Echoes of HOMA

Alexander Shenkin (United States) - 2023/12/12 - 00:15


hi there - i"d like to simulate a repeat track orbit at 300km that goes over the western us. Can you advise on how to pull this off?
thanks,
alex

Reply:
Hi Alex,

A circular orbit of 300km altitude is not unique. Other orbital parameters such as inclination and RAAN along with EPOCH time affects the ground track. However, a simulation with rough estimation can be done simply by implementing the ground track equation in MATLAB. Please refer to Chapter 4.8 "Ground Track" of "Orbital Mechanics for Engineering Students" 3rd Ed. 2014 by Howard Curtis.

Regards

Pr (India) - 2023/09/17 - 19:46


Hello , How to show polar satellites on this page . What values to enter

Reply:
Hi,

Polar orbits have the inclination of 60 to 90 degrees. Depending on the type of the specific orbit you want to simulate, you need to enter other orbital elements as well.

Regards

George Demba (Kenya) - 2023/07/04 - 13:09


Hello, can I use it for Mars Aerocapture Trajectory Optimization using PSO?

Reply:
Dear George,

HOMA is developed for space orbit simulation. Currently, it does not include any optimization module for orbital maneuvers.

Regards

Renato (Italy) - 2023/06/24 - 11:09


Hello,

Great job and thanks for sharing it!
I was wondering if it is possibile to have the simulatons also around other planeta (in particular Mars and Venus).

Reply:
Dear Renato,

I am glad you are interested in HOMA. Currently, it is not possible to simulate the motion of satellites around other planets. This will be considered in the next version of this simulator.

Best

adolfo pifferi (Italy) - 2022/02/22 - 18:53


Hello, wonderful work!!!

It is possible to have and try the Simulnk model?

Reply:
Hi Adolfo,

Glad that you are interested in HOMA. Unfortunately, the Simulink model is not available at the moment. Advanced version of the online tool will be deployed soon.

Regards

Bikila Regassa (Ethiopia) - 2022/02/22 - 10:34


i want to get cube sat simulation training
would you provide free training ?

Reply:
Dear Bikila,

No, we do not provide simulation training.

Regards

Bikila (Ethiopia) - 2021/12/28 - 10:58


My name is Bkila Regassa from Ethiopia.I am junior satellite security researcher at INSA . Now I want to get satellite communication modeling and simulation training either online or there.
would you mind support me?

Reply:
Hi Bikila,

This online tool does not provide training for simulation and modeling. I suggest you to look for other references and resources on this matter.

Regards

Kandeepan (Australia) - 2021/08/09 - 23:41


Hi Dr Shirazi, thank you for making your simulator public. I think this is a great tool for students. I teach undergraduate and masters students at the RMIT university the subject on satellite communications, and I would be happy to use this simulator if the Matlab version is available. All the best with your future endeavours. Regards, Professor Kandeepan

Reply:
Hi,

I am glad you found this tool effective in teaching students. The MATLAB version is not available. However, an enhanced version of the simulator will be launched in the future.

Regards

Francisco Felix (Dominican Republic) - 2021/07/09 - 00:07


I"m studying astrophysics and now I"ll practice with this tool, very useful.

Reply:
Hi Francisco,

Glad you find it useful.

Regards,

Kevin Bongiovanni (United States) - 2020/11/12 - 20:23


How do you translate parameters in TLE format to your simulator?

Reply:
Hi Kevin,

TLE data include variety of information about the satellite and its orbit. All six orbital elements can be retrieved from TLE data. Eccentricity, inclination, argument of perigee, and right ascension of the ascending node are directly provided in TLE data. Also, the orbital mean motion and mean anomaly are directly given in TLE data, which can be converted to semi-major axis and true anomaly respectively. I suggest you to refer to the Wikipedia Page for TLEs:

https://en.wikipedia.org/wiki/Two-line_element_set

Also, for the mentioned conversion you can refer to Chapter 2 of Curtis, H. (2014). Orbital mechanics for engineering students. 2st ed. Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann.

Best regards

Suravi (India) - 2020/07/25 - 12:05


this is a great website i love it....
great work
i would like to thank you to do this simulator it helped me a lot during my college days all thanks to the creator..

Reply:
Hi Suravi,

Glad to hear that. Thanks for leaving the message.

Regards

Ricard (Spain) - 2020/05/28 - 08:26


Hi,

I believe I"m seeing some inaccuracies:

When the inclination is < 90 deg, the satellite should be flying eastward when it crosses the equatorial plane.

When the inclination is > 90 deg, the satellite should be flying westward when it crosses the equatorial plane.

Here I think I"m seeing the opposite. Am I correct?

Thanks.

Reply:
Hi Ricard,

It depends on the orbital period. If the orbital period is more than 24h (semi-major axis more than 42164km) then the satellite goes westward, no matter what the inclination is. You can test it by trying a=50000, e=0, i=30 and 120. Although, the precise direction of the satellite depends on other orbital elements as well, if they are set.

For the typical Earth orbiting satellite when the orbital period is less than 24h, yes, it generally flies eastward if i<90 and westward if i>90. I checked the results and did not find any inaccuracies. If you think there is an inaccuracy within the simulation results, I appreciate if you can give me more details.

UPDATE: In the current version, the square on the plot indicates the initial point.

Thank you for your message.

