کلید واژه: ماهواره مخابراتی، طراحی آماری، داده کاوی آماری، روندنمای طراحی آماری ماهواره. فهرست فصل 1) مقدمه11-1) كلياتعلمآمار[2]41-1-1) آمار استنباطی[3]71-1-2) تعریف رگرسیون81-1-3) نرم افزار SPSS[4]91-1-4) تحلیل رگرسیون و ضریب همبستگی[3]121-1-5) فرآیندهای داده کاوی14فصل 2) طراحی مدار ماهواره182-1) عوامل مؤثر در انتخاب مدار[1]182-1-1) عملکرد پرتابگرها182-1-2) ماهوارههايمخابراتي واقع در مدارهاي کم ارتفاع (لئو)192-1-3) تاریخچه مخابرات ماهوارهای212-2) روش طراحی آماری مدار کاری ماهواره242-2-1) روند نمای طراحی آماری252-2-2) ارزیابی مدار بر حسب طول عمر262-2-3) تخمین مشخصات مداری272-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه312-3-1) نتایج محاسبات آماری32فصل 3) زیرمجموعه تعیین و کنترل وضعیت333-1) معرفی333-1-1) دقت تعیین و کنترل وضعیت343-1-2) المانهای تعيين وضعيت [8]343-1-3) المانها و مجموعه كنترل وضعيت [19]393-1-4) طرح های کنترل وضعیت [9]453-2) طراحی آماری493-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه513-3-1) نتایج محاسبات آماری52فصل 4) زیرمجموعه مخابرات534-1) معرفی زير مجموعه مخابرات[18]534-1-1) آنتن[16]544-1-2) مدولاسیون634-1-3) فرستنده و گيرنده644-1-4) ترانسپوندر644-1-5) لامپ TWT644-1-6) لینک بالارو – لینک پایین رو654-2) مدلهای آماری زیر مجموعه جمع آوری و ارسال داده در ماهوارهها664-2-1) روش طراحی آماری664-2-2) روند نمای طراحی آماری664-2-1) محاسبه جرم زیر مجموعه مخابرات بر حسب جرم کل ماهواره به وسیله مدل جرمی684-2-2) محاسبه توان زیر مجموعه مخابرات بر حسب جرم زیرمجموعه مخابرات694-2-3) انتخاب باند کاری و نوع آنتن و تعداد ترانسپوندر بر حسب جرم ماهواره694-2-4) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه724-2-5) نتایج محاسبات آماری73فصل 5) زیر مجموعه تامین انرژی745-1) معرفی زیرمجموعه تامین انرژی745-1-1) تعريف زير مجموعه تأمين انرژي[17]755-1-2) اجزای زير مجموعه تأمين انرژي765-2) طراحی آماری زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره ها775-2-1) روش طراحی آماری775-2-2) روندنمای طراحی آماری785-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه845-3-1) نتایج محاسبات آماری85فصل 6) زیر مجموعه کنترل حرارت866-1) معرفی بخش کنترل حرارت[16]866-1-1) روشهای کنترل دما866-1-2) معرفی اجزای زیرمجموعه کنترل دما876-2) طراحی آماری936-2-1) روند نمای طراحی936-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه966-3-1) نتایج محاسبات آماری96فصل 7) زیر مجموعه سازه987-1) معرفی زیر مجموعه سازه ی ماهواره987-1-1) سازه اولیه987-1-2) سازه ثانویه987-1-3) سازه ثالثیه997-1-4) طراحی سازه ماهواره997-2) طراحی آماری1007-2-1) روند نمای طراحی1017-2-2) انتخاب پرتابگر (حامل فضائی)1027-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه1047-3-1) نتایج محاسبات آماری105فصل 8) ارائه روند نما وجمع بندی1068-1) تشریح روندنما1068-2) حل مثال نمونه110فصل 9) پیوست 1: بانک اطلاعات جمع آوری شده112فصل 10) مراجع193 فهرست اشکالشکل 1‑1: بلوك دياگرام مجموعه ماهواره [1]2شکل 1‑2: رسم خط رگرسیون9شکل 1‑3: روند نمای تحلیل چند متغیره[3]11شکل 2‑1: انواع مدارات ماهوارهها[15]19شکل 2‑2: مدارات LEO و مولنیا و GEO[6]19شکل 2‑3: انواع مدارات قطبی، شیب دار و استوایی[8]20شکل 2‑4: چگونگي پوشش زمين توسط ماهواره مخابراتيزمین ثابت[9]22شکل 2‑5: چگونگي پوشش زمين توسط ماهواره مخابراتيدر مدار مولنیا23شکل 2‑6: روند نمای طراحی مدار کاری25شکل 2‑7: توزیع دادهها بر اساس کلاس مداری26شکل 2‑8: توزیع ماهوارهها بر اساس تیپ مداری26شکل 2‑9:کلاس مداری بر حسب جرم و طول عمر27شکل 2‑10: نمودار طول عمر، جرم بر طول جغرافیائی27شکل 2‑11: تعیین اوج و حضیض بر حسب جرم ماهواره28شکل 2‑12:طول عمر، جرم بر اوج مدار29شکل 2‑13: طول عمر، جرم بر حضیض29شکل 2‑14: طول عمر، جرم بر شاخص کشیدگی29شکل 2‑15: طول عمر، جرم بر شیب مداری30شکل 2‑16: طول عمر، جرم بر دوره مداری30شکل 2‑17: تعیین جرم بر حسب حضیض31شکل 3‑1: سمت راست: ساختمان سنسور متوسط، سمت چپ: ساختمان سنسور ضخیم خورشید[8]36شکل 3‑2: نمایی از سنسور خورشید[8]36شکل 3‑3: نمایی از سنسور ستاره[8]37شکل 3‑4: نمایی از سنسور افق[9]37شکل 3‑5: نمایی از دریافتکنندههای GPS[8]38شکل 3‑6: نمایی از ژیروسکوپ[8] و شکل 3‑7: نمایی از IMU[9]39شکل 3‑8: نمایی از مجموعه ADCS به همراه عملگرها و حسگرهای بکار رفته[10]39شکل 3‑9: نمای چرخهای عکسالعملی مختلف[10]40شکل 3‑10: نمای چرخ عکسالعملی مینیاتوری همراه با ساختمان آن41شکل 3‑11: نمایی از چرخ ممنتومی41شکل 3‑12: نمایی از چرخ کوچک42شکل 3‑13: سمت راست: نمایی از چهار عدد ژیروسکوپ کنترل ممان، سمت چپ: نمایی از ژیروسکوپ کنترل ممان42شکل 3‑14: نمایی از گشتاور ساز مغناطیسی43شکل 3‑15: نمایی از تراستر رزیستوجتی به همراه مجموعه پیشرانش آن44شکل 3‑16: روند نمای طراحی زیر مجموعه کنترل وضعیت49شکل 3‑17: فروانی تجمعی طرحهای کنترلی بکار گرفته شده49شکل 3‑18: تعیین طرح کنترلی با توجه به وزن و نوع مدار50شکل 3‑19: تعیین طرح کنترلی با توجه به وزن50شکل 3‑20: تعیین طرح کنترلی با توجه به نوع مدار51شکل 4‑1: یک نمونه آنتن زمینی [11]54شکل 4‑2: یک نمونه آنتن تمام جهته [10]55شکل 4‑3: پترن تشعشعی آنتن تمام جهته [10]56شکل 4‑4: چند نمونه آنتن تمام جهته [11]56شکل 4‑5: پترن تشعشعی آننن نیم جهته [10]57شکل 4‑6: پترن تشعشعی آنتن یک جهته [15]57شکل 4‑7: نمونهای از آنتنهای یک جهته [13]57شکل 4‑8: آنتن مو جبر [7]60شکل 4‑9: آنتن ترن استایل [7]62شکل 4‑10: آنتن ایزو فلوکس [8]62شکل 4‑11: مدولاسیون Pm مدولاسیون Am مدولاسیون fm[4]63شکل 4‑12: ساختار لامپ [TWT][4]64شکل 4‑13: روند نمای طراحی آماری زیرمجموعه مخابرات[18]67شکل 4‑14: نمودار مدل جرمی ماهوارههای کلاس بزرگ با مأموریت مخابراتی و علمی تحقیقاتی68شکل 4‑15: یک نمونه بدست آمده از مدل جرم توان زیرمجموعه مخابرات69شکل 4‑16: نسبت فراوانی باند کاری دادهها70شکل 4‑17: تغييرات ترانسپوندر با توجه به وزن71شکل 4‑18:نمودار فراوانی آنتن به باند با مشخص کردن ماهوارهها71شکل5‑1: توسعه كاربرد منابع انرژي بر حسب افزايش طول مأموريت و انرژي مورد نیاز [17]75شکل 5‑2: دياگرام كلي از يک زير مجموعه تأمين انرژي ماهواره [17]77شکل 5‑3: روندنمای طراحی آماری78شکل 5‑4: فراوانی تجمعی انوع باتری و شکل 5‑5: فراوانی تجمعی انوع آرایه ها79شکل 5‑6: مدل جرم - توان ماهواره80شکل 5‑7: مدل جرمی زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره81شکل 5‑8: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس بزرگ82شکل 5‑9: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس کوچک82شکل 5‑10 : انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس مینی83شکل 5‑11: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس میکرو84شکل 6‑1: بالانس انرژی[11]88شکل 6‑2: گرمکن کارتریج (سمت راست) ، گرمکن تکهای(سمت چپ)[3]91شکل 6‑3: فراوانی تجمعی زیرمجموعه کنترل دما93شکل 6‑4: روند نمای طراحی94شکل 6‑5: نمودار وزن به نوع سیستم کنترل حرارت94شکل 6‑6: نمودار حرارت به شکل ماهواره95شکل 6‑7: تعیین نوع مدار از روی زیر سیستم کنترل حرارت95شکل 7‑1: توزیع شکلی سازه101شکل 7‑2:روند نمای طراحی سازه و پرتابگر101شکل 7‑3: تعیین شکل سازه با توجه به پارامتر مداری و وزن102شکل 7‑4: نمودار حامل فضائی به شیب مداری و وزن ماهواره104شکل 8‑1: روند نمای کلی طراحی به روش آماری ماهوارههای مخابراتی109 فهرست جداولجدول 1‑1: میزان همبستگی به نسبت ضریب بدست آمده[4]14جدول 1‑2: تعیین ضریب همبستگی15جدول 2‑1: اطلاعات ماهواره Anik F231جدول 2‑2: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی32جدول 2‑3:پارامترهای آماری محاسبه شده32جدول 3‑1: حسگرهای متداول و محدوده دقت[8]35جدول 3‑2: مزایا و معایب برخی عملگرهای پرکاربرد[9]44جدول 3‑3: انواع و مشخصات عملگرها[7]45جدول 3‑4: روشهای پایدارسازی و دقتهای قابل حصول با توجه به طول عمر[11]47جدول 3‑5: بستههای پیشنهادی برای [1]48جدول 3‑6: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی51جدول 3‑7:پارامترهای آماری محاسبه شده52جدول 4‑1: مشخصات فنی انواع آنتن موجبر [7]61جدول 4‑2: جدول لینک بالا رو و پایین رودر باندهای مختلف [10]65جدول 4‑3: مدل جرمی زیرمجموعه مخابرات ماهوارهها به تفکیک مأموریت68جدول 4‑4: روابط استخراج شده برای مدل جرم زیرمجموعه مخابرات – توان زیرمجموعه مخابرات ماهوارهها69جدول 4‑5: انتخاب باند فرکانس کاری و نوع آنتن70جدول 4‑6: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی72جدول 4‑7: پارامترهای آماری محاسبه شده73جدول5‑1: روابط استخراج شده برای مدل جرم - توان ماهواره ها79جدول 5‑2: مدل جرمی زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره80جدول 5‑3: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آنها برای ماهوارههای کلاس بزرگ به تفکیک مأموریت82جدول 5‑4: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آنها برای ماهوارههای کلاس کوچک به تفکیک مأموریت83جدول 5‑5: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آنها برای ماهوارههای کلاس مینی 83جدول 5‑6: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آنها برای ماهوارههای کلاس میکرو84جدول 5‑7: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی85جدول 5‑8:پارامترهای آماری محاسبه شده85جدول 6‑1:خواص سطوح پرداخت شده رایج [6]89جدول 6‑2: خواص تشعشعی خورشیدی برخی مواد[21]92جدول 6‑3: خواص ترموفیزیکی برخی فلزات[20]92جدول 6‑4:مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی96جدول 6‑5:پارامترهای آماری محاسبه شده96جدول 7‑1: طبقه بندی بر مبنای وزن حامل فضائی و ظرفیت حمل بار به مدار[8]103جدول 7‑2: تقسیم بندی حامل فضائیها بر اساس تعداد مراحل جدایش[8]103جدول 7‑3: نمونه های از حامل فضائیهای موجود در جهان[8]103جدول 7‑4: مشخصات چند نمونه پرتابگر[8]104جدول 7‑5:مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی105جدول 7‑6:پارامترهای آماری محاسبه شده105جدول 8‑1:نتایج طراحی مدار کاری106جدول 8‑2:محاسبات آماری تعیین عملگر با توجه به طرح کنترلی107جدول 8‑3:نتایج طراحی زیر سیستم مخابرات107جدول 8‑4: نتایج طراحی زیر مجموعه تامین توان108جدول 8‑5: طراحی ماهواره مخابراتی نمونه به روش ارائه شده110 