2-1-2) ماهواره‌های مخابراتی واقع در مدارهای کم ارتفاع (لئو)19
2-1-3) تاریخچه مخابرات ماهوارهای21
2-2) روش طراحی آماری مدار کاری ماهواره24
2-2-1) روند نمای طراحی آماری25
2-2-2) ارزیابی مدار بر حسب طول عمر26
2-2-3) تخمین مشخصات مداری27
2-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه31
2-3-1) نتایج محاسبات آماری32
فصل 3) زیرمجموعه تعیین و کنترل وضعیت33
3-1) معرفی33
3-1-1) دقت تعیین و کنترل وضعیت34
3-1-2) المان‌های تعیین وضعیت [8]34
3-1-3) المان‌ها و مجموعه کنترل وضعیت [19]39
3-1-4) طرح های کنترل وضعیت [9]45
3-2) طراحی آماری49
3-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه51
3-3-1) نتایج محاسبات آماری52
فصل 4) زیرمجموعه مخابرات53
4-1) معرفی زیر مجموعه مخابرات[18]53
4-1-1) آنتن[16]54
4-1-2) مدولاسیون63
4-1-3) فرستنده و گیرنده64
4-1-4) ترانسپوندر64
4-1-5) لامپ TWT64
4-1-6) لینک بالارو – لینک پایین رو65
4-2) مدل‌های آماری زیر مجموعه جمع آوری و ارسال داده در ماهواره‌ها66
4-2-1) روش طراحی آماری66
4-2-2) روند نمای طراحی آماری66
4-2-1) محاسبه جرم زیر مجموعه مخابرات بر حسب جرم کل ماهواره به وسیله مدل جرمی68
4-2-2) محاسبه توان زیر مجموعه مخابرات بر حسب جرم زیرمجموعه مخابرات69
4-2-3) انتخاب باند کاری و نوع آنتن و تعداد ترانسپوندر بر حسب جرم ماهواره69
4-2-4) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه72
4-2-5) نتایج محاسبات آماری73
فصل 5) زیر مجموعه تامین انرژی74
5-1) معرفی زیرمجموعه تامین انرژی74
5-1-1) تعریف زیر مجموعه تأمین انرژی[17]75
5-1-2) اجزای زیر مجموعه تأمین انرژی76
5-2) طراحی آماری زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره ها77
5-2-1) روش طراحی آماری77
5-2-2) روندنمای طراحی آماری78
5-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه84
5-3-1) نتایج محاسبات آماری85
فصل 6) زیر مجموعه کنترل حرارت86
6-1) معرفی بخش کنترل حرارت[16]86
6-1-1) روشهای کنترل دما86
6-1-2) معرفی اجزای زیرمجموعه کنترل دما87
6-2) طراحی آماری93
6-2-1) روند نمای طراحی93
6-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه96
6-3-1) نتایج محاسبات آماری96
فصل 7) زیر مجموعه سازه98
7-1) معرفی زیر مجموعه سازه ی ماهواره98
7-1-1) سازه اولیه98
7-1-2) سازه ثانویه98
7-1-3) سازه ثالثیه99
7-1-4) طراحی سازه ماهواره99
7-2) طراحی آماری100
7-2-1) روند نمای طراحی101
7-2-2) انتخاب پرتابگر (حامل فضائی)102
7-3) حل مثال نمونه و ارزیابی نتیجه104
7-3-1) نتایج محاسبات آماری105
فصل 8) ارائه روند نما وجمع بندی106
8-1) تشریح روندنما106
8-2) حل مثال نمونه110
فصل 9) پیوست 1: بانک اطلاعات جمع آوری شده112
فصل 10) مراجع193
فهرست اشکال
شکل ‏11: بلوک دیاگرام مجموعه ماهواره [1]2
شکل ‏12: رسم خط رگرسیون9
شکل ‏13: روند نمای تحلیل چند متغیره[3]11
شکل ‏21: انواع مدارات ماهوارهها[15]19
شکل ‏22: مدارات LEO و مولنیا و GEO[6]19
شکل ‏23: انواع مدارات قطبی، شیب دار و استوایی[8]20
شکل ‏24: چگونگی پوشش زمین توسط ماهواره مخابراتی زمین ثابت[9]22
شکل ‏25: چگونگی پوشش زمین توسط ماهواره مخابراتی در مدار مولنیا23
شکل ‏26: روند نمای طراحی مدار کاری25
شکل ‏27: توزیع داده‌ها بر اساس کلاس مداری26
شکل ‏28: توزیع ماهواره‌ها بر اساس تیپ مداری26
شکل ‏29: کلاس مداری بر حسب جرم و طول عمر27
شکل ‏210: نمودار طول عمر، جرم بر طول جغرافیائی27
شکل ‏211: تعیین اوج و حضیض بر حسب جرم ماهواره28
شکل ‏212: طول عمر، جرم بر اوج مدار29
شکل ‏213: طول عمر، جرم بر حضیض29
شکل ‏214: طول عمر، جرم بر شاخص کشیدگی29
شکل ‏215: طول عمر، جرم بر شیب مداری30
شکل ‏216: طول عمر، جرم بر دوره مداری30
شکل ‏217: تعیین جرم بر حسب حضیض31
شکل ‏31: سمت راست: ساختمان سنسور متوسط، سمت چپ: ساختمان سنسور ضخیم خورشید[8]36
شکل ‏32: نمایی از سنسور خورشید[8]36
شکل ‏33: نمایی از سنسور ستاره[8]37
شکل ‏34: نمایی از سنسور افق[9]37
شکل ‏35: نمایی از دریافتکنندههای GPS[8]38
شکل ‏36: نمایی از ژیروسکوپ[8] و شکل ‏37: نمایی از IMU[9]39
شکل ‏38: نمایی از مجموعه ADCS به همراه عملگرها و حسگرهای بکار رفته[10]39
شکل ‏39: نمای چرخهای عکسالعملی مختلف[10]40
شکل ‏310: نمای چرخ عکسالعملی مینیاتوری همراه با ساختمان آن41
شکل ‏311: نمایی از چرخ ممنتومی41