Best regards,

Brandon Fletcher (United States) - 2020/05/24 - 23:49


Hey it appears your velocity vector, after calculation, shows the i and j vector reversed. They numbers are correct, the i and j components are swapped. With the given conditions eccentricity 0.001473, semimajor axis 6788, and true anomoly 30 degrees, the i component of the velocity vector should be higher than the j vector but it is not.

Reply:
Dear Brandon,

Thank you so much for leaving a message. I checked the simulation results and it seems they are fine.
The coordinate system is ECI (Earth Centered Inertia). For the given condition you said, (lets assume the orbit is almost circular), the velocity of the "i" component is zero at perigee ( heta=0) and maximum at heta=90, while the velocity of the "j" component is the reverse, maximum at heta=0 and zero at heta=90deg. As the satellite moves away from perigee, the "i" velocity increases while the "j" velocity decreases. Since at heta=30, the satellite is closer to perigee, the magnitude of "i" component should be lower than the "j" component [To be exact it is (-3.831) i + (6.648) j + (0) k km/s]. Remember that X axis is toward perigee and Y Axis is perpendicular to X.

Hope this helps. If you still think there still is a problem, I appreciate it if you can clarify.
Thanks again for your attention to the details.

Best Regards,

SEID (Ethiopia) - 2019/10/10 - 22:51


Its good deeds. How can I download the simulation software?

Reply:
Hi Seid,

Glad you are interested. This platform is a free online simulator and can be used online.

Best regards

Joe Grutzik (United States) - 2019/04/26 - 19:14


Hi Abolfazl –
I found your HOMA Online Space Orbit Simulator from Google. I was wondering if you could help me solve a mystery. I am curious about the US robotic space plane the X-37B, OTV5. I was wondering if you could help me figure out where it was at 6:30 a.m. PST on November 8th, 2018. There is a blog post describing its last know position and direction here –
https://sattrackcam.blogspot.com/2018/08/the-x-37b-otv-5-is-manoeuvering-to.html
Is there enough information in this blog post to describe the spacecraft’s orbit? Is there a way we could use your HOMA to draw a ground track projection for the 8th of November 2018? I want to find what part of the globe the spacecraft was over at around 6:30 a.m. Pacific Standard Time.
Let me know if you can help.
Regards,
Joe

Reply:
Hi Joe,

Thanks for using the simulator. In order to know the position of a space vehicle in the past, back-step propagation is needed. Same as the typical simulation, the orbital elements are needed for that. It can not be done unless the orbital parameters or the state vectors of the trajectory is known. The case you referred has some information, but it is not enough for back-step propagation.

Regards

Saqib Mehdi (Pakistan) - 2019/03/08 - 18:22


Asalam o Alikum !
How are you Sir! MY name is Saqib Mehdi, I am student of MS Global Navigation Satellite System in Institute of space & Technology Islamabad, Pakistan. I was searching a simulator and google bring me here on your website. Its very good work. MashaAllah.

Reply:
Hi,

I am glad you like it.

Regards

ateeb (Pakistan) - 2018/10/10 - 20:20


can we put two different satellites in the same orbit?

Reply:
Hi,
Of course. Hundreds of orbits are in GEO and all of them have the same orbital elements (except true anomaly, which defines the position of the space system on the orbit).
Regards

Syed Ateeb (Pakistan) - 2018/09/03 - 14:08


i want to simulate 700 satellites in between 700-900 km above the earth surface. i want them to be simulated at once so that it can be created at one go.

Reply:
Hi Syed,

You have several options. If you are working in MATLAB, you need to solve the equation of motion regarding two-body or N-body problem. You can also use System Tool Kit by AGI. The free version is available online to download. Although the free version has some limitations, you can simulate as many satellite as you want at the same time regarding two-body or SGP4 propagation models.

Best Regards

Charlie Yau (Hong Kong) - 2018/06/21 - 05:35


Hi,
I am an IB student who takes Physics and I am currently working on my IA. Would it be OK for you to provide error analysis on the simulations for further investigation? Thanks a lot!

Reply:
Hi Charlie,

It would be better that you clarify on what you exactly mean by error analysis. Currently the results are based on analytical derivations of orbital elements. No approximation is used.

Regards

Pabitra Sil (India) - 2018/04/04 - 05:05


How can I find the orbital elements (like semimajor axis,eccentricity etc ) from RA and DEC of an observed asteroid. Is there any software to calculate this.
Please help me.

Reply:
Hi Pabitra,

As stated before, The orbital elements are independent from each other. You cannot derive one from another, unless having additional information about the orbit.

By the way, to determine an orbit solely from observations therefore requires six independent measurements. In the absence of range and range rate measuring capability, as with a telescope, we must rely on measurements of just the two angles, azimuth, and elevation to determine the orbit. A minimum of three observations of azimuth and elevation is therefore required to accumulate the six quantities we need to predict the orbit.

I refer you to the section 5.9 "Angles-only preliminary orbit determination" of Orbital Mechanics for Engineering Students by H. Curtis.

Best Regards

Dhruv (India) - 2018/03/23 - 09:24


Sir,
I am a student of Electronics and Telecommunication Engineering and am trying to design a software similar to yours using Python and Blender.
Could you please guide me as to how we can use the orbital parameters to plot the Satellite"s orbit?

Reply:
Hi Dhruv,

I refer you to "Chapter 4: Orbits in three dimensions" of "Orbital Mechanics for Engineering Students" by H. Curtis. To be more specific, all you need to know is in Section 4.6: "Transformation between geocentric equatorial and perifocal frames".

Good Luck

Jeremy Daigle (United States) - 2018/03/07 - 21:23


How would i go about calculating RAAN, mean anamoly and argument of perigee, given that i have perigee, apogee, angle of inclination and eccentricity. Thanks. JD

a = 26023.99
Ra =42,157.195 Km (apogee including earths radius)
Rp = 9890.8 Km (perigee including earths radius)
E = 0.619796

Reply:
Dear Jeremy,

You can"t do that. The six orbital elements are independent from each other. You can"t calculate some of them from the rest. Unless you have additional information about the orbit, like state vectors.

Also, it doesn"t make sense when you say I have perigee, apogee and eccentricity. Because you can calculate eccentricity (and of-course semi-major axis) from apogee and perigee.

Best Wishes

Ophelia (United States) - 2017/12/20 - 18:27


Hello.
I am fascinated that you have created an online space orbit simulator. I am in no way an orbital mechanic, but I think it would be neat if you would create a mechanism by whence to add multiple objects to an orbit simulator, to see if a set of multiple orbits could plausibly run without collisions or other complication, and it would also be awesome if you could add something beyond just Earth-orbit, like maybe Solar-orbit.

Reply:
Dear Ophelia,

Thank you so much for your message. Your suggestions are exactly the ideas that I already have in my mind for future improvements. They also include the simulation of space orbit around different planets of the solar system, analyzing orbital perturbations, visualizing multiple spacecraft motion in an orbit (or several orbits) and a platform for generating transfer trajectories from one orbit to another.

Best Regards

Douglas Nuttall (Canada) - 2017/09/22 - 05:04


This is a good site, but I"m curious about a problem that I don"t see how to model. Can you suggest either a calculator or the formulae required to solve?
I think that the long travel time between earth and mars would require "gravity" (somewhere between 1/2 and 1/3 g) and shielding from particles and radiation. Which suggests to me a heavy spinning object, Which would take a great deal of effort, so I think once it"s up there, it should stay in orbit, acting as a travelling space station. Martian Buslines...
If one used a solar sail on a long boom, one could introduce a great deal of torque over a hundreds-of-days trip, allowing a balanced payload to be extended by cable that would end up with very high velocity, meaning that at the connection with Mars and the Earth, the delta Vs of the payload could be very close to 0.
This spinning device could ship cargo and people in relative safety with a fairly constant artificial gravity, constant light, and slowly extending a lander (together with a counter weight in the opposite direction) on 2 km of cable. When in the right place to have the dVs on the right vector, the lander would disconnect.
So I"m looking for a way of modelling a 2 km skyhook, plus a large solar sail, on a boom to create torque. Any suggestions?

Reply:
Hi Douglas,
Thanks for leaving a message. The practicality of the concept you are discussing is itself under question in my opinion regarding the current trends and efforts for interplanetary transfers. Perhaps, more details are needed about this to say whether it is possible to implement the idea or not.
Anyway, regarding the simulation of such systems, you need to mathematically model the attitude dynamics alongside the point mass dynamics since you are taking into account both the orientation and the motion of the particles.
Regards

Jeff (United States) - 2017/08/01 - 01:57


Hi!

Your orbit simulator is brilliant, but I have a couple of questions that I can"t figure out about the orbit of the ISS. Any chance you could drop me an email and relieve a bit of my ignorance?

This is for a writing project I"m working on, and your help would be greatly appreciated.

Reply:
Hi Jeff,
I am glad that you are interested in my web site. I will be happy to help you with this if I can.
Regards

Vithawon (Georgia) - 2017/05/16 - 13:20


Hello i like your website please reply back

Reply:
Hi Vithawon,
I am glad you are interested. Thanks for your message. The Email address you provided is not valid. Send an Email to me directly so we can stay in touch.
Regards

Tony Bye (United States) - 2017/03/12 - 23:06


Thanks for the awesome website. I"ve been looking for something like this to learn about orbital mechanics. For the movies under "Special Samples" it would be nice if you could view them in the browser. You could host them on YouTube, or simply use a "video" tag on your website. One other thing that would be awesome is if you could simulate "burns" or thrust at a specific power for a specific amount of time. Anyway, thanks again for the awesome website.

Reply:
Hi Tony,
I am glad you like my website. Thank you so much for your suggestions.
Videos have already been uploaded on YouTube:
https://www.youtube.com/channel/UC_yMCZ38IKXHu7Kg8XdD8eQ
More videos are about to be added. As a matter of fact, lots of changes on this site are to be made in the near future, including the orbital maneuvers regarding impulsive or finite thrust transfers with nonzero burn time as you said.
Regards

RicK Carroll (Australia) - 2016/09/30 - 08:58


Hi. Just found your excellent site.

Very well done.

I am an elderly person who just loves science explained well.

Best wishes from the land down under.

Reply:
Dear RicK,
I am so grateful to you. Glad to hear about your interest in space orbits and my simulator.
Hope you the best.
Cheers

Nashran Ali (Bangladesh) - 2016/09/29 - 12:27


Hey there,

I see that your inclination degree go from 0-90 with the difference of 30. Is there a way you can make the different much smaller so that when I use the stimulation for my IA, I do not have a huge uncertainty when it comes to analysing the data.

Thank You

Reply:
Dear Nashran,
I am glad you are interested.
Such limitations in the current state of simulator will be removed in the near future. The improvement of HOMA will include simulation of space orbits with unlimited values for each orbital parameters.
I appreciate your patience in this matter.
Regards

Phillip Soltan (United States) - 2016/08/16 - 06:09


Hi Abolfazl,
I found your website through Google. I was watching the SpaceX launch of JCSAT-16 and saw that they show altitude and speed until the end of the last rocket burn. Is there any chance you can add a simulator that just takes altitude and speed to give approximate orbital parameters?

Thanks,
Phillip

Reply:
Hi Phillip,
Thanks for your comment. In order to derive the six orbital parameters, at least six independence parameters related to the space orbit are required. So, calculating the orbital elements by using just two values of altitude and velocity is impossible.
However, it is possible to derive the orbital elements from the position and velocity vectors. In this case two vectors would have six state variables in overall (three state variables each). rx ry rz for position vector and vx vy vz for velocity vector. There is a step-by-step procedure in order to derive orbital elements from the given position (r) and velocity (v) vectors of a spacecraft.
This simulation is about to be added to this web site soon. In fact, lots of changes are about to be made in space simulation on HOMA in the near future, including derivation of orbital parameters from state vectors, derivation of orbital parameters from three position vectors (GIBS method), derivation of orbital parameters from two vectors and time (Lambert’s problem), and simulation of libration points.
Wish you the best

Sherwood Botsford (Canada) - 2016/01/12 - 23:00


Recently I started a discussion on World Building stack exchange. So far, while lots of interest, no real answers.

The question: Sci-fi illustrators love alien planets with multiple moons in the sky. Is it possible for a central body to have multiple orbiting objects with significant angular diameter? E.g. Could Earth have two moons with angular diameter of 1/2 and 1 degree. (Our present moon is 1/2 degree)

My suspicion is that there is an lower bound on the planet/moon mass ratio. Two heavy moons will crash, with possible exception of trojan positions.

Reply:
Dear Sherwood
Thanks for visiting my site.
According to motion dynamics of particles in space based on Newton law, one planet can have several moons (Jupiter has at least 67 moons in solar system). About the size of the moons, as the size and mass of the moons increases, they have more effect on the relative motion of the main planet. A good example is Pluto. Pluto has five known moons. Charon is the largest moon of Pluto with a diameter just over half that of Pluto and they are stable with no collision. When one moon has significant mass in comparison to the main planet, two objects are gravitationally locked to one another with significant effects on the motion of each other.
Such cases are usually referred as "barycenter". When the two bodies are of similar masses, the barycenter will generally be located between them and both bodies will follow an orbit around it. This is the case for Pluto and Charon, as well as for many binary asteroids and binary stars. It is also the case for Jupiter and the Sun, despite the 1,000-fold difference in mass, due to the relatively large distance between them.
In overall, the answer is yes. It is possible for a planet to have multiple giant moons which have significant size in comparison to the main planet and the motion of moons along with the main planet can be stable with no collision.
Regards

P.Soma (India) - 2014/11/19 - 10:28


Dear Shirazi:
Congratulations. This is a good effort and so nice of you to share it with others who are interested in orbital mechanics. I am sure this will be very useful to teachers and students of Space Mechanics.
I teach space mechanics and will use your simulator in the class.
Best wishes,
soma

Reply:
Dear Soma
Thank you for your message. I am so glad that you found this simulator as a helpful tool for teaching orbital mechanics. It is so encouraging for me when I see that my simulator has helpful usage in researches and activities of other people.
Wish you the best
Blue Skies

محمد (Iran) - 2024/01/28 - 03:23


سلام خوبید برای شبیه سازی حرکت ماهواره بر سفیر از جه معادلاتی باید استفاده کنیم ۶ درجه ازادی میخوام شبیه سازی کنم یعنی ماهواره اززمین بره مدار و تو یک روز چند بار دور می‌زند با شکل

پاسخ:
سلام
سوال شما خیلی کلی هست و شبیه سازی شاید به دهها پارامتر وابسته باشه. معادلات دیفرانسیل حرکت ماهواره بر در داخل جو و خارج از اتمسفر با هم فرق دارند و در حالت کلی غیرخطی هستند. برای فاز اول پرواز، باید از معادلات دینامیک فضاپیما با در نظر گرفتن اصطکاک هوا و نیروی پیشران ماهواره بر استفاده کنید. شبیه سازی چند مرحله ای بودن پرتاب، سوخت مایع یا جامد و نوع کنترلر روی شبیه سازی تاثیر خواند داشت. برای حرکت به دور زمین هم با توجه به دقتی که مد نظر دارید میتونید از مدل دو جسم یا از مدل مداری SGP4 استفاده کنید.
برای شبیه سازی حرکت فضاپیما در داخل جو به فصل یازدهم از کتاب Curtis مراجعه کنید. مثالهای مختلف حل شده در کتاب موجود هست.

