سامانه ستاره‌یاب چیست؟

در سال ۹۱ موفق شدیم سنسور آزمایشگاهی با اهمیت را در زمینه ماهواره‌ها طراحی کرده و یک سری پروژه‌های تحقیقاتی را در زمینه فناوری‌های فضایی ناوبری طراحی کردیم و این روند تحقیقاتی همچنان ادامه دارد.



 شبنم یزدانی سرپرست پژوهشکده طراحی سامانه‌های فضایی دانشکده هوافضا دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی در گفت و گو با خبرنگار حوزه فن‌آوری‌های نوین گروه علمی پزشکی باشگاه خبرنگاران جوان؛ اظهارداشت: در سال ۹۱ موفق شدیم سنسور آزمایشگاهی با اهمیت را در زمینه ماهواره‌ها طراحی کرده و یک سری پروژه‌های تحقیقاتی را در زمینه فناوری‌های فضایی ناوبری طراحی کردیم و این روند تحقیقاتی همچنان ادامه دارد.

یزدانی در خصوص موارد استفاده ناوبری ( موقعیت‌یابی) عنوان داشت: برای هر جسم فضایی اعم از ماهواره یا موشک، پرتاب‌گر و یا حتی شهاب‌سنگ‌ها و سیارک‌هایی که در مدار زمین قرار می‌گیرند، از توسعه فناوری ناوبری همانند ناوبری gps، نجومی و... استفاده می‌کنیم.

وی گفت: ناوبری نجومی که نوعی ناوبری سنتی و قدیمی و در عین حال دقیق‌ترین نوع ناوبری می‌باشد، به وسیله ستارگان انجام می‌شود؛ دسترسی به این نوع ناوبری که سن زیادی دارد، سبب پیشرفت در سایر علوم و تکنولوژی‌ها خواهد شد.

سابقه علم نجوم که سابقه آن به حدود ۲۸۰۰ سال قبل از میلاد مسیح برمی‌گردد، که در آن زمان، منجمان با نگاه دقیق به آسمان حرکت ستارگان را با دقت و علاقه زیادی رصد می‌کردند و درباره رفتارهای تکرار پذیر ستارگان و کهکشان‌ها و صورت‌های فلکی و تغییرات آنها پیشگویی‌هایی انجام داده و آنها را نام‌گذاری می‌کردندکه رفته رفته و با پیشرفت تکنولوژی این کارها توسط ماهواره‌هایی که در مدارهای مختلف قرار دارند، همچون ماهواره هیپارکوس انجام شد که کاتولوگ‌های دقیقی از آسمان را مشخص کرده و موقعیت و وضعیت دقیق ستارگان را نسبت به مرجع مختصات زمینی که ثابت و نیوتونی می‌باشد، مشخص میکنند که برای ناوبری مسافران کشتی و... کاربردهای فراوان دارد.

یزدانی بیان داشت: در مدارها و فواصل بسیار دور که از دسترس سنسورهای gprs موجود در مدارهای میانی خارج می‌شویم، به نوعی مهم و گلوگاهی در بحث ماهواره‌ها که حدود یک قرن از عمر آن می‌گذرد، نیاز داریم تا در مدارهای بالاتر موقعیت مشخصی از سطح زمین را دنبال ‌کنند، استفاده می‌شود.

سرپرست پژوهشکده طراحی سامانه‌های فضایی دانشگاه خواجه نصیر افزود: سامانه ستاره یاب که نوعی دوربین نجومی است، در موقعیت خاصی که توسط پردازنده‌های آن تنظیم شده، در محیط اطراف خود در مدار که شامل ستارگان هستند، تصویری فراهم کرده و به زمین مخابره می‌کنند.

یزدانی گفت: پس از تهیه تصاویر، آنها را توسط پردازنده‌های الکتونیکی به صورت صفحه‌ای، در دستگاه بدنی که در خود ستاره یاب‌ها موجود است، در مختصات خاصی در دوربین‌های نجومی تحلیل و موقعیت‌های ستارگان که به وسیله نقاط روشن مشخص می‌شوند را موقعیت‌یابی می‌کنند.

وی اظهار داشت: سامانه ستاره یاب و ماهواره آن برای موقعیت‌یابی ستاره ها و اجرام آسمانی، به جداول از پیش تعیین شده که موقعیت اجرام آسمانی در آن موجود است، نیاز دارند.

شبنم یزدانی گفت: در مرحله بعد، پس از شناسایی موقعیت ستاره‌ها و پردازش‌های اولیه، دو طیف اطلاعات شامل دستگاه اینرسی و بدنه ستاره یاب‌ها را از حافظه آنها استخراج نموده و موقعیت هر ستاره را به وسیله روش های دقیق الگوریتمی و تطبیق این دو طیف باهم مشخص می‌کنیم.

سرپرست پژوهشکده طراحی سامانه‌های فضایی دانشگاه خواجه نصیر بیان داشت: به وسیله اطلاعات جمع‌آوری شده از ستاره‌یاب‌ها، جهت گیری زاویه‌ای ماهواره‌ها مشخص می‌شوند که البته برای این کار لازم است با توجه به نوع پهنای باند اطلاعاتی که از زمین فرستاده می‌شود، دوربین‌ها را در سطح زمین با دقت بالایی تنظیم کنیم.

یزدانی گفت: دقت سنسورها باتوجه به ی مختلف با توجه به مداری که در آن قرار گرفته متفاوت است و نوع انتخابی سنسورها با توجه بودجه و ماموریت آنها مشخص می‌شود.

وی افزود: برای مثال ماهواره‌های عملیاتی به ستاره یاب‌ها احتیاجی ندارند و تنها به وسیله جی پی اس‌ها یا سایر سنسورهایی که با میدان مغناطیسی زمین هماهنگ هستند، دقت لازم برای تصویربرداری‌های سنجشی در ترکیب آنها وجود دارد، اما برای مدارهای بالاتر و جابه جایی بین کرات به سنسورهای دقیق‌تری همانند ستاره‌یاب‌ها احتیاج است.

یزدانی با اشاره به تاریخچه ستاره‌یاب‌ها عنوان داشت: اولین بار که ستاره یاب ها در سال ۱۹۵۰ در موشک های کروز که عمر عملیاتی بالایی نداشته مورد استفاده قرار گرفتند و بعدها در سایر پرتاب‌گرها همچون شاتل، موشک‌های قاره پیما، بالستیک، موشک تریدنت و موشک های حاوی کلاهک های هسته ای برای تصویر برداری در روز و بازه های خاصی از شب،

یزدانی با اشاره به تاریخچه ستاره‌یاب‌ها عنوان داشت: اولین بار که ستاره یاب ها در سال ۱۹۵۰ در موشک های کروز که عمر عملیاتی بالایی نداشته مورد استفاده قرار گرفتند و بعدها در سایر پرتاب‌گرها همچون شاتل، موشک‌های قاره پیما، بالستیک، موشک تریدنت و موشک های حاوی کلاهک های هسته ای برای تصویر برداری در روز و بازه های خاصی از شب، از سنسورهای دقیقی مانند ستاره‌یاب‌ها استفاده شد.

سرپرست پژوهشکده طراحی سامانه‌های فضایی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی گفت: در حال حاضر یکی از اهداف مهم شرکت‌های موقعیت یاب این است که سامانه ای جایگزین جی پی اس پیدا کنند تا مشکلاتی همچون خراب شدن سیگنال را نداشته باشند و از سیستم های طبیعی موجود مانند ستاره ها با تکنولوژی امروزی برای تعیین دقیق موقعیت های مختلف استفاده کنند.

منبع :