شکل ‏312: نمایی از چرخ کوچک42
شکل ‏313: سمت راست: نمایی از چهار عدد ژیروسکوپ کنترل ممان، سمت چپ: نمایی از ژیروسکوپ کنترل ممان42
شکل ‏314: نمایی از گشتاور ساز مغناطیسی43
شکل ‏315: نمایی از تراستر رزیستوجتی به همراه مجموعه پیشرانش آن44
شکل ‏316: روند نمای طراحی زیر مجموعه کنترل وضعیت49
شکل ‏317: فروانی تجمعی طرح‌های کنترلی بکار گرفته شده49
شکل ‏318: تعیین طرح کنترلی با توجه به وزن و نوع مدار50
شکل ‏319: تعیین طرح کنترلی با توجه به وزن50
شکل ‏320: تعیین طرح کنترلی با توجه به نوع مدار51
شکل ‏41: یک نمونه آنتن زمینی [11]54
شکل ‏42: یک نمونه آنتن تمام جهته [10]55
شکل ‏43: پترن تشعشعی آنتن تمام جهته [10]56
شکل ‏44: چند نمونه آنتن تمام جهته [11]56
شکل ‏45: پترن تشعشعی آننن نیم جهته [10]57
شکل ‏46: پترن تشعشعی آنتن یک جهته [15]57
شکل ‏47: نمونه‌ای از آنتن‌های یک جهته [13]57
شکل ‏48: آنتن مو جبر [7]60
شکل ‏49: آنتن ترن استایل [7]62
شکل ‏410: آنتن ایزو فلوکس [8]62
شکل ‏411: مدولاسیون Pm مدولاسیون Am مدولاسیون fm[4]63
شکل ‏412: ساختار لامپ [TWT][4]64
شکل ‏413: روند نمای طراحی آماری زیرمجموعه مخابرات[18]67
شکل ‏414: نمودار مدل جرمی ماهواره‌های کلاس بزرگ با مأموریت مخابراتی و علمی تحقیقاتی68
شکل ‏415: یک نمونه بدست آمده از مدل جرم توان زیرمجموعه مخابرات69
شکل ‏416: نسبت فراوانی باند کاری داده‌ها70
شکل ‏417: تغییرات ترانسپوندر با توجه به وزن71
شکل ‏418: نمودار فراوانی آنتن به باند با مشخص کردن ماهواره‌ها71
شکل‏51: توسعه کاربرد منابع انرژی بر حسب افزایش طول مأموریت و انرژی مورد نیاز [17]75
شکل ‏52: دیاگرام کلی از یک زیر مجموعه تأمین انرژی ماهواره [17]77
شکل ‏53: روندنمای طراحی آماری78
شکل ‏54: فراوانی تجمعی انوع باتری و شکل ‏55: فراوانی تجمعی انوع آرایه ها79
شکل ‏56: مدل جرم – توان ماهواره80
شکل ‏57: مدل جرمی زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره81
شکل ‏58: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس بزرگ82
شکل ‏59: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس کوچک82
شکل ‏510 : انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس مینی83
شکل ‏511: انتخاب باتریها و آرایه ها برای کلاس میکرو84
شکل ‏61: بالانس انرژی[11]88
شکل ‏62: گرمکن کارتریج (سمت راست) ، گرمکن تکهای(سمت چپ)[3]91
شکل ‏63: فراوانی تجمعی زیرمجموعه کنترل دما93
شکل ‏64: روند نمای طراحی94
شکل ‏65: نمودار وزن به نوع سیستم کنترل حرارت94
شکل ‏66: نمودار حرارت به شکل ماهواره95
شکل ‏67: تعیین نوع مدار از روی زیر سیستم کنترل حرارت95
شکل ‏71: توزیع شکلی سازه101
شکل ‏72: روند نمای طراحی سازه و پرتابگر101
شکل ‏73: تعیین شکل سازه با توجه به پارامتر مداری و وزن102
شکل ‏74: نمودار حامل فضائی به شیب مداری و وزن ماهواره104
شکل ‏81: روند نمای کلی طراحی به روش آماری ماهواره‌های مخابراتی109
فهرست جداول
جدول ‏11: میزان همبستگی به نسبت ضریب بدست آمده[4]14
جدول ‏12: تعیین ضریب همبستگی15
جدول ‏21: اطلاعات ماهواره Anik F231
جدول ‏22: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی32
جدول ‏23:پارامترهای آماری محاسبه شده32
جدول ‏31: حسگرهای متداول و محدوده دقت[8]35
جدول ‏32: مزایا و معایب برخی عملگرهای پرکاربرد[9]44
جدول ‏33: انواع و مشخصات عملگرها[7]45
جدول ‏34: روشهای پایدارسازی و دقتهای قابل حصول با توجه به طول عمر[11]47
جدول ‏35: بسته‌های پیشنهادی برای ADCS[1]48
جدول ‏36: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی51
جدول ‏37:پارامترهای آماری محاسبه شده52
جدول ‏41: مشخصات فنی انواع آنتن موجبر [7]61
جدول ‏42: جدول لینک بالا رو و پایین رودر باندهای مختلف [10]65
جدول ‏43: مدل جرمی زیرمجموعه مخابرات ماهواره‌ها به تفکیک مأموریت68
جدول ‏44: روابط استخراج شده برای مدل جرم زیرمجموعه مخابرات – توان زیرمجموعه مخابرات ماهواره‌ها69
جدول ‏45: انتخاب باند فرکانس کاری و نوع آنتن70
جدول ‏46: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی72
جدول ‏47: پارامترهای آماری محاسبه شده73
جدول‏51: روابط استخراج شده برای مدل جرم – توان ماهواره ها79
جدول ‏52: مدل جرمی زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره80
جدول ‏53: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آن‌ها برای ماهواره‌های کلاس بزرگ به تفکیک مأموریت82
جدول ‏54: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آن‌ها برای ماهواره‌های کلاس کوچک به تفکیک مأموریت83
جدول ‏55: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آن‌ها برای ماهواره‌های کلاس مینی 83
جدول ‏56: بهترین انتخاب برای باتری ها و آرایه ها و نوع کنار هم قرار گیری آن‌ها برای ماهواره‌های کلاس میکرو84
جدول ‏57: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی85
جدول ‏58:پارامترهای آماری محاسبه شده85
جدول ‏61: خواص سطوح پرداخت شده رایج [6]89
جدول ‏62: خواص تشعشعی خورشیدی برخی مواد[21]92
جدول ‏63: خواص ترموفیزیکی برخی فلزات[20]92
جدول ‏64: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی96
جدول ‏65:پارامترهای آماری محاسبه شده96
جدول ‏71: طبقه بندی بر مبنای وزن حامل فضائی و ظرفیت حمل بار به مدار[8]103
جدول ‏72: تقسیم بندی حامل فضائیها بر اساس تعداد مراحل جدایش[8]103
جدول ‏73: نمونه های از حامل فضائیهای موجود در جهان[8]103
جدول ‏74: مشخصات چند نمونه پرتابگر[8]104
جدول ‏75: مقایسه مثال حل شده با مقدار واقعی105
جدول ‏76:پارامترهای آماری محاسبه شده105
جدول ‏81:نتایج طراحی مدار کاری106
جدول ‏82:محاسبات آماری تعیین عملگر با توجه به طرح کنترلی107
جدول ‏83:نتایج طراحی زیر سیستم مخابرات107
جدول ‏84: نتایج طراحی زیر مجموعه تامین توان108
جدول ‏85: طراحی ماهواره مخابراتی نمونه به روش ارائه شده110
لیست نشانهها
متغیر وابستهYمتغیر مستقلXحداقل مربعات معمولیOLواریانسvشعاع زمین(Km)Reتوان کل زیرمجموعه تامین انرژی ماهواره(watt)Pجرم کل ماهواره(Kg)جرم زیرمجموعه تامین انرژی(Kg)جرم زیرمجموعه مخابرات(Kg)سلولهای خورشیدی از جنس سیلیکونیsiسلولهای خورشیدی از جنس گالیوم آرسنایدGa-Arسلولهای خورشیدی از جنس ایندیوم فسفاتInd-phباتری از جنس لیتیوم یونli-ionباتری از جنس نیکل کادمیومNi-caباتری از جنس نیکل هیدروژنNi-H2زاویه بتای مدار(deg)βزاویه انحراف صفحه استوای خورشید نسبت به صفحه استوای زمین(deg)δخروج از مرکزیت مدارeارتفاع مداری(km)Hشیب مداری(deg)i
مقدمه
با پیشرفت سریع علم، بشر به فناوری‌های جدیدی دست پیدا کرده است. سیستم ماهواره نیز، که یکی از اختراعات مهم و سرنوشت‌ساز برای بشر است، منبع جدیدی را، برای دستیابی سریع‌تر و بهتر به منابع علمی خصوصاً منابع فضایی در اختیار انسان قرار داده است. در عین حال، سعی متخصصان امر بر آن است که از علوم و تجهیزات روز و توانایی‌های بشری جهت استفاده هر چه بیشتر از قابلیت این ماشین فضایی بهره‌برداری شود.
ماهواره‌ها بر حسب نوع مأموریت، اندازه و وزن، به انواع مختلفی تقسیم بندی می‌شوند. ماهواره‌ها به طور کلی از دو قسمت اصلی تشکیل شده‌اند که عبارتند از:[1]

1- قسمت تجهیزات خدماتی
2- قسمت بار محموله1
قسمت بار محموله همان قسمت عملگر ماهواره است، که وظیفه انجام مأموریت اصلی ماهواره را بر عهده دارد.
قسمت باس2 ماهواره در واقع همه تجهیزات و خدماتی را که قسمت بار محموله به آن نیاز دارد، تا بتواند مأموریت خود را به خوبی انجام دهد، در اختیار آن قرار می‌دهد.
قسمت باس یا تجهیزات ماهواره شامل، مجموعه‌ها و زیرمجموعه‌های مختلفی است که عبارتند از:
مجموعه کنترل وضعیت3، , مجموعه ارتباطی4، مجموعه جلو برندگی5، مجموعه کنترل دما6، مجموعه تأمین انرژی7، سازه8 و غیره در زیر مجموعه ماهواره به همراه زیرمجموعه‌ها به ‌طور شماتیک در شکل ‏11 نشان داده شده است.
شکل ‏11: بلوک دیاگرام مجموعه ماهواره [1]
در این پایاننامه با توجه به نقش پررنگ طراحی آماری در طراحی سیستمی وایجاد دید در طراح به جهت جلوگیری از تلفات زمانی وهزینه ای به ارائه مدل طراحی ماهواره‌های مخابراتی بر مبنای اطلاعات آماری، پرداخته شده و تلاش گردیده است که روندی سریع، مناسب و با دقت بالا جهت طراحی ماهواره‌های مخابراتی ارائه شود.به منظور بالا بردن دقت طراحی در هرمرحله از طراحی میزان رگرسیون ، واریانس وهمبستگی داده ها توسط نرم افزار spss محاسبه شده ودر صورت همبسته بودن دو پارامتر آنهارا به عنوان معیار مناسبی در روند طراحی انتخاب می کنیم .
ارزیابی روش پیشنهادی بدین صورت انجام می شود که در کل مسیربه طراحی یک ماهواره ساخته شده با توجه به روند نمای ارائه شده پرداخته وبا اطلاعات طراحی شده واقعیاز آن ماهواره مقایسه می شود .
برای انجام این امر در ابتدا اقدام به جمع آوری بانک اطلاعاتی شامل 568 عضو که همگی دارای مأموریت مخابراتی می‌باشند نموده‌ایم. (لازم به توضیح است جمع آوری این بانک در حدود 6 ماه زمان بر بوده و این بانک منتج شده از یک بانک اطلاعاتی دارای 765 عضو بوده است با توجه به در دسترس نبودن اطلاعات برخی از زیرمجموعه‌های حامل فضائی از عضوهای بانک حذف شده و بانک نهایی تشکیل شد)
لازم به ذکر است که اطلاعات موجود در بانک اطلاعاتی برای هر ماهواره عبارتند از: کشور سازنده، مأموریت، نوع مدار، پارامترهای مداری، وزن کل، وزن خشک، وزن زیر مجموعه مخابرات، وزن زیر مجموعه تأمین انرژی، نوع مجموعه انتقال حرارت، شکل سازه، توان کل، عمر مداری، پرتابگر و دیگر پارامترهائی که در بر حسب نیاز در طراحی زیرمجموعه‌های مختلف از آن‌ها استفاده شد.
در روند طراحی بایستی اجزای زیر مجموعه مختلف بررسی شوند و مزایا و معایب و خصوصیات هر یک با هم مقایسه گردد. همچنین بررسی شود که چه نوع اجزایی برای چه نوع مأموریت فضایی9 مورد استفاده قرار میگیرد.
نکته مهم در امر طراحی حامل فضائی مبنای آمار ثابت بودن اعضای مجموعه است ثابت بودن بدین مفهوم که در فرآیند طراحی زیرمجموعه‌ها بر حسب مورد تعداد اعضاء می‌تواند کم تر بشود (در صورت دردست نبودن اطلاعات کامل آن زیر مجموعه) ولی نمی‌توان بدان عضو جدیدی را اضافه کرد؛ و در طول زمان طراحی داده اصلی که طراحی بر مبنای آن شروع می‌شود مأموریت و وزن ماهواره است که در برخی از موارد جهت تصحیح خطا و بالا بردن اطمینان از پارامتر عمر مداری نیز جهت بهبود وضعیت استفاده می‌شود، در پایان هر فصل نیز با روش گفته شده در قبل از روند نمای ارائه شده یک آزمون تعیین خطا به عمل می‌آوریم.
در پژوهش پیش رو در فصل ابتدایی به تعریف آمار و فرآیندهای تحلیل آماری پرداخته شده است. در ادامه در فصل دوم با معرفی مدارات مختلف موجود به طراحی بر مبنای تحلیل آماری مدار کاری ماهواره میپردازیم. سپس در فصل سوم پس از معرفی و توضیح اجزاء تشکیل دهنده زیرمجموعه کنترل وضعیت به طراحی بر مبنای تحلیل آماری نوع مجموعه کاری زیرمجموعه تعیین وضعیت ماهواره میپردازیم. پس از آن در فصل چهارم با توجه به اهمیت زیرمجموعه مخابرات در ماهواره‌های مخابرتی توضیحاتی در مورد انواع روش‌های ارتباط و تجهیزات تشکیل دهنده زیر مجموعه مخابرات داده و به طراحی بر مبنای تحلیل آماری زیرمجموعه مخابرات ماهواره میپردازیم. سپس در فصل پنجم پس از معرفی و توضیح اجزاء تشکیل دهنده زیرمجموعه تأمین انرژی به طراحی بر مبنای تحلیل آماری زیرمجموعه تأمین انرژی ماهواره میپردازیم. در فصل ششم در ابتدا به معرفی و توضیح مختصر از اجزاء تشکیل دهنده زیرمجموعه کنترل حرارت پرداخته ودر ادامه به طراحی بر مبنای تحلیل آماری نوع مجموعه کاری زیرمجموعه کنترل حرارت ماهواره میپردازیم. در فصل هفتم پس از معرفی اجزاء تشکیل دهنده زیر مجموعه سازه با توجه به محدود بودن اطلاعات به طراحی بر مبنای تحلیل آماری زیرمجموعه سازه ماهواره میپردازیم،و در پایان در فصل هشتم به جمع بندی ونتیجه گیری پرداخته ودرپایان درفصل نهم به مراجع استفاده شده در متن وپایگاه آماری پرداختهایم .
مروری بر فعالیتهای انجام شده:
با توجه به مشاهدات و بررسی‌های انجام گرفته با عنایت بدین امر که اطلاعات ماهواره‌های مخابراتی جز اطلاعات خاص تا حدودی محرمانه می‌باشند فلذا فعالیت‌های انجام شده محدود به زیرمجموعه خاصی شده و کل ماهواره را در بر نمی‌گیرد.از جمله فعالیت‌های انجام شده در این موضوع تحقیق که در باب زیرمجموعه مخابرات ماهواره‌های GEO در دانشگاه توکیو-2005بوده که از روش آماری استفاده نموده‌اند،ویا ارائه نرم افزار محاسباتی بر پایه آمار برای زیرمجموعه مخابرات ماهواره‌ها که توسط سازمان فضائی ایران در سال 1386 انجام شده است وپایان نامه آقای سید مهدی طالبی تحت نظر آقای دکتر مهران میرشمس با عنوان مدل سازی ارزشیابی ماهوارههای مخابراتی دردانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی در سال 1388انجام گردیده است.
لازم به توضیح است با توجه به نیل کشور به سمت خودکفایی و سازندگی در عرصه‌های مختلف و جدا نبودن طراحی آماری از فرآیند طراحی و ساخت استفاده از طراحی آماری بخش پنهانی است که ما را در نیل به هدفمان چند گام به جلو می‌اندازد، و ما با استفاده از طراحی آماری موفق به تعیین خط سیر در مسیر طراحی خود می‌شویم که ما را از سردرگمی در طراحی نجات می‌بخشد.
کلیات علم آمار[2]
فلسفه وجودی علم شناخت دنیایی است که در آن زندگی می‌کنیم. در مورد علم آمار ساده‌ترین تعریفی که ارائه گردیده است عبارتند از: شناخت جامعه مورد بررسی.
اما عبارت جامعه در علم آمار تعریف مشخصی دارد. » جامعه در علم آمار عبارتند از مجموعه‌ای از عناصر که حداقل در یک خصوصیت با یکدیگر مشترک باشند«.