Chapter 11: Rocket Vehicle Dynamics
Book: Orbital Mechanics for Engineering Students (3rd Ed.) 2014

موفق باشید

محمد (Iran) - 2024/01/03 - 15:15


سلام خوبید من میخوام یک پروژه انجام بدم پروژه درباره ماهواره امید هست ولی من نمیدونم چکار کنم رشتم مهندسی فضایی است میش منو راهنمایی کنید چه کتابی بخونم شبیه سازی ماهواره امید یک ۶ درجه و یک ۳ درجه ممنونم

پاسخ:
سلام

برای شبیه سازی سه درجه آزادی و شش درجه آزادی ماهواره، میتونید از سیمولینک متلب استفاده کنید. معادلات فضای حالت رو پیاده سازی کنید و با شرط اولیه مناسب مدلتون رو شبیه سازی کنید. پیشنهاد میکنم به یکی از کتاب های زیر رجوع کنید:

Simulation of Dynamic Systems with MATLAB and Simulink, Second Edition
Author(s): Harold Klee, Randal Allen
Publisher: CRC Press, Year: 2011
ISBN: 1439836736,9781439836736


Modeling and Simulation of Systems Using MATLAB and Simulink
Devendra K. Chaturvedi
Taylor & Francis, 2010

موفق باشید

الهام جهانبازی (Iran) - 2021/11/22 - 01:42


اموزش شبیه سازی دینامیک مدار ماهواره

پاسخ:
سلام

پیشنهاد میکنم به کتاب های مرجع و سایر منابع آموزشی مراجعه بفرمایید.

پیروز باشید

مهدی علی زاده (Iran) - 2019/04/30 - 14:52


با سلام من دانشجوی ارشد مکانیک هستم و نیاز به کدنویسی حرکت زمکین به دور خورشید و دارم اگه امکان داره لطفا راهنمایی کنید

پاسخ:
سلام

دوست عزیز، سوالتون خیلی کلی هست. به کتاب مرجع Curtis مراجعه کنید.

موفق باشید

حسن (Iran) - 2018/11/17 - 10:43


با سلام
آیا امکان دارد حل تحلیلی مسئله لامبرت برای مدار را برایم با چند مثال توضیح دهید

پاسخ:
سلام

حل مساله لامبرت به همراه توضیحات و چند مثال به همراه راه حل دقیقشون در فصل 5.3 از کتاب Curtis نسخه 2014 اورده شده که میتونه خیلی به شما کمک کنه.

موفق باشید

حمید (Iran) - 2018/03/04 - 09:38


با سلام و عرض خسته نباشید
دو نکته به نظرم خوبه که روش کار کنید. اولا نمایش سه بعدی واقعا سه بعدی باشه و بشه محورها رو دوران داد. دوم اینکه نمایش رد زمینی برای چه بازه زمانی ترسیم شده؟

پاسخ:
سلام... با تشکر از پیشنهادات شما و همینطور توجه و دقت بالای شما در شبیه سازی

در مورد نمایش سه بعدی فکر بسیار خوبیه و ایده اولیه من هم برای نمایش سه بعدی همون بود. حقیقاتا به دلیل اینکه من به تنهایی روی ساخت این وب سایت کار میکنم، کدنویسی تحت وب این شبیه ساز برای من خیلی وقت گیر هست. با این حال خودم شخصا منتظر زمان مناسبی هستم که در ارتقاء نسخه بعدی این قابلیت رو اضافه کنم.

در مورد ترسیم رد زمینی، نسخه کنونی رد زمینی ماهواره ها رو با مبدا زمانی ثابت رسم میکنه. در نسخه کنونی به طور دقیق مبدا زمانی برای رسم رد زمینی هر ماهواره در تاریخ 1/1/2017 ساعت 00:00 در نظر گرفته میشه. اگرچه بهتر و کاملتر اینه که در شبیه سازی مبدا زمانی مورد نظر (EPOCH TIME) به همراه المان های مداری از کاربر دریافت بشه و رد زمینی مطابق با تاریخ دریافتی از کاربر ترسیم بشه. این مورد هم جزء مواردیه که تلاش میکنم در نسخه بعدی وب سایت به شبیه سازی اضافه بشه.

با تشکر و آرزوی موفقیت برای شما

رضا عابدی (Iran) - 2017/11/20 - 09:46


با سلام خدمت دکتر شیرازی عزیز و با تشکر از اطلاعات مفیدحضرت عالی که در اختیار کاربران قرار داده اید.بنده دانشجوی سال اول ارشد رشته مهندسی ماهواره دانشگاه علم و صنعت هستم.
در بحث شبیه سازی حرکت ماهواره در مدار و کلا بحث مکانیک مدار مشکل دارم.اگر امکانش برای شما فراهم هستش از فایل های شبیه سازی شده و آموزشی خودتون با نرم افزار متلب در اختیار بنده قرار بدید.ممنون از لطفتون.با تشکر

پاسخ:
دوست عزیز سلام

در حال حاضر فایل آماده ای که مناسب برای آموزش باشه در اختبار ندارم. با کمی جستجوی بیشتر میتونید منابع خوبی رو در این زمینه پیدا کنید. مضاف بر اینکه نسخه کنونی شبیه ساز آنلاین که جدیدا بروز شده، محدودیت های قبلی رو نداره و ابزار مناسبی برای آموزش و شبیه سازی مدار فضایی هست.

پیروز باشید

abolfazl maleki (Iran) - 2017/11/13 - 19:44


سلام
در کتاب آقای براون (چالرز براون)نرم افزاری به همراه کتاب وجود دارد چنانچه این نرم افزار را کمی تغییر دهید و به عنوان نسخه جدیدی برای طراحی ماموریت تهیه کنید نرم افزار جالبتری خواهد بود.

پاسخ:
سلام

نرم افزار کتاب براون با عنوان ORBWIN مربوط به سال 1998 برای طراحی ماموریت فضایی بود. بله، تهیه نرم افزارهای طراحی ماموریت هم موضوع جالبیه که میشه روش کار کرد.

