Geri Dön

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

  1. Tez No: 876754
  2. Yazar: METE BİLGER
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ÖZEN ÜNVERDİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 126

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

  1. Effects of space environment on path loss for stratospheric channels

    Uzay ortamının stratosferik kanallar için yol kaybına etkisi

    BENSU ELMACI GÖKMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR

  2. 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

    Türkçe

    1997

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN F. GENCELİ

  3. Yeni bir magnetron tasarımı ve uygulaması

    Design and implementation of a new magnetron

    YUNUS YILDIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EROL KURT

  4. Gyroless attitude estimation algorithm for nanosatellites

    Nanouydular için jiroskopsuz yönelim kestirim algoritmaları

    ŞİRİN YAKUPOĞLU ALTUNTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ HACIZADE

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL ERSİN SÖKEN

  5. Pressure regulator design for liquid propellant rocket engines

    Sıvı yakıtlı roket motorları için basınç regülatörü tasarımı

    ÇAĞRI İNANÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN