Haberleşme uydusunun elektrik güç sisteminin modellenmesi ve analizi

Jeosenkron (GEO) haberleşme uydusu tasarımı farklı mühendislik (Makine, Elektrik, Elektronik, Bilgisayar Müh. V.b.) dallarının beraber çalışması sonucu yapılan bir çalışmadır. Kompleks elektronik sistemlerden oluşan haberleşme uyduları kusursuz bir tasarıma sahip olmalıdır. Bu kusursuz sistemlerin tasarımı önemli mühendislik bilgisi ve zaman gerektiren bir süreçtir. Uydularda en kritik sistemlerden biri elektriksel güç sistemidir. Yeryüzünden yaklaşık 36000 km uzaklıkta ve ortalama 15 yıl işletim süresi boyunca, istenen performansta çalışmak üzere tasarlanmalıdır. Elektrik güç sistemi tasarımı, uydu tasarımının başlangıcında mümkün olduğu kadar erken döneminde doğru ekipman ve sistem tercihi yapmanın uydu maliyetine ve üretim zamanına etkisi vardır. Tasarımın başında tüm sistem bileşenlerinin kararlı ve doğru bir tasarım modeline sahip olması büyük bir avantaj sağlayacaktır. Bu tez çalışmasında haberleşme uydularında elektrik güç sistemi tasarımı ve farklı teknolojiler açısından en verimli çözümü bulmaya dayalı bir platformun geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla uydu elektrik güç sistemi modellemesi yapılarak analiz verileri elde edilmiştir. Haberleşme uydusunun tüm alt sistemlerini besleyen elektrik güç sisteminin optimum şekilde çalışmasını sağlayacak ve uydu güç barası gerilimini farklı yüklerde dahi optiumum şekilde regüle edilmesini sağlayacak bir haberleşme uydusu elektrik güç sistemi modellemesi geliştirilmiştir. Uydu elektrik güç sistemi modellemesi P-Spice kullanılarak yapılmıştır. Yapılan elektrik güç sistemi P-Spice modeli başlıca güneş paneli, bataryalar, güneş paneli regülatörü (S3R), batarya desarj regülatörü (BDSR), ana hata yükseltici (MEA) gibi bilişenleri içermektedir. Yapılan tasarım modellemesi, elde edilen analiz sonuçlarının ( uydu güç barası gerilimi ve EMC dalgalanma analizleri) uzaydaki gerçek uydu verileri ile karşılaştırması yapılarak doğrulanmıştır. Gerçek uydu telemetri değerleri ile modellemenin doğruluğu gösterilmiştir. Ayrıca elektrik güç sistemi boyutlandırması anlatılarak, batarya boyutlandırması için geliştirilen uygulama aracı tanıtılmıştır.