یک جامعه آماری تشکیل شده از یکسری عناصر و یکسری خصوصیت که ویژگی‌های عناصر جامعه مورد بررسی هستند. برای نمونه در محل کار شما، کلیه همکاران و خود شما عناصر جامعه آماری و خصوصیاتی مانند: سن، جنسیت، سطح تحصیلات، محل تولد، رده سازمانی و … خصوصیت جامعه آماری نیروی انسانی سازمان شما را تشکیل می‌دهند. حال که مشخص شد یک جامعه آماری تشکیل شده از یک سری عناصر و خصوصیات است، می‌توان دریافت که منظور از شناخت جامعه آماری که فلسفه وجودی علم آمار است در حقیقت شناخت عناصر جامعه مورد بررسی و خصوصیات آن‌هاست. در زبان تخصصی آمار به عناصر جامعه مورد بررسی داده10 و خصوصیات جامعه مورد بررسی متغییر11 اطلاق می‌شود.
حال زمان آن فرا رسیده است که با تعریف جامع‌تری از علم آمار آشنا شوید. آمار، ابزاری برای بدست آوردن رابطه میان متغیرهاست. منظور از بدست آوردن رابطه میان متغیرها یعنی تأثیرگذاری یک متغیر بر روی متغیر یا متغیرهای دیگر است. که مثال این امر در طراحی ماهواره رابطه وزن مأموریت با مؤلفه‌های زیر مجموعه‌های مختلف ماهواره است که مبنای پژوهش ما قرار گرفته است.
طبق تعریف ارائه شده از علم آمار رابطه میان متغیرهای موجود در جامعه را از طریق شناسایی تأثیرگذاری گروهی از متغیرها روی متغیرهای دیگر بدست می‌آورند، که در علم آمار این نوع متغیر، متغیرهای تأثیرگذار12 متغیر مستقل نامیده می‌شوند .
متغیرهای تأثیرپذیر متغیرهای وابسته13 نامیده می‌شوند. (مانند فشار خون و ابتلا به سرطان)
تعریف جامع‌تر از علم آمار عبارت است بدست آوردن تأثیر متغیرهای مستقل بر روی متغیرهای وابسته، یک سؤال بسیار مهم که ممکن است مطرح شود این است که اگر هدف نهایی علم آمار شناخت جامعه مورد بررسی از طریق بدست آوردن تأثیر متغیرهای مستقل بر روی وابسته است پس چرا تکنیک‌های مختلف آماری نظیر، رگرسیون، آنالیز واریانس، ناپارمتری، آزمون فرض، سری‌های زمانی و … به وجود آمده‌اند؟
مگر هدف مشخص نیست؟
برای پاسخ گویی به این سؤال باید خاطرنشان کرد که متغیرهای مستقل انواع گوناگونی دارند و متغیرهای وابسته هم انواع گوناگونی دارند که این امر باعث شده هرگاه بخواهیم تأثیر متغیر مستقل از نوع خاصی را بر روی متغیر وابسته از نوع خاصی بدست آوریم از تکنیک متفاوتی برای به دست آوردن رابطه استفاده نماییم. ابتدا لازم است به تعریف و شناسایی انواع متغیرهای آماری بپردازیم تا بعد از آن فلسفه وجودی استفاده از هر یک از تکنیک‌های آماری مشخص گردد.
در علم آمار فارغ از اینکه متغیرها مستقل یا وابسته باشند به دو گروه بزرگ تقسیم می‌شوند:
متغیرهای پیوسته14
متغیرهای گسسته15
متغیرهای پیوسته متغیرهایی هستند که به بیان ساده می‌توانند بی نهایت عضو داشته باشند.
متغیرهای گسسته برخلاف متغیرهای پیوسته تعداد سطوح محدودی دارند. متغیرهای گسسته خود به دو دسته متغیرهای اسمی گسسته و ترتیبی گسسته تقسیم می‌شوند.
متغیرهایی که بین سطوح آن‌ها یک رابطه منطقی برقرار است متغیر گسسته ترتیبی نام دارد. به متغیرهای گسسته که بین سطوح آن‌ها یک ترتیب منطقی برقرار است متغیر گسسته ترتیبی گویند و به متغیرهای گسسته‌ای که بین سطوح آن‌ها رابطه منطقی در صفت مورد بررسی برقرار نیست مانند بزرگ‌تر، کوچک‌تر، مساوی متغیر گسسته اسمی گویند.
همان‌گونه که گفته شد هدف علم آمار شناسایی جامعه مورد بررسی است که برای شناخت آن نیازمند شناخت متغیرها و رابطه میان آن‌ها در جامعه آماری هستیم. علم آمار به دو شاخه بزرگ آمار توصیفی و آمار استنباطی تقسیم می‌گردد که وظایف آن‌ها منطبق بر فلسفه وجودی علم آمار است.
در بسیاری از موارد یک محقق به تمامی عناصر یک جامعه مورد بررسی دسترسی ندارد برای مثال برای شناسایی وضعیت جنسیت و نسبت جنسیتی افراد یک کشور دسترسی به همه افراد مقدور نیست و یا دسترسی به همه افراد مستلزم وقت و هزینه‌های هنگفت است که از حدود اختیارات و توانایی‌های محقق خارج می‌باشد برای رفع این مشکل شاخه‌ای از علم آمار به عنوان نمونه گیری16 پایه گذاری شده که محقق را قادر می‌سازد به جای بررسی همه عناصر جامعه مورد بررسی تعداد محدود قابل کنترلی از آن‌ها را در نمونه با تکنیک‌های خاص طوری انتخاب نماید که نمونه به دست آمده با یک دقت قابل کنترل و مشخص نماینده عناصر جامعه مورد بررسی باشند.
در حقیقت یک نمونه آماری دارای تمام خصوصیات یک جامعه آماری با دقت % (1- α) است و تنها تعداد عناصر آن کمتر است.