ممنون از پیشنهادتون.

موفق باشید

ابوالفضل ملکی (Iran) - 2017/08/16 - 17:51


با سلام:
با تشکر از ایجاد این سایت و اطلاعات و شکل و روابط خیلی خوبی که در سایت ارائه داده اید. اینجانب تقریبا چهار کتاب در زمینه نجوم ترجمه کرده ام و کارم در همین زمینه است دو تا کتاب جدیدی که تازه نشر یافته اگر مایل باشید میتوانم خدمتتان ارائه دهم . برخی کلمات و پارامترهای مداری را تا سر حد ممکن فارسی نوشته ام . مثلا گره صعود واقعا طول گره صعود است و ....

پاسخ:
سلام دوست عزیز

ممنونم از اینکه پیام گذاشتید. خوشحال میشم اگر کتابهاتون رو مطالعه کنم.

در مورد کلمات و اصطلاحات درست میفرمایید. من هم برای برخی اصطلاحات ترجمه یکسانی در مراجع پیدا نکردم. از این رو بروز کردن بخش فارسی سایت کمی سخت هست برام.

پیروز باشید

مصطفی افشار (Iran) - 2017/03/24 - 13:02


سلام و درود خدمت جنابعالی
بنده مهندس عمران و مدرس فیزیک و علاقمند تاریخ و فلسفه علم هستم و قصد دارم فلسفه علم را در صورت امکان به صورت آکادمیک ادامه دهم.
مدتی است از طریق چند تن از دوستانم که در استرالیا و امریکا مشغول تحصیل هستند با آرای زمین تخت گرایان آشنا شدم. در گیر و دار مطالعه ادله این گرایش به پرسشهایی برخوردم که به دلیل ضعف علمی خودم پاسخی برای آنها نداشتم. از جمله این که معادلات مکان، سرعت و شتاب حرکت سیارات منظومه شمسی به تفکیک هر سیاره در هر یک از دستگاه های کارتزین یا قطبی چیست؟ و این که نمایش مدار سیارات در یک صفحه صرفا جهت نمایش است یا یک فرض محاسباتی یا یک فکت علمی؟ در صورت فکت بودن آیا خط مار از کانون های مدار سیارات بر روی هم منطبق است؟ و این دست پرسش ها...
با امیدواری پذیرش پوزش بنده به علت سطح پایین پرسشها در برابر سطح علمی شما، از جنابعالی تقاضای معرفی گرفتگاه و منبعی دسته اول و مورد وثوق از نظر خودتان را دارم.
با سپاس فراوان

پاسخ:
سلام دوست عزیز

در پاسخ به سوال اولتون: "معادلات مکان، سرعت و شتاب حرکت سیارات منظومه شمسی به تفکیک هر سیاره در هر یک از دستگاه های کارتزین یا قطبی چیست؟"
حرکت، سرعت و شتاب سیارات همگی از معادله عمومی نیوتن طبعیت میکنن. در حقیقت شما میتونید معادله نیوتن رو برای هر جسمی بنویسید و حل کنید که نتیجه اون تغییرات موقعیت و سرعت و مشتق های اونها نسبت به زمان خواهند بود. برای سیارات معادله عمومی نیوتن که در حالت کلی یک معادله دیفرانسیل برداری هست به یک مساله چند جسم تبدیل میشه که به N Body Problem موسوم هست. در این معادلات که غیر خطی هستند برای هر سیاره شتابهای ناشی از گرانش هر سیاره دیگه ای رو میشه درنظر گرفت. حل همزمان معادلات تغییرات موقعیت و سرعت همه سیارات رو نتیجه میده که نتیجه اش حرکت کنونی سیارات در منظومه شمسی و هر جای دیگه هست. من همون مرجع همیشگی یعنی کتاب Orbital Mechanics for Engineering Students, H. D. Curtis رو توصیه میکنم. نکته مثبت اینکه ترجمه فارسی این کتاب هم وجود داره که برای شما مناسب تره.

در مورد سوال دومتون: "نمایش مدار سیارات در یک صفحه صرفا جهت نمایش است یا یک فرض محاسباتی یا یک فکت علمی؟"
اولا مدار هیچ دو سیاره ای در یک صفحه نیست. اگر به جداول مراجع مختلف که حاوی مشخصات فیزیکی مدار سیارات هستند رجوع کنید، میبینید مدار سیارات به دور خورشید پارامترهای مداری سه بعدی متفاوتی دارند (از جمله شیب مداری). مدارها بعضا نزدیک به یک صفحه هستند اما به طور دقیق در یک صفحه جای نمیگیرند. دوما نمایش مدارهای فضایی که در شبیه سازی های Realistic نشون داده میشه صرفا جهت نمایش یا فرض محاسباتی نیستند. شما وقتی معادلات حرکت سیاره ای مثل مثلا زحل رو به دور خورشید حل میکنید به واقع تغییرات فاصله اون سیاره و نحوه چرخش اون به طور دقیق به دست میاد و میشه با شبیه سازی اون رو به طور دقیق نمایش داد. در شبیه سازی و نمایش نتایج چیزی به نام "فرض محاسباتی" وجود نداره. "فرض" فقط در هنگام حل و ساده سازی معادلات سیارات به کار میره نه شبیه سازی و نمایش نتایج.