لیست نشانههامتغير وابستهYمتغير مستقلXحداقل مربعات معمولیOLواریانسvشعاع زمین(Km)Reتوان کل زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره(watt)Pجرم کل ماهواره(Kg)جرم زیرمجموعه تامین انرژی(Kg)جرم زیرمجموعه مخابرات(Kg)سلولهای خورشیدی از جنس سیلیکونیsiسلولهای خورشیدی از جنس گالیوم آرسنایدGa-Arسلولهای خورشیدی از جنس ایندیوم فسفاتInd-phباتری از جنس لیتیوم یونli-ionباتری از جنس نیکل کادمیومNi-caباتری از جنس نیکل هیدروژنNi-H2زاویه بتای مدارزاویه انحراف صفحه استوای خورشید نسبت به صفحه استوای زمینخروج از مرکزیت مدارارتفاع مداریشیب مداری فصل 1) مقدمهبا پيشرفت سريع علم، بشر به فناوريهاي جديدي دست پيدا كرده است. سيستم ماهواره نيز، كه يكي از اختراعات مهم و سرنوشتساز براي بشر است، منبع جديدي را، براي دستيابي سريعتر و بهتر به منابع علمي خصوصاً منابع فضايي در اختيار انسان قرار داده است. در عين حال، سعي متخصصان امر بر آن است كه از علوم و تجهيزات روز و تواناييهاي بشري جهت استفاده هر چه بيشتر از قابليت اين ماشين فضايي بهرهبرداري شود.ماهوارهها بر حسب نوع مأموريت، اندازه و وزن، به انواع مختلفي تقسيم بندي ميشوند. ماهوارهها به طور كلي از دو قسمت اصلي تشكيل شدهاند که عبارتند از:[1]1- قسمت تجهيزات خدماتي2- قسمت بار محموله[1]قسمت بار محموله همان قسمت عملگر ماهواره است، كه وظیفه انجام مأموريت اصلي ماهواره را بر عهده دارد.قسمت باس[2] ماهواره در واقع همه تجهيزات و خدماتي را كه قسمت بار محموله به آن نياز دارد، تا بتواند مأموريت خود را به خوبي انجام دهد، در اختيار آن قرار ميدهد.قسمت باس يا تجهيزات ماهواره شامل، مجموعهها و زيرمجموعههاي مختلفي است كه عبارتند از:مجموعه كنترل وضعيت[3]، , مجموعه ارتباطي[4]، مجموعه جلو برندگی[5]، مجموعه كنترل دما[6]، مجموعه تأمين انرژی[7]، سازه[8] و غيره در زير مجموعه ماهواره به همراه زيرمجموعهها به طور شماتيك در شکل 1‑1 نشان داده شده است. كنترل و تشخیص وضعيتماهوارهمأموريت (بارمحموله)مجموعه تأمين انرژيمخابراتیمجموعه تجهيزات خدماتي مجموعهارتباطي ماهوارهسازة ماهوارهعلمی تحقیقاتیفرماندهي وكنترل اطلاعاتكنترل دماناوبريسنجشازدورشکل 1‑1: بلوك دياگرام مجموعه ماهواره [1]در اين پایاننامه با توجه به نقش پررنگ طراحی آماری در طراحی سیستمی وایجاد دید در طراح به جهت جلوگیری از تلفات زمانی وهزینه ای به ارائه مدل طراحی ماهوارههای مخابراتی بر مبنای اطلاعات آماری، پرداخته شده و تلاش گرديده است كه روندی سریع، مناسب و با دقت بالا جهت طراحي ماهوارههای مخابراتی ارائه شود.به منظور بالا بردن دقت طراحی در هرمرحله از طراحی میزان رگرسیون ، واریانس وهمبستگی داده ها توسط نرم افزار spss محاسبه شده ودر صورت همبسته بودن دو پارامتر آنهارا به عنوان معیار مناسبی در روند طراحی انتخاب می کنیم .ارزیابی روش پیشنهادی بدین صورت انجام می شود که در کل مسیربه طراحی یک ماهواره ساخته شده با توجه به روند نمای ارائه شده پرداخته وبا اطلاعات طراحی شده واقعیاز آن ماهواره مقایسه می شود .برای انجام این امر در ابتدا اقدام به جمع آوری بانک اطلاعاتی شامل 568 عضو که همگی دارای مأموریت مخابراتی میباشند نمودهایم. (لازم به توضیح است جمع آوری این بانک در حدود 6 ماه زمان بر بوده و این بانک منتج شده از یک بانک اطلاعاتی دارای 765 عضو بوده است با توجه به در دسترس نبودن اطلاعات برخی از زیرمجموعههای حامل فضائی از عضوهای بانک حذف شده و بانک نهایی تشکیل شد)لازم به ذکر است که اطلاعات موجود در بانک اطلاعاتی برای هر ماهواره عبارتند از: کشور سازنده، مأموریت، نوع مدار، پارامترهای مداری، وزن کل، وزن خشک، وزن زیر مجموعه مخابرات، وزن زیر مجموعه تأمین انرژی، نوع مجموعه انتقال حرارت، شکل سازه، توان کل، عمر مداری، پرتابگر و دیگر پارامترهائی که در بر حسب نیاز در طراحی زیرمجموعههای مختلف از آنها استفاده شد.در روند طراحی بایستی اجزای زیر مجموعه مختلف بررسی شوند و مزایا و معایب و خصوصیات هر یک باهم مقایسه گردد. همچنین بررسی شود که چه نوع اجزایی برای چه نوع مأموریت فضایی[9] مورد استفاده قرار میگیرد.نکته مهم در امر طراحی حامل فضائی مبنای آمار ثابت بودن اعضای مجموعه است ثابت بودن بدین مفهوم که در فرآیند طراحی زیرمجموعهها بر حسب مورد تعداد اعضاء میتواند کم تر بشود (در صورت دردست نبودن اطلاعات کامل آن زیر مجموعه) ولی نمیتوان بدان عضو جدیدی را اضافه کرد؛ و در طول زمان طراحی داده اصلی که طراحی بر مبنای آن شروع میشود مأموریت و وزن ماهواره است که در برخی از موارد جهت تصحیح خطا و بالا بردن اطمینان از پارامتر عمر مداری نیز جهت بهبود وضعیت استفاده میشود، در پایان هر فصل نیز با روش گفته شده در قبل از روند نمای ارائه شده یک آزمون تعیین خطا به عمل میآوریم.