توضیح ساده سری فوریه در این کار سعی کردم نشان بدهم که یک صدای واقعی، در اصل میتواند به مجموعهای ا…
انتشار: 2026/07/06 10:48 UTC
توضیح ساده سری فوریه در این کار سعی کردم نشان بدهم که یک صدای واقعی، در اصل میتواند به مجموعهای از موجهای سادهتر با فرکانسهای مختلف تجزیه شود. با استفاده از تبدیل فوریه، صدای اصلی به مؤلفههای فرکانسی تبدیل میشود؛ یعنی به جای اینکه صدا را فقط در زمان ببینیم، میتوانیم بفهمیم چه فرکانسهایی در ساخت آن نقش دارند.بعد از این مرحله، صدا را دوباره بازسازی کردم؛ اما نه یکباره با تمام فرکانسها. ابتدا فقط فرکانسهای پایینتر نگه داشته شدند و بقیه حذف شدند. در این حالت صدا بسیار مبهم، بم و دور از صدای اصلی است. سپس بهتدریج فرکانسهای بیشتری اضافه شدند؛ مثلاً تا 500 Hz، بعد 1000 Hz، 4000 Hz و بالاتر. هرچه محدودهی فرکانسی بزرگتر شد، جزئیات بیشتری از صدا برگشت و بازسازی به صدای واقعی نزدیکتر شد.این آزمایش بهصورت تصویری هم نشان میدهد که سری فوریه چطور کار میکند: نمودار طیف فرکانسی صدای اصلی با طیف بازسازیشده مقایسه میشود و میبینیم که با افزایش cutoff frequency، بخش بیشتری از اطلاعات صدای اصلی وارد بازسازی میشود. در نهایت، وقتی تعداد مؤلفههای فرکانسی کافی باشد، صدای ساختهشده تقریباً شبیه صدای اصلی شنیده میشود. این دقیقاً همان ایدهی مهم فوریه است: سیگنالهای پیچیده، مثل صدای انسان یا موسیقی، از ترکیب موجهای ساده ساخته شدهاند.این مفهوم فقط برای صدا نیست و در هوافضا کاربردهای بسیار مهمی دارد. در تحلیل ارتعاشات سازهای هواپیما، بال، بدنه، موتور و پرههای توربین، از FFT استفاده میشود تا مشخص شود چه فرکانسهایی در ارتعاشات سیستم غالب هستند. این کار برای پیدا کردن رزونانس، جلوگیری از خستگی سازه، بررسی سلامت موتور، تحلیل نویز آیرودینامیکی، پردازش دادههای سنسورها، تست تونل باد، تحلیل سیگنالهای پروازی و حتی بررسی ناپایداریهای جریان بسیار مهم است. در واقع FFT کمک میکند دادههای پیچیدهی زمانی، مثل ارتعاش، فشار، سرعت یا نویز، به زبان فرکانس ترجمه شوند تا مهندس بتواند بفهمد کدام مؤلفهها خطرناک، مهم یا قابل کنترل هستند.
پستهای تلگرام — هوافضای کاسموس
تمرینها و آزمونها؛ روزهای کاری کیهاننوردان روسکاسموس چگونه میگذرد؟کیهاننوردان روسکاسموس، اولگ کونوننکو و الکساندر گربِنکین، برای حفظ مهارتهای کار با سامانههای داخلی ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS)، در شبیهسازهای بخش روسی این ایستگاه تمرین کردند.کیهاننوردان یک آزمون بینبخشی از سامانه کنترل تلهاپراتوری (TORU) را با یک فضاپیمای باری متصل به ایستگاه انجام دادند و همچنین با موفقیت شرایط شبیهسازیشدهی از دست رفتن فشار و نشت هوای ماژول «پویسک» را مدیریت کردند.👨🚀 سرگئی تِتِریاتنیکوف، فضانورد روس عضو خدمه مأموریت کرو-۱۳، به همراه جانشین خود آروتیون کیویریان، در آزمون کنترل دستی فضاپیمای باری پروگرس-اماس با استفاده از سامانه TORU شرکت کردند.آنها به نوبت، هر کدام ۴ سناریوی اتصال به گرههای مختلف ایستگاه فضایی بینالمللی را انجام دادند و موفق به کسب نمره «عالی» شدند.🚀 سرگئی تِتِریاتنیکوف قرار است بهعنوان یکی از اعضای مأموریت کرو-۱۳ راهی ایستگاه فضایی بینالمللی شود.