برای مثال یک تابلو بزرگ نقاشی و عکس آن‌را در نظر بگیرید، عکس تابلو دارای تمام ویژگی‌های تابلو اما در مقیاسی کوچک‌تر است و مقدار α (خطا) بهایی است که شما به علت استفاده از یک نمونه و استنتاج نتایج در مورد جامعه پرداخت می‌نماید. در صورتی که به تمامی عناصر جامعه مورد بررسی دسترسی داشتیم مقدار خطا برابر عدد صفر بود.
حال این سؤال مطرح می‌گردد، هنگامی که از جامعه یک نمونه با روش‌های نمونه گیری در علم آمار انتخاب نمودیم چه اقداماتی بر روی داده‌ها و متغیرها انجام می‌دهیم؟ هنگامی که یک نمونه گرفته می‌شود باید مراحل آمار توصیفی و آمار استنباطی بر روی داده‌ها انجام گیرد.
همان طور که گفته شد هدف علم آمار شناخت جامعه مورد بررسی از طریق شناخت متغیرها و رابطه میان آن‌هاست و چون نمی‌توان تمامی عناصر جامعه را مورد بررسی قرار داد از یک نمونه آماری منتخب عناصر جامعه استفاده می‌شود.
منظور از شناخت متغیرها بررسی یک بعدی متغیرها است که از طریق آمار توصیفی انجام می‌گیرد. آمار توصیفی در حقیقت بیان کننده وضعیت هر متغیر به صورت مجزا در جامعه مورد بررسی در قالب جداول، نمودارها و پارامترهاست که از آن به عنوان تخلیه داده‌ها نیز نام می‌برند. با جداول فراوانی و نمودارهای آماری تا حدودی آشنایی دارید.
آمار استنباطی[3]
آمار توصیفی تنها می‌تواند تصویری از جامعه مورد مطالعه ارائه دهد. اما قادر به بیان روابط بین متغیرها و تبیین متغیر یا متغیرهای وابسته نیست زیرا در این سطح محقق در هر مرحله تنها با یک متغیر سروکار دارد. محقق در تحقیقات مختلف عمدتاً به دنبال تحلیل و تبیین داده‌ها و متغیرهای مورد نظر است به همین دلیل سعی می‌کند با استفاده از آمار استنباطی به بررسی روابط بین متغیرها، تفاوت موجود در بین گروه‌های مورد مطالعه و یا تبیین متغیر وابسته از طریق متغیرهای مستقل و غیره بپردازد.
روابط موجود بین متغیرها:
آیا ارتباطی بین دو یا چند متغیر وجود دارد؟ اگر جواب مثبت است، این ارتباط در چه سطحی است؟
آیا می‌توان تغییرات یک متغیر را از طریق متغیر یا متغیرهای دیگر پیش‌بینی و تبیین کرد؟
پاسخ سؤال اول از طریق تکنیک همبستگی و سؤال دوم از طریق روش تحلیل رگرسیون امکان‌پذیر است.
آیا ارتباطی بین دو یا چند متغیر وجود دارد؟ اگر جواب مثبت است، این ارتباط در چه سطحی است؟
آیا می‌توان تغییرات یک متغیر را از طریق متغیر یا متغیرهای دیگر پیش‌بینی و تبیین کرد؟
پاسخ سؤال اول از طریق تکنیک همبستگی و سؤال دوم از طریق روش تحلیل رگرسیون امکان‌پذیر است.
اگر موضوع مورد تجزیه و تحلیل دارای یک متغیر وابسته از نوع پارامتری باشد، روش مناسب برای تجزیه و تحلیل آن تحلیل رگرسیون چندگانه است.
چنانچه داده‌های فوق دارای یک متغیر وابسته باشد اما متغیر فوق از نوع غیر پارامتری دو وجهی باشد، روش مناسب رگرسیون لجستیک و تحلیل تشخیص چندگانه است.
چنانچه متغیر وابسته غیر پارامتری چندوجهی باشد باید از تحلیل تشخیصی استفاده شود در تحلیل تشخیصی متغیر وابسته از نوع غیر پارامتری و متغیرهای مستقل از نوع پارامتری هستند.
اما چنانچه متغیرهای وابسته و مستقل هر دو غیر پارامتری باشند روش مناسب برای تجزیه و تحلیل داده‌ها رگرسیون لجستیک می‌باشد.
تحلیل مسیر روشی است که هم برای داده‌های پارامتری و هم غیر پارامتری سازگار است.
اگر متغیرهای مربوط به موضوع مورد بررسی دارای چند متغیر وابسته باشد در این صورت دو تکنیک دیگر برای تجزیه و تحلیل مناسب خواهند بود.
اگر متغیرهای وابسته پارامتری باشند تحلیل واریانس چند متغیره یا تحلیل همبستگی کانونی مناسب خواهد بود.
اما اگر متغیرهای وابسته مورد نظر غیر پارامتری باشد می‌توان از طریق تبدیل آن‌ها به متغیرهای مجازی کد بندی شده به صورت (1، 0) از روش تحلیل کانونی استفاده کرد.
تعریف رگرسیون17
رگرسیون شاخه‌ای از علم آمار است که استفاده از آن به نحو وسیعی در اکثر زمینه‌های علمی معمول شده است. با مطالعه یک جامعه آماری چنین به نظر می‌رسد که بین صفات متغیر آن جامعه کم و بیش ارتباط وجود دارد و گاهی نیز مشاهده می‌شود که تغییرات یک متغیر به طور مستقیم یا معکوس در تغییرات متغیر دیگر موثر است. تحلیل رگرسیون این امکان را برای محقق فراهم می‌کند تا تغییرات متغیر وابسته را از طریق متغیرهای مستقل پیش‌بینی و سهم هر یک از متغیرهای مستقل را در بین متغیر وابسته تعیین کند.
تحلیل رگرسیون
مفهوم رگرسیون برای اولین بار توسط فرانسیس گالتون در سال 1877 مورد استفاده قرار گرفت. او در مطالعه خود نشان داد که قد کودکان متولد شده از والدین بلندقامت گرایش به برگشت به متوسط قد افراد دارد. وی در یک مقالۀ مشهور اظهار داشت: اگرچه تمایل برای والدین بلندقد به داشتن فرزندان بلند قد و نیز والدین کوتاه قد به داشتن فرزندان کوتاه قد وجود دارد اما متوسط قد بچه‌های والدین متعلق به هر طبقه قدی معین به طرف متوسط قد در کل جامعه برگشت یا گرایش دارد.