در پژوهش پیش رو در فصل ابتدایی به تعریف آمار و فرآیندهای تحلیل آماری پرداخته شده است. در ادامه در فصل دوم با معرفی مدارات مختلف موجود به طراحی بر مبنای تحلیل آماری مدار کاری ماهواره میپردازیم. سپس در فصل سوم پس از معرفی و توضیح اجزاء تشکیل دهنده زیرمجموعه کنترل وضعیت به طراحی بر مبنای تحلیل آماری نوع مجموعه کاری زیرمجموعه تعیین وضعیت ماهواره میپردازیم. پس از آن در فصل چهارم با توجه به اهمیت زیرمجموعه مخابرات در ماهوارههای مخابرتی توضیحاتی در مورد انواع روشهای ارتباط و تجهیزات تشکیل دهنده زیر مجموعه مخابرات داده و به طراحی بر مبنای تحلیل آماری زیرمجموعه مخابرات ماهواره میپردازیم. سپس در فصل پنجم پس از معرفی و توضیح اجزاء تشکیل دهنده زیرمجموعه تأمین انرژی به طراحی بر مبنای تحلیل آماری زیرمجموعه تأمین انرژی ماهواره میپردازیم. در فصل ششم در ابتدا به معرفی و توضیح مختصر از اجزاء تشکیل دهنده زیرمجموعه کنترل حرارت پرداخته ودر ادامه به طراحی بر مبنای تحلیل آماری نوع مجموعه کاری زیرمجموعه کنترل حرارت ماهواره میپردازیم. در فصل هفتم پس از معرفی اجزاء تشکیل دهنده زیر مجموعه سازه با توجه به محدود بودن اطلاعات به طراحی بر مبنای تحلیل آماری زیرمجموعه سازه ماهواره میپردازیم،و در پایان در فصل هشتم به جمع بندی ونتیجه گیری پرداخته ودرپایان درفصل نهم به مراجع استفاده شده در متن وپایگاه آماری پرداختهایم .مروری بر فعالیتهای انجام شده:با توجه به مشاهدات و بررسیهای انجام گرفته با عنایت بدین امر که اطلاعات ماهوارههای مخابراتی جز اطلاعات خاص تا حدودی محرمانه میباشند فلذا فعالیتهای انجام شده محدود به زیرمجموعه خاصی شده و کل ماهواره را در بر نمیگیرد.از جمله فعالیتهای انجام شده در این موضوع تحقیق که در باب زیرمجموعه مخابرات ماهوارههای GEO در دانشگاه توکیو-2005بوده که از روش آماری استفاده نمودهاند،ویا ارائه نرم افزار محاسباتی بر پایه آمار برای زیرمجموعه مخابرات ماهوارهها که توسطسازمان فضائی ایران در سال 1386 انجام شده است وپایان نامه آقای سید مهدی طالبی تحت نظر آقای دکتر مهران میرشمس با عنوان مدل سازی ارزشیابی ماهوارههای مخابراتی دردانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی در سال 1388انجام گردیده است.مقالاتی همچون ، "طراحی مفهومی ماهواره سنجش از راه دور با دقت تفکیک کمتر از ده متر "و "روندنمای طراحی فضاپیما بر اساس دادههای آماری " نوشته آقایان مهران میرشمس، حمیدرضا فاضلی از آزمایشگاه تحقیقات فضائی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی در این حوزه انجام گشته است.لازم به توضیح است با توجه به نیل کشور به سمت خودکفایی و سازندگی در عرصههای مختلف و جدا نبودن طراحی آماری از فرآیند طراحی و ساخت استفاده از طراحی آماری بخش پنهانی است که ما را در نیل به هدفمان چند گام به جلو میاندازد، و ما با استفاده از طراحی آماری موفق به تعیین خط سیر در مسیر طراحی خود میشویم که ما را از سردرگمی در طراحی نجات میبخشد.فلسفهوجوديعلمشناختدنيايياستكهدرآنزندگيمیکنیم. درموردعلمآمارسادهترین تعریفی کهارائه گردیده است عبارتند از:شناختجامعهموردبررسي.اما عبارت جامعه در علم آمار تعریف مشخصی دارد.»جامعهدرعلمآمارعبارتندازمجموعهایازعناصركهحداقلدريكخصوصيتبايكديگرمشتركباشند«.يكجامعهآماريتشكيلشدهازيكسريعناصرويكسريخصوصيتكهویژگیهایعناصرجامعهموردبررسيهستند. براينمونهدرمحلكارشما،كليههمكارانوخودشماعناصرجامعهآماريوخصوصياتيمانند: سن،جنسيت،سطحتحصيلات،محلتولد،ردةسازمانيو ... خصوصيتجامعةآمارينيرويانسانيسازمانشماراتشكيلمیدهند.حالكهمشخصشديكجامعهآماريتشكيلشدهازيك سريعناصروخصوصياتاست، میتواندريافتكهمنظورازشناختجامعهآماريكهفلسفهوجوديعلمآماراستدرحقيقتشناختعناصرجامعهموردبررسيوخصوصياتآنهاست. درزبانتخصصيآماربهعناصرجامعهموردبررسيداده[10] و خصوصياتجامعه موردبررسيمتغییر[11] اطلاقمیشود.حالزمانآنفرارسيدهاستكهباتعريفجامعتریازعلمآمارآشناشويد. آمار،ابزاريبرايبدستآوردنرابطهميانمتغيرهاست. منظورازبدستآوردنرابطهميانمتغيرهايعنيتأثيرگذارييكمتغيربررويمتغيريامتغيرهايدیگر است. که مثال این امر در طراحی ماهواره رابطه وزن مأموریت با مؤلفههای زیر مجموعههای مختلف ماهواره است که مبنای پژوهش ما قرار گرفته است.طبقتعريفارائهشدهازعلمآماررابطهميانمتغيرهايموجوددرجامعهراازطريقشناساييتأثيرگذاريگروهيازمتغيرهارويمتغيرهايديگربدستمیآورند، کهدر علمآماراین نوع متغیر، متغيرهايتأثيرگذار[12] متغيرمستقلناميده میشوند .متغيرهايتأثيرپذيرمتغيرهاي وابسته[13]ناميدهمیشوند. (مانندفشارخونوابتلابهسرطان)تعريفجامعترازعلمآمارعبارتاستبدستآوردنتأثيرمتغيرهايمستقلبررويمتغيرهايوابسته،يكسؤالبسيارمهمكهممكناستمطرحشودايناستكهاگرهدفنهاييعلمآمارشناختجامعهموردبررسيازطريقبدستآوردنتأثيرمتغيرهای مستقلبررويوابستهاستپسچراتکنیکهایمختلفآمارينظير،رگرسیون،آناليزواريانس،ناپارمتري،آزمونفرض،سریهایزمانيو ... بهوجودآمدهاند؟مگرهدفمشخصنيست؟برايپاسخگوييبهاينسؤالبايدخاطرنشانكردكهمتغيرهايمستقلانواعگوناگونيدارندومتغيرهايوابستههمانواعگوناگونيدارندكهاينامرباعثشدههرگاهبخواهيمتأثيرمتغيرمستقلازنوعخاصيرابررويمتغيروابستهازنوعخاصيبدستآوريمازتكنيكمتفاوتيبرايبهدستآوردنرابطهاستفادهنماییم. ابتدالازماستبهتعريفوشناساييانواعمتغيرهايآماريبپردازيمتابعدازآنفلسفهوجودياستفادهازهريكازتکنیکهایآماريمشخصگردد.درعلمآمارفارغازاينكهمتغيرهامستقلياوابستهباشندبهدوگروهبزرگتقسيممیشوند:متغيرهايپيوسته[14]متغيرهايگسسته[15]متغيرهايپيوستهمتغيرهاييهستندكهبهبيانسادهمیتوانندبينهايتعضوداشتهباشند.متغيرهايگسستهبرخلافمتغيرهايپيوستهتعدادسطوحمحدوديدارند. متغيرهايگسستهخودبهدودستهمتغيرهاياسميگسستهوترتیبیگسستهتقسيممیشوند.