@rus_cosmosتمرینها و آزمونها؛ روزهای کاری کیهاننوردان روسکاسموس چگونه میگذرد؟کیهاننوردان روسکاسموس، اولگ کونوننکو و الکساندر گربِنکین، برای حفظ مهارتهای کار با سامانههای داخلی ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS)، در شبیهسازهای بخش روسی این ایستگاه تمرین کردند.کیهاننوردان یک آزمون بینبخشی از سامانه کنترل تلهاپراتوری (TORU) را با یک فضاپیمای باری متصل به ایستگاه انجام دادند و همچنین با موفقیت شرایط شبیهسازیشدهی از دست رفتن فشار و نشت هوای ماژول «پویسک» را مدیریت کردند.👨🚀 سرگئی تِتِریاتنیکوف، فضانورد روس عضو خدمه مأموریت کرو-۱۳، به همراه جانشین خود آروتیون کیویریان، در آزمون کنترل دستی فضاپیمای باری پروگرس-اماس با استفاده از سامانه TORU شرکت کردند.آنها به نوبت، هر کدام ۴ سناریوی اتصال به گرههای مختلف ایستگاه فضایی بینالمللی را انجام دادند و موفق به کسب نمره «عالی» شدند.🚀 سرگئی تِتِریاتنیکوف قرار است بهعنوان یکی از اعضای مأموریت کرو-۱۳ راهی ایستگاه فضایی بینالمللی شود.@rus_cosmos
هواپیمای شوروی که از زمان خود بسیار جلوتر بودحدود ۹۰ سال پیش در سال ۱۹۳۷، مهندس و طراح هوانوردی شوروی بوریس چرانفسکی هواپیمای آزمایشی "بیچ-۱۸ موسکولیوت" را طراحی کرد؛ پرندهای بسیار غیرمعمول که برای پرواز با نیروی عضلانی انسان ساخته شده بود.این هواپیما دارای چهار بال انعطافپذیر بود که خلبان میتوانست با استفاده از پدالها آنها را به حرکت درآورد. نخستین آزمایش پروازی آن در ۱۰ اگوست ۱۹۳۷ انجام شد و در آزمایشهای بعدی، خلبان توانست با بهکارگیری مکانیزم حرکت بالها، حدود ۴۳۰ متر پرواز کند.@rus_cosmos
#تاریخنگار_فضایی در 17 اوت 1970 فضاپیمای میان سیاره ای ونرا -7 به فضا شد. در دسامبر 1970 این فضاپیما به سیاره ناهید و به اولین فضاپیمای ساخت بشر تبدیل شد که فرود نرم در سطح سیاره ای دیگر انجام می دهد. فرودگر این ماموریت اطلاعات را برای حدود 50 دقیقه (20 مورد اطلاعات از سطح ناهید ) ارسال کرد.داده های به دست آمده به ما امکان داد تا دمای سطح سیاره ناهید (205 ± 475 درجه سانتی گراد) و فشار (90 ± 15 اتمسفر) را در سطح ناهید تعیین کنیم.@rus_cosmos
چین در حال تکمیل اینترنت ماهوارهای خود استچین روز یکشنبه گروه جدیدی از ماهوارههای اینترنتی را از یک پایگاه تجاری پرتاب فضاپیما در استان جزیرهای هاینان در جنوب این کشور به مدار زمین فرستاد.این ماهوارهها که بیستوچهارمین گروه از ماهوارههای اینترنتی مدار پایین زمین محسوب میشوند، در ساعت ۱۲:۱۰ ظهر به وقت پکن توسط یک فروند راکت حامل لانگ مارچ-۱۲ پایگاه پرتاب تجاری فضاپیما در هاینان به فضا پرتاب شدند و با موفقیت در مدارهای از پیش تعیینشده قرار گرفتند.@rus_cosmos
خورشیدگرفتگی: نمایی از فضاماهواره آراکتیکا-ام متعلق به سازمان فضایی روسیه (روسکاسموس) یکی از مورد انتظارترین رویدادهای نجومی سال - خورشیدگرفتگی کامل چند روز پیش - را ثبت کرد.این تصاویر سایه ماه را نشان میدهند که به تدریج بر روی سطح زمین حرکت میکند.@rus_cosmos
