واقعيت مجازي

تعريف: واقعيت مجازي فناوري جديدي است که با شبيهسازي قوانين حاکم بر محيط هدف, احساس تصور, غرق‌شدگي و تعامل با محيط را در انسان به‌منظور آموزش, تحقيقات و سرگرمي ايجاد مينمايد. اين فناوري با ايجاد تعامل با برخي حواس پنجگانه، به‌ويژه حس بينايي, کاربر را در محيطي قرار مي‌دهد که فرآيند يادگيري و تست را تسريع مي‌بخشد.

کاربرد: امروزه از شبيهسازهاي واقعيت مجازي براي مقاصد گوناگون آموزشي در سطوح مختلف استفاده ميشود، يکي از اين زمينهها، شبيهسازي سامانههاي فضايي و محيط فضا مي‌باشد. از آنجايي‌که طراحي سامانه­هاي فضايي بسيار پرهزينه است و تکنولوژي‌هاي بسيار پيچيده در آن به وفور ديده ميشود طبعاً جنبههاي آموزشي آن، از سطح آماتور تا پيشرفته از اهميت ويژه­اي برخوردار است و لذا امروزه با افزايش سرعت پردازش اطلاعات, استفاده از واقعيت مجازي به عنوان ابزار قابل اطمينان براي آموزش کاربران، به عنوان يک اصل ضروري مطرح شده است. 

اجزا: در اين راستا آزمايشگاه تحقيقات فضايي دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي اقدام به طراحي و ساخت شبيه‌ساز مجازي ماهواره نموده است. اين شبيه­ساز از سه قسمت اصلي رابط کاربر، کنترل شبيه‌سازي و مدل زيرسيستم‌هاي ماهواره تشکيل شده است. رابط کاربر، شامل مدل‌ساز سه­بعدي و برنامه­ي کاربر است، مدل‌ساز سه‌بعدي مسئول توليد تصاوير سه بعدي ماهواره، زمين و ديگر اجرام سماوي با توجه به زمان و وضعيت فعلي ماهواره مي‌باشد. برنامه کاربر، اين امکان را به کاربران مي­دهد تا با تعيين وضعيت ديد دوربين مجازي نسبت به ماهواره و زمين, کنترل مانور وضعيت, کنترل روند اجراي ماموريت و ايجاد برنامه زمان‌بندي در تعامل با محيط مجازي تحت آموزش قرار گيرند. در واحد کنترل شبيه‌سازي، مديريت رويدادها، ارائهي سرويس‌هاي مشترک و همگام‌سازي بخش‌هاي مختلف صورت مي‌گيرد، هر قسمت از اين بخش مي‌تواند داده‌هاي موجود در مخزن داده مشترک را تغيير دهد. مدل زيرسيستم‌هاي ماهواره شامل مدل‌‌ زيرسيستم کنترل وضعيت و موقعيت، تامين انرژي, محموله و زير سيستم مخابرات مي‌باشد. بمنظور ايجاد تصاوير برجسته از سه پرده نقره‌اي با زواياي 135 درجه نسبت به يکديگر به همراه سه زوج ويدئو پروژکتور استفاده شده است.

 شبيهساز مجازي ماهواره، امکانات زير را براي کاربر فراهم ميکند؛

شبيهسازي محيط واقعي حرکت مداري ماهواره در مدارهاي زمين آهنگ, خورشيد آهنگ و ارتفاع پايين.

مشاهده آنلاين المان‌هاي مداري، زواياي اويلر و سرعت چرخ‌هاي عکسالعملي بر روي نمودارهاي مجزا.

قابليت مشاهده پارامترهاي مختلف زيرسيستم تأمين انرژي نظير توان دريافتي از آرايههاي خورشيدي، ولتاژ و جريان باتري‌ها، ظرفيت الکتريکي و عمق دشارژ باتري‌ها

عکسبرداري از عوارض زمين و ذخيرهسازي و ارسال آن به ايستگاه زميني در ماهوارههاي مدار LEO

ارسال و دريافت انواع سيگنال‌هاي مخابراتي TT&C به همراه شبيهسازي تأثيرات نويز محيطي بر سيگنال از قبيل؛

قابليت ارزيابي و امتيازدهي به کاربران در حال آموزش, از طريق انجام مأموريت‌هاي مورد نظر مربي