تعبیر نوین تحلیل رگرسیون
تعبیر جدید رگرسیون کاملاً متفاوت از حالت قبل است به طور کلی می‌توان گفت:
تحلیل‌های رگرسیون به مطالعۀ وابستگی یک متغیر (متغیر وابسته) به یک یا چند متغیر دیگر (متغیر توضیحی) می‌پردازد که با تخمین یا پیش‌بینی مقدار متوسط یا میانگین مقادیر متغیر نوع اول در حالتی که مقادیر متغیر نوع دوم معلوم یا معین شده باشند (در نمونه‌گیری تکراری) صورت می‌پذیرد.
کاربرد رگرسیون[3]
توصیف داده‌ها
برآورد پارامترها
پیش‌بینی و تخمین
کنترل
تحلیل رگرسیون نیازمند استفاده هنرمندانه و هوشمندانه از کامپیوتر است. استفاده از نرم افزارهایی مانند SAS,SPSS,S-plus,R,MATLAB,…
در این پژوهش از بکار گیری نرم افزار SPSS برای یافتن روابط معناداری، تحلیل رگرسیون و … بهره جستیم که در اینجا برای آشنایی توضیحاتی مختصر راجع به این نرم افزار را ارائه نموده‌ایم.
نرم افزار SPSS[4]
این نرم افزار شامل نوار عنوان، فهرست منو، نوار ابزار و نوار نشان دهنده مقادیر می‌باشد. هر ستون یک field است که به عنوان متغیر18 مطرح می‌باشد و هر سطر یک record است که به عنوان یک مورد19 مطرح می‌باشد.
در spss متغیرها خصوصیاتی دارند که مهم‌ترین خاصیت آن‌ها مقیاس آن‌هاست، و هر بار که متغیر تعریف می‌شود باید مقیاس آن را تعریف کنیم.
انواع مقیاس‌ها :
مقیاس اسمی20: مانند شهری که در آن زندگی می‌کنیم که می‌توانیم به آن کد داده و تبدیل به مقیاس اسمی شود در این مقیاس کوچک و بزرگ بودن اعداد تفاوتی ندارد و هر طور می‌توان کد گذاری کرد و مناسب گروه بندی است و میانگین و جمع در آن معنی ندارد.
مقیاس رتبه‌ای21: کدگذاری بر اساس درجه اهمیت می‌باشد و الویت با ترتیب را نشان می‌دهد اگر کدها جابجا شوند فرق می‌کند. مانند مهارت خوب، بد، عالی. فاصله قابل اندازه گیری بین گروه‌ها وجود ندارد.
مقیاس نسبی22: هر عددی که از طریق اندازه گیری بدست بیاید مقیاس نسبی دارد مثل قد افراد.
شاخص پراکندگی:
نشانه پراکندگی داده‌هاست و برای داده‌های نسبی بکار می‌رود و معروف‌ترین آن واریانس است.
واریانس23:
یک معیار برای اندازه گیری پراکندگی (دوری) داده‌ها از میانگین آن‌هاست برای مثال در دایره علاوه بر مرکز که مرکز ثقل را نشان می‌دهد، شعاع نیز به عنوان یک پارامتر که نشان دهنده بزرگی دایره است بکار می‌رود، وظیفه واریانس نیز درست مانند شعاع در دایره است و هرچه مقدار بزرگ‌تری داشته باشد نشان دهنده دوری بیشتر داده‌ها از مرکز ثقل (میانگین) داده‌ها است.
variance=(∑▒(x_1-x ̅ )^2 )/n ∑▒〖(x_1-x ̅ )=0〗
انحراف معیار مقادیر:24
مجذور واریانس و یک معیار برای شناسایی پراکندگی داده‌ها از میانگین آن‌هاست.
آمار توصیفی با استفاده از جداول آماری، نمودارهایی نظیر نمودار میله‌ای و پارامترهایی که تعدادی از آن‌ها در بالا شرح داده شد یک نمای کلی از وضعیت هر یک از متغیرها به کاربران ارائه می‌دهد، اما وظیفه آمار استنباطی در بدست آوردن رابطه میان متغیرهاست که از طریق ابزارها و تکنیک‌های مختلف آماری بسته به نوع (پیوسته یا گسسته بودن) متغیرهای مستقل و وابسته مورد استفاده قرار می‌گیرند.
به منظور آشنائی با نحوه بکار گیری روش‌های چند متغیره در تجزیه و تحلیل داده‌ها، درخت تصمیم‌گیری برای استفادۀ اصولی و متناسب با نوع داده‌ها و هدف تجزیه و تحلیل ارائه شده است.
این طبقه‌بندی بر مبنای سؤالات و مفروضات خاصی انجام گرفته است:
آیا داده‌های مورد نظر قابل تقسیم به متغیرهای مستقل و متغیرهای وابسته هستند؟
اگر چنین تقسیم‌بندی امکان‌پذیر است، چند متغیر از موارد فوق، متغیر وابسته می‌باشند؟
متغیرهای موجود در تجزیه و تحلیل در چه سطحی اندازه‌گیری شده‌اند؟
شکل ‏13: روند نمای تحلیل چند متغیره[3]
تحلیل رگرسیون و ضریب همبستگی[3]
رگرسیون رابطۀ نزدیکی با ضریب همبستگی دارد، بدین معنا که برای انجام رگرسیون باید ضریب همبستگی را محاسبه کرد. اگر میان متغیرهای مورد مطالعه همبستگی وجود داشت تنها در این صورت است که می‌توانیم از رگرسیون برای آزمون فرضیه‌های تحقیق استفاده نماییم. در رگرسیون فرض بر این است که متغیر وابسته تصادفی و متغیرهای توضیحی دارای مقدار ثابت یا غیر تصادفی (در نمونه‌گیری تکراری) می‌باشند. در همبستگی فرض بر این است که هر دو متغیر تصادفی هستند. ضریب همبستگی قادر به بیان روابط علّی و معلولی بین متغیرها نیست. ضریب همبستگی نشان دهنده ارتباط دو متغیر است اما زمانی که به دنبال اثر یک متغیر بر متغیر دیگر هستیم نمی‌تواند از آن استفاده کنیم. از طرفی گاهی تخمین تغییر در یک متغیر با تغییر متغیر دیگر برای ما مهم است که باز هم ضریب همبستگی نمی‌تواند تخمینی از این تغییرات ارائه دهد اگر وابستگی متغیری تنها بر روی یک متغیر توضیحی بررسی شود، چنین بررسی‌ به عنوان تحلیل رگرسیون ساده یا دو متغیره معروف است.