مدل طراحی ماهواره های مخابراتی برمبنای اطلاعات آماری word
کلید واژه: ماهواره مخابراتی، طراحی آماری، داده کاوی آماری، روندنمای طراحی آماری ماهواره. فهرست فصل 1) مقدمه11-1) كلياتعلمآمار[2]41-1-1) آمار استنباطی[3]71-1-2) تعریف رگرسیون81-1-3) نرم افزار SPSS[4]91-1-4) تحلیل رگرسیون و ضریب همبستگی[3]121-1-5) فرآیندهای داده کاوی14فصل 2) طراحی مدار ماهواره182-1) عوامل مؤثر در انتخاب مدار[1]182-1-1) عملکرد پرتابگرها182-1-2) ماهوارههايمخابراتي واقع در مدارهاي کم ارتفاع (لئو)192-1-3) تاریخچه مخابرات ماهوارهای212-2) روش طراحی آماری مدار کاری ماهواره242-2-1) روند نمای طراحی آماری252-2-2) ارزیابی مدار بر حسب طول عمر262-2-3) تخمین مشخصات مداری272-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه312-3-1) نتایج محاسبات آماری32فصل 3) زیرمجموعه تعیین و کنترل وضعیت333-1) معرفی333-1-1) دقت تعیین و کنترل وضعیت343-1-2) المانهای تعيين وضعيت [8]343-1-3) المانها و مجموعه كنترل وضعيت [19]393-1-4) طرح های کنترل وضعیت [9]453-2) طراحی آماری493-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه513-3-1) نتایج محاسبات آماری52فصل 4) زیرمجموعه مخابرات534-1) معرفی زير مجموعه مخابرات[18]534-1-1) آنتن[16]544-1-2) مدولاسیون634-1-3) فرستنده و گيرنده644-1-4) ترانسپوندر644-1-5) لامپ TWT644-1-6) لینک بالارو – لینک پایین رو654-2) مدلهای آماری زیر مجموعه جمع آوری و ارسال داده در ماهوارهها664-2-1) روش طراحی آماری664-2-2) روند نمای طراحی آماری664-2-1) محاسبه جرم زیر مجموعه مخابرات بر حسب جرم کل ماهواره به وسیله مدل جرمی684-2-2) محاسبه توان زیر مجموعه مخابرات بر حسب جرم زیرمجموعه مخابرات694-2-3) انتخاب باند کاری و نوع آنتن و تعداد ترانسپوندر بر حسب جرم ماهواره694-2-4) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه724-2-5) نتایج محاسبات آماری73فصل 5) زیر مجموعه تامین انرژی745-1) معرفی زیرمجموعه تامین انرژی745-1-1) تعريف زير مجموعه تأمين انرژي[17]755-1-2) اجزای زير مجموعه تأمين انرژي765-2) طراحی آماری زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره ها775-2-1) روش طراحی آماری775-2-2) روندنمای طراحی آماری785-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه845-3-1) نتایج محاسبات آماری85فصل 6) زیر مجموعه کنترل حرارت866-1) معرفی بخش کنترل حرارت[16]866-1-1) روشهای کنترل دما866-1-2) معرفی اجزای زیرمجموعه کنترل دما876-2) طراحی آماری936-2-1) روند نمای طراحی936-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه966-3-1) نتایج محاسبات آماری96فصل 7) زیر مجموعه سازه987-1) معرفی زیر مجموعه سازه ی ماهواره987-1-1) سازه اولیه987-1-2) سازه ثانویه987-1-3) سازه ثالثیه997-1-4) طراحی سازه ماهواره997-2) طراحی آماری1007-2-1) روند نمای طراحی1017-2-2) انتخاب پرتابگر (حامل فضائی)1027-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه1047-3-1) نتایج محاسبات آماری105فصل 8) ارائه روند نما وجمع بندی1068-1) تشریح روندنما1068-2) حل مثال نمونه110فصل 9) پیوست 1: بانک اطلاعات جمع آوری شده112فصل 10) مراجع193 فهرست اشکالشکل 1‑1: بلوك دياگرام مجموعه ماهواره [1]2شکل 1‑2: رسم خط رگرسیون9شکل 1‑3: روند نمای تحلیل چند متغیره[3]11شکل 2‑1: انواع مدارات ماهوارهها[15]19شکل 2‑2: مدارات LEO و مولنیا و GEO[6]19شکل 2‑3: انواع مدارات قطبی، شیب دار و استوایی[8]20شکل 2‑4: چگونگي پوشش زمين توسط ماهواره مخابراتيزمین ثابت[9]22شکل 2‑5: چگونگي پوشش زمين توسط ماهواره مخابراتيدر مدار مولنیا23شکل 2‑6: روند نمای طراحی مدار کاری25شکل 2‑7: توزیع دادهها بر اساس کلاس مداری26شکل 2‑8: توزیع ماهوارهها بر اساس تیپ مداری26شکل 2‑9:کلاس مداری بر حسب جرم و طول عمر27شکل 2‑10: نمودار طول عمر، جرم بر طول جغرافیائی27شکل 2‑11: تعیین اوج و حضیض بر حسب جرم ماهواره28شکل 2‑12:طول عمر، جرم بر اوج مدار29شکل 2‑13: طول عمر، جرم بر حضیض29شکل 2‑14: طول عمر، جرم بر شاخص کشیدگی29شکل 2‑15: طول عمر، جرم بر شیب مداری30شکل 2‑16: طول عمر، جرم بر دوره مداری30شکل 2‑17: تعیین جرم بر حسب حضیض31شکل 3‑1: سمت راست: ساختمان سنسور متوسط، سمت چپ: ساختمان سنسور ضخیم خورشید[8]36شکل 3‑2: نمایی از سنسور خورشید[8]36شکل 3‑3: نمایی از سنسور ستاره[8]37شکل 3‑4: نمایی از سنسور افق[9]37شکل 3‑5: نمایی از دریافتکنندههای GPS[8]38شکل 3‑6: نمایی از ژیروسکوپ[8] و شکل 3‑7: نمایی از IMU[9]39شکل 3‑8: نمایی از مجموعه ADCS به همراه عملگرها و حسگرهای بکار رفته[10]39شکل 3‑9: نمای چرخهای عکسالعملی مختلف[10]40شکل 3‑10: نمای چرخ عکسالعملی مینیاتوری همراه با ساختمان آن41شکل 3‑11: نمایی از چرخ ممنتومی41شکل 3‑12: نمایی از چرخ کوچک42شکل 3‑13: سمت راست: نمایی از چهار عدد ژیروسکوپ کنترل ممان، سمت چپ: نمایی از ژیروسکوپ کنترل ممان42شکل 3‑14: نمایی از گشتاور ساز مغناطیسی43شکل 3‑15: نمایی از تراستر رزیستوجتی به همراه مجموعه پیشرانش آن44شکل 3‑16: روند نمای طراحی زیر مجموعه کنترل وضعیت49شکل 3‑17: فروانی تجمعی طرحهای کنترلی بکار گرفته شده49شکل 3‑18: تعیین طرح کنترلی با توجه به وزن و نوع مدار50شکل 3‑19: تعیین طرح کنترلی با توجه به وزن50شکل 3‑20: تعیین طرح کنترلی با توجه به نوع مدار51شکل 4‑1: یک نمونه آنتن زمینی [11]54شکل 4‑2: یک نمونه آنتن تمام جهته [10]55شکل 4‑3: پترن تشعشعی آنتن تمام جهته [10]56شکل 4‑4: چند نمونه آنتن تمام جهته [11]56شکل 4‑5: پترن تشعشعی آننن نیم جهته [10]57شکل 4‑6: پترن تشعشعی آنتن یک جهته [15]57شکل 4‑7: نمونهای از آنتنهای یک جهته [13]57شکل 4‑8: آنتن مو جبر [7]60شکل 4‑9: آنتن ترن استایل [7]62شکل 4‑10: آنتن ایزو فلوکس [8]62شکل 4‑11: مدولاسیون Pm مدولاسیون Am مدولاسیون fm[4]63شکل 4‑12: ساختار لامپ [TWT][4]64شکل 4‑13: روند نمای طراحی آماری زیرمجموعه مخابرات[18]67شکل 4‑14: نمودار مدل جرمی ماهوارههای کلاس بزرگ با مأموریت مخابراتی و علمی تحقیقاتی68شکل 4‑15: یک نمونه بدست آمده از مدل جرم توان زیرمجموعه مخابرات69شکل 4‑16: نسبت فراوانی باند کاری دادهها70شکل 4‑17: تغييرات ترانسپوندر با توجه به وزن71شکل 4‑18:نمودار فراوانی آنتن به باند با مشخص کردن ماهوارهها71شکل5‑1: توسعه كاربرد منابع انرژي بر حسب افزايش طول مأموريت و انرژي مورد نیاز [17]75شکل 5‑2: دياگرام كلي از يک زير مجموعه تأمين انرژي ماهواره [17]77شکل 5‑3: روندنمای طراحی آماری78شکل 5‑4: فراوانی تجمعی انوع باتری و شکل 5‑5: فراوانی تجمعی انوع آرایه ها79شکل 5‑6: مدل جرم - توان ماهواره80شکل 5‑7: مدل جرمی زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره81شکل 5‑8: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس بزرگ82شکل 5‑9: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس کوچک82شکل 5‑10 : انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس مینی83شکل 5‑11: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس میکرو84شکل 6‑1: بالانس انرژی[11]88شکل 6‑2: گرمکن کارتریج (سمت راست) ، گرمکن تکهای(سمت چپ)[3]91شکل 6‑3: فراوانی تجمعی زیرمجموعه کنترل دما93شکل 6‑4: روند نمای طراحی94شکل 6‑5: نمودار وزن به نوع سیستم کنترل حرارت94شکل 6‑6: نمودار حرارت به شکل ماهواره95شکل 6‑7: تعیین نوع مدار از روی زیر سیستم کنترل حرارت95شکل 7‑1: توزیع شکلی سازه101شکل 7‑2:روند نمای طراحی سازه و پرتابگر101شکل 7‑3: تعیین شکل سازه با توجه به پارامتر مداری و وزن102شکل 7‑4: نمودار حامل فضائی به شیب مداری و وزن ماهواره104شکل 8‑1: روند نمای کلی طراحی به روش آماری ماهوارههای مخابراتی109 فهرست جداولجدول 1‑1: میزان همبستگی به نسبت ضریب بدست آمده[4]14جدول 1‑2: تعیین ضریب همبستگی15جدول 2‑1: اطلاعات ماهواره Anik F231جدول 2‑2: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی32جدول 2‑3:پارامترهای آماری محاسبه شده32جدول 3‑1: حسگرهای متداول و محدوده دقت[8]35جدول 3‑2: مزایا و معایب برخی عملگرهای پرکاربرد[9]44جدول 3‑3: انواع و مشخصات عملگرها[7]45جدول 3‑4: روشهای پایدارسازی و دقتهای قابل حصول با توجه به طول عمر[11]47جدول 3‑5: بستههای پیشنهادی برای [1]48جدول 3‑6: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی51جدول 3‑7:پارامترهای آماری محاسبه شده52جدول 4‑1: مشخصات فنی انواع آنتن موجبر [7]61جدول 4‑2: جدول لینک بالا رو و پایین رودر باندهای مختلف [10]65جدول 4‑3: مدل جرمی زیرمجموعه مخابرات ماهوارهها به تفکیک مأموریت68جدول 4‑4: روابط استخراج شده برای مدل جرم زیرمجموعه مخابرات – توان زیرمجموعه مخابرات ماهوارهها69جدول 4‑5: انتخاب باند فرکانس کاری و نوع آنتن70جدول 4‑6: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی72جدول 4‑7: پارامترهای آماری محاسبه شده73جدول5‑1: روابط استخراج شده برای مدل جرم - توان ماهواره ها79جدول 5‑2: مدل جرمی زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره80جدول 5‑3: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آنها برای ماهوارههای کلاس بزرگ به تفکیک مأموریت82جدول 5‑4: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آنها برای ماهوارههای کلاس کوچک به تفکیک مأموریت83جدول 5‑5: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آنها برای ماهوارههای کلاس مینی 83جدول 5‑6: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آنها برای ماهوارههای کلاس میکرو84جدول 5‑7: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی85جدول 5‑8:پارامترهای آماری محاسبه شده85جدول 6‑1:خواص سطوح پرداخت شده رایج [6]89جدول 6‑2: خواص تشعشعی خورشیدی برخی مواد[21]92جدول 6‑3: خواص ترموفیزیکی برخی فلزات[20]92جدول 6‑4:مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی96جدول 6‑5:پارامترهای آماری محاسبه شده96جدول 7‑1: طبقه بندی بر مبنای وزن حامل فضائی و ظرفیت حمل بار به مدار[8]103جدول 7‑2: تقسیم بندی حامل فضائیها بر اساس تعداد مراحل جدایش[8]103جدول 7‑3: نمونه های از حامل فضائیهای موجود در جهان[8]103جدول 7‑4: مشخصات چند نمونه پرتابگر[8]104جدول 7‑5:مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی105جدول 7‑6:پارامترهای آماری محاسبه شده105جدول 8‑1:نتایج طراحی مدار کاری106جدول 8‑2:محاسبات آماری تعیین عملگر با توجه به طرح کنترلی107جدول 8‑3:نتایج طراحی زیر سیستم مخابرات107جدول 8‑4: نتایج طراحی زیر مجموعه تامین توان108جدول 8‑5: طراحی ماهواره مخابراتی نمونه به روش ارائه شده110 لیست نشانههامتغير وابستهYمتغير مستقلXحداقل مربعات معمولیOLواریانسvشعاع زمین(Km)Reتوان کل زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره(watt)Pجرم کل ماهواره(Kg)جرم زیرمجموعه تامین انرژی(Kg)جرم زیرمجموعه مخابرات(Kg)سلولهای خورشیدی از جنس سیلیکونیsiسلولهای خورشیدی از جنس گالیوم آرسنایدGa-Arسلولهای خورشیدی از جنس ایندیوم فسفاتInd-phباتری از جنس لیتیوم یونli-ionباتری از جنس نیکل کادمیومNi-caباتری از جنس نیکل هیدروژنNi-H2زاویه بتای مدارزاویه انحراف صفحه استوای خورشید نسبت به صفحه استوای زمینخروج از مرکزیت مدارارتفاع مداریشیب مداری فصل 1) مقدمهبا پيشرفت سريع علم، بشر به فناوريهاي جديدي دست پيدا كرده است. سيستم ماهواره نيز، كه يكي از اختراعات مهم و سرنوشتساز براي بشر است، منبع جديدي را، براي دستيابي سريعتر و بهتر به منابع علمي خصوصاً منابع فضايي در اختيار انسان قرار داده است. در عين حال، سعي متخصصان امر بر آن است كه از علوم و تجهيزات روز و تواناييهاي بشري جهت استفاده هر چه بيشتر از قابليت اين ماشين فضايي بهرهبرداري شود.ماهوارهها بر حسب نوع مأموريت، اندازه و وزن، به انواع مختلفي تقسيم بندي ميشوند. ماهوارهها به طور كلي از دو قسمت اصلي تشكيل شدهاند که عبارتند از:[1]1- قسمت تجهيزات خدماتي2- قسمت بار محموله[1]قسمت بار محموله همان قسمت عملگر ماهواره است، كه وظیفه انجام مأموريت اصلي ماهواره را بر عهده دارد.قسمت باس[2] ماهواره در واقع همه تجهيزات و خدماتي را كه قسمت بار محموله به آن نياز دارد، تا بتواند مأموريت خود را به خوبي انجام دهد، در اختيار آن قرار ميدهد.قسمت باس يا تجهيزات ماهواره شامل، مجموعهها و زيرمجموعههاي مختلفي است كه عبارتند از:مجموعه كنترل وضعيت[3]، , مجموعه ارتباطي[4]، مجموعه جلو برندگی[5]، مجموعه كنترل دما[6]، مجموعه تأمين انرژی[7]، سازه[8] و غيره در زير مجموعه ماهواره به همراه زيرمجموعهها به طور شماتيك در شکل 1‑1 نشان داده شده است. كنترل و تشخیص وضعيتماهوارهمأموريت (بارمحموله)مجموعه تأمين انرژيمخابراتیمجموعه تجهيزات خدماتي مجموعهارتباطي ماهوارهسازة ماهوارهعلمی تحقیقاتیفرماندهي وكنترل اطلاعاتكنترل دماناوبريسنجشازدورشکل 1‑1: بلوك دياگرام مجموعه ماهواره [1]در اين پایاننامه با توجه به نقش پررنگ طراحی آماری در طراحی سیستمی وایجاد دید در طراح به جهت جلوگیری از تلفات زمانی وهزینه ای به ارائه مدل طراحی ماهوارههای مخابراتی بر مبنای اطلاعات آماری، پرداخته شده و تلاش گرديده است كه روندی سریع، مناسب و با دقت بالا جهت طراحي ماهوارههای مخابراتی ارائه شود.به منظور بالا بردن دقت طراحی در هرمرحله از طراحی میزان رگرسیون ، واریانس وهمبستگی داده ها توسط نرم افزار spss محاسبه شده ودر صورت همبسته بودن دو پارامتر آنهارا به عنوان معیار مناسبی در روند طراحی انتخاب می کنیم .ارزیابی روش پیشنهادی بدین صورت انجام می شود که در کل مسیربه طراحی یک ماهواره ساخته شده با توجه به روند نمای ارائه شده پرداخته وبا اطلاعات طراحی شده واقعیاز آن ماهواره مقایسه می شود .برای انجام این امر در ابتدا اقدام به جمع آوری بانک اطلاعاتی شامل 568 عضو که همگی دارای مأموریت مخابراتی میباشند نمودهایم. (لازم به توضیح است جمع آوری این بانک در حدود 6 ماه زمان بر بوده و این بانک منتج شده از یک بانک اطلاعاتی دارای 765 عضو بوده است با توجه به در دسترس نبودن اطلاعات برخی از زیرمجموعههای حامل فضائی از عضوهای بانک حذف شده و بانک نهایی تشکیل شد)لازم به ذکر است که اطلاعات موجود در بانک اطلاعاتی برای هر ماهواره عبارتند از: کشور سازنده، مأموریت، نوع مدار، پارامترهای مداری، وزن کل، وزن خشک، وزن زیر مجموعه مخابرات، وزن زیر مجموعه تأمین انرژی، نوع مجموعه انتقال حرارت، شکل سازه، توان کل، عمر مداری، پرتابگر و دیگر پارامترهائی که در بر حسب نیاز در طراحی زیرمجموعههای مختلف از آنها استفاده شد.در روند طراحی بایستی اجزای زیر مجموعه مختلف بررسی شوند و مزایا و معایب و خصوصیات هر یک باهم مقایسه گردد. همچنین بررسی شود که چه نوع اجزایی برای چه نوع مأموریت فضایی[9] مورد استفاده قرار میگیرد.نکته مهم در امر طراحی حامل فضائی مبنای آمار ثابت بودن اعضای مجموعه است ثابت بودن بدین مفهوم که در فرآیند طراحی زیرمجموعهها بر حسب مورد تعداد اعضاء میتواند کم تر بشود (در صورت دردست نبودن اطلاعات کامل آن زیر مجموعه) ولی نمیتوان بدان عضو جدیدی را اضافه کرد؛ و در طول زمان طراحی داده اصلی که طراحی بر مبنای آن شروع میشود مأموریت و وزن ماهواره است که در برخی از موارد جهت تصحیح خطا و بالا بردن اطمینان از پارامتر عمر مداری نیز جهت بهبود وضعیت استفاده میشود، در پایان هر فصل نیز با روش گفته شده در قبل از روند نمای ارائه شده یک آزمون تعیین خطا به عمل میآوریم.