سوال سومتون: "در صورت فکت بودن آیا خط مار از کانون های مدار سیارات بر روی هم منطبق است؟"
به طور دقیق خیر. به عنوان مثال سیاراتی که در منظومه شمسی هستند هیچکدومشون شیب مداری یا آرگومان حضیض یکسانی ندارند. (به پیوست کتاب Curtis رجوع کنید) همچنین با توجه به اینکه پارامترهای مداری کمیتهای پیوسته (غیر گسسته) هستند، احتمال اینکه سیارات در یک منظومه در یک صفحه قرار بگیرند یا اینکه دارای نقاط حضیض برروی یک خط باشند صفره.

امیدوارم به پاسخهایی که مورد نظرتون بود رسیده باشید.

سربلند و پیروز باشید

سیدحجت حسینی (Iran) - 2016/11/01 - 21:29


سلام جناب دکتر شیرازی. بنده دانشجوی ترم اول ارشد مهندسی فضایی دانشگاه شریفم. میشه با شما همیشه در ارتباط باشم و از شما کمک بگیرم؟

پاسخ:
سلام دوست عزیز
تا جایی که فرصت داشته باشم و بتونم در خدمت شما هستم
موفق باشید

علی (Iran) - 2016/10/13 - 20:04


با سلام
لطفا اینجانب را برای طراحی مدار خورشید آهنگ راهنمایی کنید.با تشکر

پاسخ:
سلام دوست عزیز

مدار خورشید آهنگ به مدار فضایی گفته می شود که در آن صفحه مداری همواره زاویه ثابتی با شعاع تابشی از طرف خورشید دارد. به دلیل وجود اغتشاش عدم کرویت زمین (J2)، به منظور ثابت نگه داشتن این زاویه می بایست نرخ تغییر زاویه گره صعودی برابر با یک دور در سال باشد. متناسب با مقدار نیم قطر بزرگ و شاخص کشیدگی، زاویه میل مداری در این دسته از مدارها، زاویه ای نزدیک 98 درجه خواهد بود. مدار خورشید آهنگ معمولا ارتفاعی در حدود 600 الی 800 کیلومتر با پریود گردش حدود 100 دقیقه دارد. جزییات محاسبات مربوط به طراحی این نوع مدار در کتاب کورتیس (نسخه 2014) فصل 4 زیرفصل 7 (Effects of the Earth’s oblateness) آورده شده است.

موفق باشید

بنفشه (Iran) - 2016/08/25 - 14:10


با سلام
من دانشجو ترم آخر مهندس هوافضا هستم من علاقه مند به بحث مکانیک مدارهای فضاست هستم و قصد دارم پروژه کارشناسی خود را در ابن زمینه ارایه بدهم لذا از شما خواهشمندم من را در ابن راستا راهنمایی بفرمایید ،اینکه از چه نرم افزار هایی استفاده کنم و اینکه چه موضوع را انتخاب کنم که در حد کارشناسی باشه

پاسخ:
سلام

مکانیک مدار فضایی بحث گسترده ای هست و در این زمینه موضوعات مختلفی رو میشه به عنوان پروژه در نظر گرفت. چند نمونه از این موضوعات در مقطع کارشناسی در زیر اورده شده اند.

اغتشاشات مداری (Orbital Perturbation)
حركت ماهواره ها در واقعيت به جز اثر جاذبه زمین، تحت تاثير عواملي دیگری نیز هستند كه به خاطر كوچك بودنشان نسبت به نيروي گرانش ناشي از جرم نقطه اي، تحت عنوان عوامل اغتشاشي شناخته مي شوند. اغتشاشات مداری از جمله فشار خورشیدی (Solar Pressure)، آیرودینامیک (Drag)، پخ بودن زمين (J2) و اثر جسم سوم (Third Body) عواملی هستند که تغییرات پارامترهای مداری در طول زمان را در مدت طولانی ناشی می شوند. با اعمال این اثرات معادلات شش پارامتر مداري از حالت يك دسته معادله جبري خارج و به يك دسته معادله ديفرانسيل تبديل ميشود كه حل آنها تغييرات اين پارامترها را نسبت به زمان مشخص ميكند.

انتقال مدار سوزش محدود (Finite Thrust Orbit Transfer)
در بحث انتقال مدار فرض ضربه ای بودن تغییر سرعت، فرضی است که در تحلیل های اولیه انتقال مدار مورد استفاده قرار میگیرد. اما در واقعیت انتقال مدار به همراه روشن شدن موتور پیشران (زمان سوزش غیر صفر) صورت میگیرد. در این حالت مدار فضایی در هنگام انتقال حالت غیر کپلری داشته و پارامترهای مداری متناسب با نوع ماموریت تغییر خواهند کرد. انتقال های مداری سوزش محدود به دو دسته High Thrust (سیستم های پیشران سوخت جامد و مایع، زمان انتقال کم) و Low Thrust (سیستم های پیشران الکتریکی، زمان انتقال زیاد) تقسیم می شوند.

روش گیبس (Gibbs Method) و مساله لامبرت (Lambert Problem) در تعیین مدار فضایی
در بحث تعیین مدار (Orbit Determination) مساله لامبرت شامل استراج پارامترهای مداری با استفاده از دو بردار موقعیت و مدت زمان سپری شده بین آنها میباشد. نوع دیگری از تعیین مدار، مشخص کردن پارامترهای مداری با استفاده از سه بردار موقعیت است که برای حل این مساله از روشی موسوم به روش گیبس استفاده می شود.