کنترل یک سامانه ناپایدار در سیارهای دیگر هلی کوپتر نبوغکنترل هلیکوپتر نبوغ در مریخ، مسئله ای بسیار فراتر از حفظ ارتفاع یا دنبال کردن مسیر بود. چگالی جو مریخ تنها کسری از چگالی جو زمین است؛ بنابراین روتور ها باید با سرعت بسیار بالا دوران میکردند، در حالی که میرایی آیرودینامیکی حرکت flapping آن ها به شدت کاهش یافته بود. نتیجه، پرنده ای با دینامیک حلقه باز ناپایدار بود که در پرواز رو به جلو، کوپل میان حرکت پیچ و حرکت عمودی آن شدید تر میشد و مود ناپایدار pitch–heave با افزایش سرعت هوا رشد می کرد. از طرف دیگر بالگرد نبوغ حسگر مستقیمی برای اندازه گیری سرعت هوا نداشت و به دلیل تأخیر ارتباط میان زمین و مریخ، تمام فرایند پایدار سازی باید کاملا خودکار انجام میشد. پس کنترلر باید هم زمان با باد، تغییر چگالی جو، خطای مدل، تأخیر محاسباتی و محدودیت عملگرها مقابله میکرد؛ بدون اینکه امکان دخالت لحظهای اپراتور وجود داشته باشد.راهحل، استفاده از یک معماری چند حلقه ای و مقاوم بود که در تصویر سیستم کنترل دیده میشود. حلقهٔ بیرونی، خطای موقعیت افقی را به فرمانهای roll و pitch تبدیل میکرد و حلقه سریع داخلی با تغییر cyclic روتورهای بالا و پایین، وضعیت زاویه ای را پایدار نگه می داشت. کنترل ارتفاع با collective متقارن و کنترل yaw با اختلاف collective دو روتور انجام می شد. سپس Cyclic Mix و Collective Mix این فرمان های مجازی را به زوایای واقعی سواش پلیت ها تبدیل می کردند. از آنجا که دو روتور موتورهای مستقل داشتند، تغییر collective می توانست دور روتورها و دینامیک yaw را به یکدیگر کوپل کند؛ به همین دلیل یک مسیر feed forward از collective به ولتاژ موتور اضافه شد تا تغییر گشتاور آیرودینامیکی پیش بینی و جبران شود. در پایین دیاگرام نیز فیلتر ناوبری با ترکیب IMU، دوربین و فاصله سنج لیزری، حالت پرنده را تخمین می زد و کنترلر با نرخ ۵۰۰ هرتز آن را تصحیح میکرد. طراحی این حلقه ها فقط بر پایه PID ساده نبود؛ شکل دهی پاسخ فرکانسی و بررسی حاشیه پایداری چند متغیره یا MIMO disk margin لازم بود تا پایداری در حضور کوپل های ناشناخته و عدم قطعیت مدل تضمین شود.اما چگونه میتوان مدل واقعی چنین پرنده ای را به دست آورد، وقتی خاموش کردن کنترلر احتمالا به ناپایداری و سقوط منجر میشود؟ ناسا در پرواز ۶۹، هنگام حرکت بالگرد با سرعت حدود ۱۰ متر بر ثانیه، یک تحریک chirp با دامنه حدود ۰/۷ درجه به ورودی cyclic هم راستا با غلت تزریق کرد؛ یعنی فرکانس ورودی به تدریج تغییر کرد، در حالی که کنترلر همچنان پرنده را پایدار نگه می داشت. نمودارهای پرواز ۶۹، بهره، فاز و coherence پاسخ نرخ غلت نسبت به فرمان cyclic را نشان میدهند: منحنی نارنجی مدل فیزیکی HeliCAT، قرمز روش مستقیم DM و آبی روش JIO است؛ ستون چپ مسیر رفت و ستون راست مسیر برگشت را نمایش میدهد. در فرکانس های بالاتر از حدود ۱/۵ هرتز، داده پرواز با مدل فیزیکی تطابق بسیار خوبی دارد؛ اما در فرکانس های پایین تر، باد، نویز ناوبری و هم بستگی ایجاد شده توسط فیدبک باعث افت coherence و ایجاد bias میشوند. روش JIO برای کاهش بخشی از همین خطای حلقه بسته به کار رفت. این آزمایش فقط عملکرد کنترلر را نشان نمیدهد؛ بلکه نمونه ای کم نظیر از شناسایی دینامیک یک سیستم ناپایدار، در حلقه بسته و روی سیاره ای دیگر است.