در پژوهش پیش رو در فصل ابتدایی به تعریف آمار و فرآیندهای تحلیل آماری پرداخته شده است. در ادامه در فصل دوم با معرفی مدارات مختلف موجود به طراحی بر مبنای تحلیل آماری مدار کاری ماهواره میپردازیم. سپس در فصل سوم پس از معرفی و توضیح اجزاء تشکیل دهنده زیرمجموعه کنترل وضعیت به طراحی بر مبنای تحلیل آماری نوع مجموعه کاری زیرمجموعه تعیین وضعیت ماهواره میپردازیم. پس از آن در فصل چهارم با توجه به اهمیت زیرمجموعه مخابرات در ماهوارههای مخابرتی توضیحاتی در مورد انواع روشهای ارتباط و تجهیزات تشکیل دهنده زیر مجموعه مخابرات داده و به طراحی بر مبنای تحلیل آماری زیرمجموعه مخابرات ماهواره میپردازیم. سپس در فصل پنجم پس از معرفی و توضیح اجزاء تشکیل دهنده زیرمجموعه تأمین انرژی به طراحی بر مبنای تحلیل آماری زیرمجموعه تأمین انرژی ماهواره میپردازیم. در فصل ششم در ابتدا به معرفی و توضیح مختصر از اجزاء تشکیل دهنده زیرمجموعه کنترل حرارت پرداخته ودر ادامه به طراحی بر مبنای تحلیل آماری نوع مجموعه کاری زیرمجموعه کنترل حرارت ماهواره میپردازیم. در فصل هفتم پس از معرفی اجزاء تشکیل دهنده زیر مجموعه سازه با توجه به محدود بودن اطلاعات به طراحی بر مبنای تحلیل آماری زیرمجموعه سازه ماهواره میپردازیم،و در پایان در فصل هشتم به جمع بندی ونتیجه گیری پرداخته ودرپایان درفصل نهم به مراجع استفاده شده در متن وپایگاه آماری پرداختهایم .مروری بر فعالیتهای انجام شده:با توجه به مشاهدات و بررسیهای انجام گرفته با عنایت بدین امر که اطلاعات ماهوارههای مخابراتی جز اطلاعات خاص تا حدودی محرمانه میباشند فلذا فعالیتهای انجام شده محدود به زیرمجموعه خاصی شده و کل ماهواره را در بر نمیگیرد.از جمله فعالیتهای انجام شده در این موضوع تحقیق که در باب زیرمجموعه مخابرات ماهوارههای GEO در دانشگاه توکیو-2005بوده که از روش آماری استفاده نمودهاند،ویا ارائه نرم افزار محاسباتی بر پایه آمار برای زیرمجموعه مخابرات ماهوارهها که توسطسازمان فضائی ایران در سال 1386 انجام شده است وپایان نامه آقای سید مهدی طالبی تحت نظر آقای دکتر مهران میرشمس با عنوان مدل سازی ارزشیابی ماهوارههای مخابراتی دردانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی در سال 1388انجام گردیده است.مقالاتی همچون ، "طراحی مفهومی ماهواره سنجش از راه دور با دقت تفکیک کمتر از ده متر "و "روندنمای طراحی فضاپیما بر اساس دادههای آماری " نوشته آقایان مهران میرشمس، حمیدرضا فاضلی از آزمایشگاه تحقیقات فضائی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی در این حوزه انجام گشته است.لازم به توضیح است با توجه به نیل کشور به سمت خودکفایی و سازندگی در عرصههای مختلف و جدا نبودن طراحی آماری از فرآیند طراحی و ساخت استفاده از طراحی آماری بخش پنهانی است که ما را در نیل به هدفمان چند گام به جلو میاندازد، و ما با استفاده از طراحی آماری موفق به تعیین خط سیر در مسیر طراحی خود میشویم که ما را از سردرگمی در طراحی نجات میبخشد.فلسفهوجوديعلمشناختدنيايياستكهدرآنزندگيمیکنیم. درموردعلمآمارسادهترین تعریفی کهارائه گردیده است عبارتند از:شناختجامعهموردبررسي.اما عبارت جامعه در علم آمار تعریف مشخصی دارد.»جامعهدرعلمآمارعبارتندازمجموعهایازعناصركهحداقلدريكخصوصيتبايكديگرمشتركباشند«.يكجامعهآماريتشكيلشدهازيكسريعناصرويكسريخصوصيتكهویژگیهایعناصرجامعهموردبررسيهستند. براينمونهدرمحلكارشما،كليههمكارانوخودشماعناصرجامعهآماريوخصوصياتيمانند: سن،جنسيت،سطحتحصيلات،محلتولد،ردةسازمانيو ... خصوصيتجامعةآمارينيرويانسانيسازمانشماراتشكيلمیدهند.حالكهمشخصشديكجامعهآماريتشكيلشدهازيك سريعناصروخصوصياتاست، میتواندريافتكهمنظورازشناختجامعهآماريكهفلسفهوجوديعلمآماراستدرحقيقتشناختعناصرجامعهموردبررسيوخصوصياتآنهاست. درزبانتخصصيآماربهعناصرجامعهموردبررسيداده[10] و خصوصياتجامعه موردبررسيمتغییر[11] اطلاقمیشود.حالزمانآنفرارسيدهاستكهباتعريفجامعتریازعلمآمارآشناشويد. آمار،ابزاريبرايبدستآوردنرابطهميانمتغيرهاست. منظورازبدستآوردنرابطهميانمتغيرهايعنيتأثيرگذارييكمتغيربررويمتغيريامتغيرهايدیگر است. که مثال این امر در طراحی ماهواره رابطه وزن مأموریت با مؤلفههای زیر مجموعههای مختلف ماهواره است که مبنای پژوهش ما قرار گرفته است.طبقتعريفارائهشدهازعلمآماررابطهميانمتغيرهايموجوددرجامعهراازطريقشناساييتأثيرگذاريگروهيازمتغيرهارويمتغيرهايديگربدستمیآورند، کهدر علمآماراین نوع متغیر، متغيرهايتأثيرگذار[12] متغيرمستقلناميده میشوند .متغيرهايتأثيرپذيرمتغيرهاي وابسته[13]ناميدهمیشوند. (مانندفشارخونوابتلابهسرطان)تعريفجامعترازعلمآمارعبارتاستبدستآوردنتأثيرمتغيرهايمستقلبررويمتغيرهايوابسته،يكسؤالبسيارمهمكهممكناستمطرحشودايناستكهاگرهدفنهاييعلمآمارشناختجامعهموردبررسيازطريقبدستآوردنتأثيرمتغيرهای مستقلبررويوابستهاستپسچراتکنیکهایمختلفآمارينظير،رگرسیون،آناليزواريانس،ناپارمتري،آزمونفرض،سریهایزمانيو ... بهوجودآمدهاند؟مگرهدفمشخصنيست؟برايپاسخگوييبهاينسؤالبايدخاطرنشانكردكهمتغيرهايمستقلانواعگوناگونيدارندومتغيرهايوابستههمانواعگوناگونيدارندكهاينامرباعثشدههرگاهبخواهيمتأثيرمتغيرمستقلازنوعخاصيرابررويمتغيروابستهازنوعخاصيبدستآوريمازتكنيكمتفاوتيبرايبهدستآوردنرابطهاستفادهنماییم. ابتدالازماستبهتعريفوشناساييانواعمتغيرهايآماريبپردازيمتابعدازآنفلسفهوجودياستفادهازهريكازتکنیکهایآماريمشخصگردد.درعلمآمارفارغازاينكهمتغيرهامستقلياوابستهباشندبهدوگروهبزرگتقسيممیشوند:متغيرهايپيوسته[14]متغيرهايگسسته[15]متغيرهايپيوستهمتغيرهاييهستندكهبهبيانسادهمیتوانندبينهايتعضوداشتهباشند.متغيرهايگسستهبرخلافمتغيرهايپيوستهتعدادسطوحمحدوديدارند. متغيرهايگسستهخودبهدودستهمتغيرهاياسميگسستهوترتیبیگسستهتقسيممیشوند.