ردیابی ماهواره‌ها با الگوریتم ایرانی

به گزارش کسب و کار نیوز، تاکنون روش‌های مختلفی برای ردیابی ماهواره‌ها ارائه شده است که می‌توان آن‌ها را به دو دسته فعال و غیرفعال تقسیم کرد. در روش‌های فعال، مشاهدات در جسم تعیین موقعیت شونده بر اساس ارسال سیگنال مشاهداتی به ایستگاه زمینی و دریافت سیگنال برگشتی صورت می‌گیرد.

این دسته از روش‌ها به روش‌های دوطرفه نیز موسوم هستند که ازجمله آن‌ها می‌توان تکنولوژی فاصله‌یابی لیزری و تکنولوژی ردیابی رادار را نام برد.

در مقابل، روش‌های غیرفعال یا روش‌های یک‌طرفه قرار دارند که ردیابی آن‌ها بر پایه جمع‌آوری اطلاعات به‌صورت یک‌طرفه در ایستگاه زمینی یا در ماهواره است. ازجمله این روش‌ها می‌توان به تکنولوژی ردیابی اپتیکی اشاره کرد.

به گفته پژوهشگران، تحقیقات نشان می‌دهد که روش ردیابی ماهواره با سیستم‌های اپتیکی در صورت برقراری شرایط ایده‌آل، دقتی بیشتر از روش‌های مبتنی بر فاصله دارد. همچنین به دلیل ساده بودن ساختار، سیستم‌های اپتیکی و تجهیزات کم‌هزینه آن، انعطاف‌پذیری بالاتری در برابر شرایط محیطی خواهد داشت. لذا این روش به‌منظور ردیابی و تعیین موقعیت ماهواره‌ها نسبت به دو روش دیگر ارجحیت دارد.

در همین خصوص، محققانی از دانشگاه تهران و دانشگاه صنعتی مالک اشتر، پژوهشی را به انجام رسانده‌اند که در آن، استخراج خودکار مشاهدات اپتیکی به‌منظور تعیین مدار اولیه ماهواره‌ها مورد بررسی قرار گرفته است.

در این پژوهش، سعید فرزانه، محقق دانشکده مهندسی نقشه‌برداری و اطلاعات مکانی پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران و همکارانش، روشی جدید برای استخراج مشاهدات زاویه‌ای از طریق سیستم تصویربرداری اپتیکی ارائه کرده‌اند.

به گفته این محققان، در این روش با استفاده از یک CCD و تلسکوپ مناسب، تصویری از آسمان که دارای اطلاعاتی مربوط به ستاره‌ها و رد پای ماهواره است، ثبت می‌شود. ازآنجاکه برای انجام تعیین مدار اولیه باید مقدار آزیموت و زاویه ارتفاعی حداقل دو نقطه از مدار ماهواره در یک فاصله زمانی در اختیار باشد، در این تحقیق روشی خودکار جهت استخراج مدل اثر رد ماهواره ارائه شده است تا با استفاده از مدل استخراج‌شده مختصات نقاط ابتدا و انتها تشخیص داده شوند. این روش سپس با استفاده از روش‌های خاص علمی، مورد ارزیابی قرار گرفته است.

فرزانه و همکارانش در این خصوص می‌گویند: «در تحقیق مورد اشاره، ابتدا طی چهار مرحله (حذف نوفه، تشخیص و حذف ستاره، خوشه‌بندی و تعیین مدل رد ماهواره) پارامترهای متناسب مدل استخراج می‌شود. سپس با در اختیار داشتن مدل ماهواره، مختصات نقاط ابتدا و انتهای ماهواره، محاسبه شده و با استفاده از روابط موجود مقدار آزیموت و زاویه ارتفاعی برای ابتدا و انتها به‌عنوان ورودی تعیین مدار اولیه تخمین زده می‌شود. نکته اساسی در این روند، عدم جابه‌جایی پیکسل‌های روشن در هر مرحله است، زیرا این موضوع سبب جابه‌جا شدن نقاط ابتدا و انتهای رد شده خواهد گذاشت که تأثیر مستقیمی بر دقت تعیین مدار دارد».

آن‌ها در خصوص یافته‌ها می‌گویند: «نتایج حاصل از پیاده‌سازی روش پیشنهادی فوق، بیانگر توانایی بالای آن در تعیین نقاط ابتدا و انتهای رد ماهواره است. برای ارزیابی نتایج حاصل از روش پیشنهادی، مقایسه آن با آزیموت و ارتفاع استخراج‌شده از فایل‌های مداری دقیق مربوط به ماهواره گریس نشان داد که اختلاف در حد میلی‌ثانیه است، و این خود حاکی از دقت بالای الگوریتم پیشنهادی موسوم به MSAC در استخراج نقاط و مدل ماهواره است».

این الگوریتم پیشنهادی به دلیل دقت بالایی که در استخراج نقاط و مدل ماهواره نشان می‌دهد، می‌تواند توسط متخصصین امور فضا و ماهواره مورد استفاده مؤثر قرار گیرد.

 این نتایج جالب‌توجه را نشریه «فیزیک زمین و فضا» متعلق به دانشگاه تهران به چاپ رسانده است.
 

انتهای پیام