- عنوان کتاب: Spacecraft Modeling, Attitude Determination, and Control Quaternion-Based Approach
- نویسنده/انتشارات: Yaguang Yang
- حوزه: فضانوردی
- سال انتشار: 2025
- تعداد صفحه: 413
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 5.27 مگابایت
علاقه من به مدلسازی، تعیین وضعیت و کنترل فضاپیما در شرکت علوم مداری آغاز شد. در پایان تابستان ۲۰۰۵، به دنبال شغلی بودم که به بهترین شکل از پیشینه من در کنترل و بهینهسازی استفاده کند. در محوطه دانشگاه دالس این شرکت، یک خانه باز برای متقاضیان کار وجود داشت. این اولین باری بود که از شرکت علوم مداری بازدید کردم. بسیار خوش شانس بودم که فرصتی برای صحبت با دکتر برایان کلر، معاون مدیر GNC (هدایت، ناوبری و کنترل) در آن زمان، داشتم. من نشریات خود را در زمینه کنترل به او نشان دادم و کارم را در شرکتهای قبلی توضیح دادم، او گوش داد و بلافاصله قول داد که مصاحبهای برای من ترتیب دهد. چند هفته بعد، مدیر آینده من در شرکت علوم مداری، آقای جیمز بابِت، با من تماس گرفت و مصاحبهای برنامهریزی شد. هم برایان و هم جیمز میدانستند که من پیشینهای در زمینه فضاپیما و وسایل پرتاب ندارم، با این حال، به پیشینه من در زمینه کنترل اعتماد داشتند و معتقد بودند که تجربه قبلی من در این کار مفید است. آنها این شغل را به من پیشنهاد دادند! من در نوامبر ۲۰۰۵ به شرکت Orbital Science پیوستم. دوران حضورم در شرکت Orbital Science بسیار لذتبخش بود. من عمیقاً درگیر طراحی سیستمهای کنترل برای دو فضاپیما و یک وسیله پرتاب بودم. اولین ماموریت من بررسی و یادگیری طراحی ROCSAT III در آمادهسازی برای طراحی فضاپیمای بعدی بود. در عرض چند هفته، متوجه شدم که طراحی میتواند بهبود یابد و یک روش جایگزین پیشنهاد داد. از اینکه مدیرم، آقای بابِت، به سرعت به ایمیل من پاسخ داد و از پیشنهاد من حمایت قوی کرد، شگفتزده شدم. تغییرات پیشنهادی اعمال شد و شش ماهواره در آوریل ۲۰۰۶ پرتاب شدند که همگی به الزامات طراحی خود دست یافتند. در طول دوران حضورم در شرکت Orbital Science، چندین کتاب درسی در مورد کنترل فضاپیما، مانند کتاب «دینامیک و کنترل فضاپیما: یک رویکرد مهندسی عملی» نوشته ام. جی. سیدی، کتاب «دینامیک و کنترل وسیله نقلیه فضایی» نوشته بی. وی و کتاب «تعیین و کنترل وضعیت فضاپیما» نوشته جی. آر. ورتز، منبع بسیار خوبی برای درک این موضوع برای من بودند. اگرچه همه این کتابها عالی هستند، اما من معتقد بودم که برخی از مطالب، به ویژه روشهای طراحی سیستم کنترل، قابل بهبود هستند. با این حال، وظایف کاری من در شرکت Orbital Science بسیار چالش برانگیز بود و وقت نداشتم که در مورد جزئیات این پیشرفتها فکر کنم. من شرکت Orbital Science را در سال ۲۰۰۸ ترک کردم تا به NRC ایالات متحده بپیوندم. در NRC، پس از هشت ساعت کار در دفتر، وقت آزاد بیشتری برای فکر کردن به این مشکلات داشتم. من در سال ۲۰۱۰ شروع به انتشار مقالاتی در مورد روشهای جدید کنترل فضاپیما و الگوریتمهای طراحی سیستمهای کنترل فضاپیما کردم و سعی کردم با استفاده از حسگرها و محرکهای مختلف، مشکلات مربوط به کنترل را در مراحل مختلف ماموریتهای مختلف برطرف کنم تا تا حد امکان مشکلات طراحی را پوشش دهم. پس از چند سال، انتشارات من چندین حوزه مهم در مدلسازی فضاپیما، تعیین وضعیت و کنترل را پوشش داد. در ۱ مه ۲۰۱۵، ایمیلی از ویجی پریملانی از CRC Press دریافت کردم که از من پرسید آیا علاقهمند به انتشار کتابی با این ناشر معتبر هستم یا خیر. فکر فوری من این بود: این یک ایده جالب است. گفتم «بله، اما ممکن است کمی طول بکشد چون میخواهم چند مسئله طراحی دیگر را که هنوز انجام ندادهام، در نظر بگیرم، ضمن اینکه من مشغول کار بودم و فقط در اوقات فراغتم برای این پروژه به کار ادامه خواهم داد.» نمیدانستم که این تأخیر چند سال طول خواهد کشید، اما این وعده انگیزهای برای من بوده است تا به طور مداوم روی این پروژه جالب کار کنم. وقتی این پروژه به خط پایان نزدیک شود، میخواهم از چند نفر که در این مسیر به من کمک کردند تشکر کنم. اول، میخواهم از دکتر کلر و آقای بابت در شرکت علوم مداری تشکر کنم که به من فرصت کار در این زمینه شگفتانگیز را دادند. دوم، میخواهم از آقای پریملانی در CRC Press به خاطر دعوتش برای نوشتن کتابی با موضوع انتخابی من و صبرش در برابر پیشرفت کند من تشکر کنم. همچنین مدیون همکار سابقم، دکتر زی. ژو در ناسا هستم که دو مقاله را که در این کتاب گنجانده شده است، به طور مشترک نوشته است. در آخر، از مدیرم، آقای رونالدو جنکینز در NRC ایالات متحده، به خاطر حمایت و تأییدش از نوشتن این کتاب در اوقات فراغتم سپاسگزارم.
My interest in spacecraft modeling, attitude determination, and control started at Orbital Science Corporation. At the end of the summer of 2005, I was looking for a job that would best use my background in controls and optimization. There was an open house for job applicants at the company’s Dulles campus. That was the first time I visited Orbital Science Corporation. I was very fortunate to have a chance to talk to Dr. Brian Keller, the deputy director of GNC (guidance, navigation, and controls) at the time. I showed him my publications in controls and explained my work at previous companies, he listened and immediately promised to set up an interview for me. A few weeks later, my future manager at Orbital Science Corporation, Mr. James Bobbett, called me and an interview was scheduled. Both Brian and James knew that I did not have a background in spacecraft and launch vehicles, however, they trusted my background in controls and believed my prior experience to be beneficial in this work. They offered me the job! I joined Orbital Science Corporation in November 2005. My time at Orbital Science Corporation was delightful. I was deeply involved in the control system designs for two spacecraft and one launch vehicle. My first assignment was to review and learn the design of ROCSAT III in preparation for designing the next spacecraft. In a few weeks, I realized that the design could be improved and proposed an alternative method. I was surprised that my manager, Mr. Bobbett, quickly replied to my email with his strong support for my proposal. The proposed changes were implemented and six satellites were launched in April 2006, all achieving their design requirements. During my time at Orbital Science Corporation, several textbooks on spacecraft controls, such as M.J. Sidi’s book “Spacecraft Dynamics and Control: A Practical Engineering Approach”, B. Wie’s book “Space Vehicle Dynamics and Control”, and J.R. Wertz’s book “Spacecraft Attitude Determination and Control”, were great source to me in understanding this topic. Although all these books are excellent, I believed that some materials could be improved, especially, the control system design methods. However, my work assignments at Orbital Science Corporation were very challenging and I did not have time to think about the specifics of these improvements. I left Orbital Science Corporation to join the US NRC in 2008. At NRC, I have had more free time, after eight hours in the office, to think about these problems. I started to publish papers in 2010 on new methods for spacecraft control and algorithms to design spacecraft control systems, trying to address control related problems in different stages of different missions using different sensors and actuators to cover as many design problems as possible. After a few years, my publications covered a few important areas in spacecraft modeling, attitude determination, and control. On May 1, 2015, I received an email from Vijay Primlani from CRC Press, asking if I was interested in publishing a book with this established publisher. My immediate thought was: that is a cool idea. I said “yes, but it might take some time because I want to consider a few more design problems that I have not done yet, besides I had been working and would continue to work only in my spare time for this project.” I did not know that the delay would be a few years but the promise has been the motivation for me to work continuously on this interesting project. When this project approaches the finish line, I would like to thank a few people, who helped me along the way. First, I would like to thank Dr. Keller and Mr. Bobbett at Orbital Science Corporation for giving me the chance to work in this amazing area. Second, I would like to thank Mr. Primlani at CRC Press for his invitation to write a book with my choice of topic and for his patience with my slow progress. I am also indebted to my former colleague, Dr. Z. Zhou at NASA, who co-authored two papers that are included in this book. Last but not least, I am grateful to my manager, Mr. Ronaldo Jenkins at the US NRC for his support and approval of writing this book in my spare time.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: Spacecraft Modeling, Attitude Determination, and Control Quaternion-Based Approach
نظرات کاربران