Vektör gözlemleri ile küçük uydularda yönelim belirleme yöntemleri

Abstract

Özet Uzay teknolojisinde yaşanan gelişmeler ile birlikte küçük uyduların uzay görevlerinde kullanılma sıklığındaki artış, bu uyduların yönelim belirleme yöntemleri konusunda yapılan bilimsel çalışmaların artmasını da beraberinde getirmiştir. Kütle ve boyutlarının küçük olmasının yanında ucuz olmaları da alt sistemlerinin ayrı ayrı test edilebilmesi ve hatta ilerleyen teknolojinin getirisiyle üretilebilecek tüm alt sistemlerin çeşitli uzay görevlerinde daha sık kullanılması için önemli bir parametre durumundadır. Bu çalışmada, Wahba’nın hata fonksiyonunu minimuma indirmek amaçlı kullanılan yöntemlerden bazıları iki vektör kullanılarak kıyaslanmıştır. Bu iki vektör, güneş ile manyetik alan vektörleri, sensör verileri ve oluşturulmuş modeller sonucunda elde edilmiştir. Bu yöntemlerin, tekillik sorunu olmaksızın çözüm üretebilmesi için hesaplarda kuvaterniyonlar kullanılmış, sonucunda ise hata hesabı yapması amaçlanmıştır. Kullanılan metodlar hız ve doğruluk açısından karşılaştırıldığı gibi anlık hata analizi de burada önemli bir parametre olmaktadır. Böylece yöntemler arası geçiş anları dahi belirlenebilmektedir. Teknolojinin gelişme göstermesi bilgisayar ortamında yapılan işlem hızları arasındaki farkı küçültse de bu farklılıkları gözetmek uzay ortamında gerekli olacak anlık değişimleri algılama yetisine sahip olmayı da sağlar. Dayanıklılığın önemli olduğu bu çalışmada, simülasyonlar da bunu açıkça ortaya koymuş ve kabul edilebilir bir yönelim tahmini yapılmıştır.