Mathematical modeling of satellite's electric propulsion system (EPS) based on hall effect thruster (Het)
Uydular için hall etkili itici tabanlı elektrikli itki sistemi matematiksel modellemesi
- Tez No: 876754
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ÖZEN ÜNVERDİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sabit yörüngeli uydular, İletişim uyduları, Geostationary orbit satellites, Communication satellites
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Uydular günümüzde hayatımızın vazgeçilemez bir bileşeni haline gelmiştir. Tüm haberleşme sistemleri, akıllı cihazlar ve nesnelerin interneti (IoT), veri alma-gönderme ve diğer birçok bilimsel faaliyetler uyduların yardımıyla gerçekleştirilmektedir. Bir uydunun fırlatıcıdan ayrıldıktan sonra görev ömrü boyunca birçok manevrayı icra etmesi gerekir. Manevra ihtiyaçları uydunun görev yapacağı yörüngeye göre değişkenlik göstermekle birlikte temel olarak şöyle özetlenebilir: ilk yörüngeden görevin idame edileceği hedef yörüngeye irtifa artırmak amacıyla yapılan yörünge yükseltme manevrası, görev penceresini hassas bir şekilde yakalamak için yapılan istasyon yakalama manevrası, belirlenen görev süresince görev yörüngesinde meydana gelecek bozulmalara karşı mevzi koruma manevrası, görev ömrü sonunda görevi sonlandırmak için mezarlık yörüngeye transfer manevrası. Bu manevraları gerçekleştirmek isteyen tüm uydular için itki sistemleri zaruri bir ihtiyaçtır. Bu çalışmada uydu sektörü için önemli avantajları olan ve günümüzde Türkiye uydu sektöründe karmaşık ve bilinmeyen detayları sebebiyle daha az tercih edilen elektrik tabanlı itki sistemlerinin incelenmesi amaçlanmaktadır. Literatür incelendiğinde son yılların trendi olan, küresel kullanımı çok yaygın olan ve giderek artan elektrik tabanlı itki sistemlerinin gelecek 10 yıl içerisinde Türkiye uydu sektöründe daha fazla kullanılacağı öngörülmektedir. Hali hazırda uydu sektöründe ulusal ve uluslararası projelerden elde edilmiş bilgi-birikimi ve deneyimlerin, küresel pazarın ihtiyaçlarını göz önüne alarak, Türkiye uydu sektörü yakın geleceği kapsamında literatüre kazandırılması hedeflenmektedir. Bu çalışmada, öncelikle elektrikli itki sisteminin hangi uydu platformları için maliyet etkin ve tasarım avantajlı olduğu konularının tespiti ve ardından örnek bir haberleşme uydusu platformuna uygulanması durumunda ortaya çıkacak tasarım çözümünü tanıtmak amaçlanmıştır. Ardından Türkiye sektöründe nadir karşımıza çıkan (hatta üzerinde hiç çalışılmamış) elektrikli itki sisteminin matematiksel modellemesi MATLAB-SIMULINK ortamında oluşturulacak ve tanıtılacaktır. Son olarak, tasarlanan matematiksel model örnek bir manevra senaryosunda doğrulanacaktır.
Özet (Çeviri)
Satellites have become an almost indispensable part of our lives today. All communication systems, smart devices, the Internet of Things (IoT), data reception or transmission, and many other scientific endeavors are carried out with the assistance of satellites. Upon separation from the launch vehicle and during all mission lifetimes, a satellite needs to perform many specific maneuvers. Although maneuver needs may vary depending on the mission's orbit, they are mainly as follows: orbit raising to increase its altitude from the launcher's initial orbit to the mission orbit; station acquisition to capture the mission window precisely; station keeping maintaining its position as desired against perturbations during mission life; and transferring to the graveyard orbit for de-orbiting at the end of mission life. The propulsion systems are an irreplaceable requirement for all satellites that aim to perform maneuvers. In this thesis, first, electrical-based propulsion systems that have significant advantages for the satellite sector are to be examined. Currently, they are less preferred in the Turkish satellite sector due to their complex and unknown details. According to literature research, it is predicted that electric propulsion systems, which have been the trend of recent years and are widely used globally and increasing dramatically, will have a greater adoption in the Turkish satellite sector in the next decade. The knowledge and experiences gained in national and international projects in the satellite sector are aimed at contributing to the literature within the scope of the near future of the Turkish satellite sector, considering the needs of the global market. In this thesis, it is aimed to first determine which satellite platforms for the electric propulsion system are cost-effective and design-advantageous, and then to introduce the design solution that would emerge if it were applied to a sample communication satellite platform. Subsequently, it is aimed to focus on the development of the mathematical model of the electric propulsion system in the MATLAB-SIMULINK environment, which is rare (or even non-existent) in the Turkish industry. Finally, the developed mathematical model is to be verified in a sample maneuver scenario.
Benzer Tezler
- Modeling electromagnetic wave propagation through time - varying medium using the finite-difference time-domain (FDTD) method
Sonlu fark zaman alanı (FDTD) yöntemi kullanılarak zamanla değişen ortamda elektromanyetik dalga yayılmasının modellenmesi
DENİZ GÜNDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEBAHATTİN EKER
- Effects of space environment on path loss for stratospheric channels
Uzay ortamının stratosferik kanallar için yol kaybına etkisi
BENSU ELMACI GÖKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR
- Düşey levhalarda ısı iletkenliği düşük yatay kanatların doğal ısı taşınımına etkisi
Influence of horizontal fins with low thermal conductivity on natural convective heat transfer from vertical surfaces
NEDİM TÜRKMEN
Doktora
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN F. GENCELİ
- Yeni bir magnetron tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of a new magnetron
YUNUS YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL KURT
- Geoid modeling by the least squares modified hotine formula using voronoi cell structures
Voronoi hücre yapıları aracılığıyla hotine integralinin en küçük kareler modifikasyonu ile geoit belirleme
FATIMA FEYZA SAKİL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. SERDAR EROL