عنوان این پروژه :

انتخاب روش بهینه انتقال مداری به منظور انتقال ماهواره به سیارات منظومه شمسی با استفاده از مبانی آنالیز عددی با استفاده از نرم افزار فرترن می باشد.

در روال طراحی برنامه شبیه ساز فرایند سفر بین سیاره ای از مفاهیمی مربوط به مکانیک مدار، فیزیک و ریاضیات کاربردی بهره برده شده است. دراین قسمت به اختصار به تفسیر هر کدام از این مفاهیم خواهیم پرداخت و در مورد هریک و زمینه کاربرد آنها در برنامه بحث خواهیم نمود.

ضرورت این مسئله از آن جهت است که کاربران در صورتیکه بخواهند از زیربرنامه های این برنامه در قالب برنامه های دیگر استفاده کنند و یا بخواهند از این برنامه در زمینه های دیگر استفاده کنند و یا به دلیل نیاز خود لازم باشد که این پروژه و کد را گسترش دهند؛ باید در وهله اول روابط و جنس متغیرهای به کار برده شده در روابط را بشناسند. از این رو در این بخش مفاهیم به کار بسته شده و نیز روابط ریاضی مورد استفاده و نیز نوع متغیرهای به کار بسته شده را به اختصار معرفی خواهیم نمود.

پروژه " برنامه شبیه ساز انتقال مداری" به جهت رفع مشکلات فوق برنامه نویسی شده است. این برنامه بر پایه زبان برنامه نویسی فرترن نوشته شده است که بتواند برای کاربران مختلف قابل استفاده باشد. از سوی دیگر این برنامه شامل 12 زیربرنامه مختلف است که هریک به تنهایی می تواند یکی از الگوریتمها و فرایندهای مورد استفاده در زمینه مکانیک مدار را پوشش دهد. از سوی دیگر موضوع این برنامه در حوزه سفر بین سیاره ای و حوزه گرانش خورشید قرار میگیرد تا بتواند سفرهای بین سیاره ای را پوشش دهد.

در واقع باید گفت که هدف اصلی از تهیه برنامه شبیه ساز انتقال مداری این بوده است که نرم افزاری جامع تهیه شود که اغلب الگوریتمها و روشهای مورد استفاده در مکانیک مدار را پوشش دهد. این بانک نرم افزاری باید طوری طراحی می شد که بتواند در زمینه ها و در فرایندهای مختلف توسط کاربران آشنا به زبان برنامه نویسی فرترن و البته بدون وجود قید و وابستگی خاص با بدنه اصلی برنامه مورد استفاده قرارگیرد. اما از سوی دیگر برای حفظ ساختار برنامه و نیز هدفمند بودن آن و در عین حال پوشش موضوعی نسبتاً بدیع الگوریتمهای مذکور باید در قالب موضوع و هدفی واحد ارائه می گردید. برنامه شبیه ساز انتقال مداری با این دیدگاه طراحی شده است.

از سوی دیگر برنامه هایی که توانایی تحلیل سفرهای بین سیاره ای را دارند یا در اختیار کاربران قرار نمی گیرند و یا در صورت قرارگیری به کاملی برنامه نوشته شده در این پروژه نیستند. بر همین اساس موضوع شبیه سازی سفر بین سیاره ای موضوعی بدیع است که در این پروژه به آن پرداخته شده است.

کاربران برنامه باید بتوانند هر کدام از زیربرنامه را به تفکیک در قالب پروژه های مطلوب خود و یا در بدنه برنامه های دیگر مورد استفاده قرار دهند. از سوی دیگر کاربران می توانند با تغییر مبدا گرانشی و جایگزینی ثابت گرانشی خورشید با ثابت گرانشی زمین از این برنامه در زمینه ها و موضوعات تحلیلی داخل محدوده حوزه گرانشی زمین تیز استفاده نمایند. 

در قسمتهایی از این برنامه باید از شیوه های آنالیز عددی و حل عددی معادلات نیز استفاده شود که استفاده از انها در زمینه مکانیک مدار بسیار مفید و کارگشا است. بر همین اساس در چندین زیربرنامه از شیوه های عددی به جهت انجام تحلیلها بهره برده خواهد شد.

به جهت حفظ بار آموزشی و نیز افزایش توانایی های این نرم افزار برای حل معادلات با استفاده از شیوه های عددی از روشهای مختلف استفاده خواهد شد و کاربر در بدنه برنامه به تشخیص خود می تواند از شیوه مطلوب بهره ببرد و نتایج به دست آمده با شیوه های مختلف محاسباتی را با هم مقایسه کند( که اغلب تا 5 رقم اعشار اختلافی بین نتایج آنها وجود ندارد ). از سوی دیگر الگوریتمای به کار بسته شده در زمینه های عددی می تواند در برنامه های دیگر نیز که مطلوب کاربر باشد مورد استفاده قرار گیرد.  

در ادامه گزارش در فصل نخست مختصراً برخی از مفاهیم اولیه به کار برده شده در این پروژه را توصیف و تعریف خواهیم کرد.

در فصل دوم که خود از بخشهای گوناگون تشکیل شده است؛ ساختار کلی برنامه را توصیف خواهیم کرد و تک تک زیربرنامه ها را به تفکیک توصیف خواهیم نمود.