، نرمافزار تشخیص الگوی ستاره، نرم افزار تعیین وضعیت، برنام نویسی به زبان ماشین و میز تست" است.
میدان دید "ستارهیاب نصیر 1" 15 درجه مربع و دقتی بالغ بر 10 تا 20 ثانیه قوسی دارد و به لحاظ سختافزاری نیز این سامانه 277 گرم وزن و 48.8 میلیمتر ارتفاع دارد.
سیستم پردازش تصویر سامانه ردیاب ستاره نیز توانایی بازکردن و تحلیل چهار فرمت تصویری BMP ، JPG ، FITS و TIFF را دارد. تصاویر تهیه شده، کالیبره میشود و بعد از حذف نویز جریان تاریک و نویز بازخوانی، وارد مرحله تشخیص نواحی مرتبط با ستارگان میشود. بعد از مشخص شدن نواحی، مختصات مربوط به مرکز هر ستاره در بلوک مرکزیابی تعیین و مشخص میشود.
این سامانه از سوی محققان دانشکده هوافضای دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی بومی شده است . جعفر روشنیان مسئول مرکز پژوهشکده سامانههای پرتاب فضایی در گفتگو با خبرنگار «نسیم» با تاکید بر اینکه عموما برای ماهوارههای ساده از سیستمهای ناوبری اینرسی استفاده میشود، اظهار داشت: در این سیستمها از ژیروسکوپها که نوعی سنسورهای تعیین موقعیت ماهواره هستند، استفاده میشد .
وی ادامه داد: سیستم اینرسی به مرور زمان در تعیین موقعیت با خطا مواجه میشود که به منظور کاهش خطاها و همچنین تعیین دقیق موقعیت ماهواره در فضا، از سامانههای ستارهیاب استفاده میشود .
روشنیان با تاکید بر اینکه اساس عملکرد این سامانه تعیین موقعیت ستارههاست، افزود: علم ناوبری، علم تعیین موقعیت است که در هر وسیله پرنده و یا حتی شناور با تعیین موقعیت مسیر حرکت خود را تعیین میکند. این سامانه تصاویر ستارههایی را که در مسیر میبیند، تصویربرداری و تصاویر به دست آمده را به بورد پردازشگر این سامانه منتقل میکند. تصاویر داده شده نیز با کاتالوگ موقعیت ستارهها تطبیق داده میشود و از این طریق میتوانیم زاویه دقیق موقعیت ماهواره را مشخص کنیم .
وی با اشاره به تفاوت سیستم GPS و سامانه ستارهیاب یادآور شد: در سامانههای GPS موقعیت مکانی مشخص میشود، اما در سامانههای ستارهیاب زاویههای ماهوارهها مد نظر است .