تحلیل و نمایش مدار فضایی
با مشخص بودن شش المان مداري، منحني كامل مدار در فضاي سه بعدي و همچنين مكان فعلي ماهواره برروي مدار مشخص می باشد. علاوه بر این يافتن رد زميني ماهواره براي ارتباط با ايستگاه زميني از جمله مهمترين موضوعات در بحث مكانيك مدارهاي فضايي است. با اين حال بايد توجه داشت كه رد زميني يك ماهواره به دليل چرخش خود زمين به دور خود در هر دور متفاوت خواهد بود. در کنار این موضوعات بحث حضور ماهواره در سایه زمین نیز موضوع دیگری است که می توان به آن پرداخت. به طور كلي حركت يك ماهواره در يك مدار فضايي سه بعدي به گونهاي است كه قسمتي از آن در سايه زمين قرار ميگيرد، با اين حال در يك سري حالات خاص، زمان حضور سامانه فضايي در سايه زمين صفر ميشود. در بحث طراحي سيستمي ماهواره تعيين مدت زمان حضور سامانه فضايي در سايه و مشخصات آن در لحظات ورود و خروج از اين ناحيه به خصوص در فاز تحليل حرارتي بسيار حائز اهميت است. طراحی و ساخت برنامه ای در محیط MATLAB که بتواند تحلیل های فوق را با دریافت پارامترهای مداری انجام دهد، موضوعی است که میتواند جنبه علمی قابل ملاحظه ای داشته باشد.

سایر موضوعات که میشود به عنوان پروژه در زمینه مکانیک مدار برروی آنها کار کرد بسیار زیاد هستند که همگی اونها شامل تحقیقات و کد نویسی بصورت توام می باشند از جمله: بررسی نقاط لاگرانژی اطراف زمین، سناریوهای سفرهای بین سیاره ای، تکنیک های عددی در شبیه سازی مدارهای فضایی، بررسی حرکت نسبی و ملاقات فضایی، ابربزرگراههاي فضايي، ترفند های تغيير و تصحيح مدار، روش های تزریق مدار توسط حامل، پرواز آرایشی (Formation) و ...

اگرچه برای مقطع کارشناسی، از یک پروژه زیاد انتظار نمیره نوآوری جدیدی تو این زمینه داشته باشه. از این رو بیشتر پروژه های کارشناسی تو این زمینه درگیر محاسبات و شبیه سازی هایی میشن که از حالت طراحی خارج و بیشتر جنبه تحلیلی دارند.

در مورد نرم افزار هم بدیهیه که بهترین محیط برای کدنویسی و شبیه سازی های تو این زمینه، زبان برنامه نویسی MATLAB هست. مضاف بر اینکه محیط Simulink در MATLAB تو شبیه سازی مدارهای فضایی خیلی می تونه به شما کمک کنه.

موفق باشید

علی (Iran) - 2015/12/28 - 00:50


با سلام
اینجانب کارشناسی ارشد مهندسی فضایی میخوانم.میخواستم بدونم جزوء ای هست که اینجانب را در مورد مکانیک مدار پیشرفته راهنمایی کند.ممنون

پاسخ:
سلام دوست عزیز
بهترین مرجع برای مکانیک مدار، کتاب مکانیک مدار کورتیس هست.
Orbital Mechanics for Engineering Students, Howard D. Curtis
این کتاب با مثال های حل شده زیاد تو هر مبحث یک جزوه ی کامل تو این زمینه است.

شيدا فاطمي (Iran) - 2015/11/27 - 16:46


با سلام و تبريك به دليل موفق بودنتان كه باعث افتخار ملت ايران هستيد

اينجانب دانشجوي رشته ابزار دقيق مي‌باشم و نياز به كمك براي شبيه سازي يك ايده به وسيله نرم افزار متلب هستم خواهشا در صورت امكان راهنمايي بفرماييد. با سپاس

پاسخ:
سلام
از این که در سایت پیام گذاشتید ممنونم. اگر بتونم خوشحال میشم کمکی بکنم.
لطفا درباره پروژه تون از طریق ایمیل بیشتر توضیح بدید.
پیروز باشید.

فرخاری (Iran) - 2015/10/23 - 11:22


با سلام. عنوان پروژه انتخابی من سفر به ماه است.باید کد مسیر رو بنویسم و از انتقال مارپیچی استفاده کنم.راهنمایی جامع و کامل میخواهم. با تشکر

پاسخ:
دوست عزیز سلام
با تشکر از پیام شما
پاسخ شما از طریق ایمیل ارسال شد
موفق و پیروز باشید

میثم (Iran) - 2015/02/11 - 09:24


با سلام
بنده ارشد مهندسی فضایی مجازی میباشم ک رشته کارشناسی مکانیک بوده ام حال در این ترم این درس را داریم .
از شما خواهش دارم اگر جزوه دس نویس و.. دارین در اختیار بنده قرار دهید.
با تشکر

پاسخ:
دوست عزیز
پاسخ شما از طریق ایمیل ارسال شد.
به کتاب های مرجع معرفی شده تو این زمینه رجوع کنید.
موفق باشید

جهاندوست (Iran) - 2014/08/25 - 08:51


با سلام و احترام در صورت انجام طراحی تخصصی تمامی یا برخی قسمتهای هواپیماهای بدون سرنشین لطفا به ما اطلاع دهید.باتشکر

پاسخ:
ممنون از پیشنهاد شما