اگر وابستگی یک متغیر بر روی بیش از یک متغیر توضیحی بررسی گردد، تحت عنوان رگرسیون مرکب معرفی می‌گردد. در رگرسیون یک متغیر که تأثیر پذیر (Y) از سایر متغیرهاست متغیر پاسخ (متغیر وابسته) نامیده می‌شود. متغیر یا متغیرهایی که بر متغیر پاسخ اثر می‌گزارند (X) متغیر توضیحی (متغیر مستقل) نامیده می‌شود.
انواع رگرسیون
رگرسیون خطی و غیرخطی
تابع خطی:
برآورد رابطه بین دو متغیر امکان پذیر نخواهد بود مگر آنکه ابتدا فرض کنیم رابطه بین دو متغیر دارای فرم خاصی است. یکی از معمول‌ترین این فرم‌ها تابع خطی ساده است. یک چنین توابعی در اقتصاد از اهمیت بسیاری برخوردارند زیرا کار کردن با آن‌ها نسبتاً ساده است و اغلب می‌توانند به عنوان تقریبی از توابع غیر خطی بکار روند.
خطی بودن از نظر متغیرها
خطی بودن از نظر پارامترها
جزء استوکاستیک (تصادفی) تابع رگرسیون جامعه[3]
جزء تصادفی جامعه نماینده یا جانشینی برای تمامی متغیرهای حذف شده یا فراموش‌شده که بر متغیر وابسته اثر می‌گذارند ولی در مدل رگرسیون وجود ندارند (یا به دلایل گوناگون نمی‌توانند در مدل گنجانده شوند).
جزء استوکاستیک نماینده‌ای برای تمامی متغیرهائی است که از مدل حذف شده اما مجموعاً بر y اثر می‌گذارد حال سؤال این است که چرا این متغیرها صریحاً در مدل معرفی نمی‌شوند؟ به بیان دیگر چرا یک مدل رگرسیونی مرکب با تمام متغیرهای ممکن بسط داده نمی‌شوند.
دلایل فراوانی وجود دارد:
ممکن است تئوری ناقص باشد یعنی از تأثیرگذاری بعضی از متغیرها بر متغیر وابسته بی‌اطلاع باشیم.
ممکن است راجع به بعضی از متغیرها داده‌های اندکی داشته باشیم.
جمع‌آوری داده در مورد بعضی از متغیرها به نسبت تأثیر آن‌ها در مدل ممکن است بسیار زیاد باشد.
به دلیل ماهیت تصادفی بودن متغیر وابسته، توضیح کامل آن ممکن نیست و جزء اخلال می‌تواند آن‌را منعکس کند.
ممکن است در اندازه‌گیری خطا صورت گرفته باشد.
با تأسی به قاعدۀ اُکام (توصیف راجع به پدیده‌ها حتی‌الامکان ساده در نظر گرفته شود، و اینکه خلاف آن ثابت نشده است) مطلوب است مدل رگرسیون را تا حد ممکن ساده‌تر بگیریم.
تخمین مدل رگرسیون دو متغیره[4]
روش حداقل مربعات معمولی25(OL)::
آمار گران بهترین برازش را آنچنان خطی تعریف می‌کنند که مجموع مربعات خطی که مجموع مربعات خطا، کمترین مقدار ممکن را داشته باشد. خطا عبارت است از فاصله عمودی بین مقدار واقعی مشاهده و مقداری که برای آن از خط برازش داده شده بدست می‌آید. مقدار خطا را معمولاً با حرف ₑ نمایش می‌دهند. برای هر مجموعه‌ای از مشاهدات آماری خطوط مختلف دارای خطای متفاوتی خواهند بود. بهترین خط برازش داده شده آنچنان خطی است که مجموع مربعات خطا دارای کمترین مقدار باشد که این خط به خط حداقل مربعات نامیده می‌شود.
بر طبق فروض اصلی، روش حداقل مربعات چند خاصیت بسیار جالب آماری دارد که یکی از مشهورترین و قوی‌ترین روش‌های تحلیل رگرسیون را به وجود آورده است (این روش به کارل فردریک گوس، ریاضیدان نامی آلمان نسبت داده می‌شود).
این تخمین زننده‌ها خصوصیات جالبی دارند که عبارتند از:
منحصراً بر حسب مقادیر قابل مشاهده بیان می‌شوند (مثلاً و در یک نمونه)
این تخمین زنها، تخمین زنهای نقطه‌ای هستند یعنی در نمونه داده شده با هر تخمین زن فقط مقدار منحصر به فردی (نقطه) برای پارامتر جامعۀ مربوطه ارائه می‌کند (بنابراین خط رگرسیون را می‌توان به آسانی برازش نمود)
انواع متعددی از رگرسیون وجود دارد که در حد وسیع به مسائل اقتصادسنجی مرتبط می‌باشد که خارج از حیطه کار تحقیقاتی ما می‌باشد و از توضیح راجع به آن‌ها اجتناب می‌کنیم.
فرآیندهای داده کاوی
فرآیند داده کاوی انجام شده در این پایان نامه برای تعیین رابطه درست و معنی دار بین تک تک اعضاء هر زیر مجموعه بدین صورت است که نیاز به محاسبه برخی از پارامترهای آماری دارد . در تمامی پارامترهای هر زیر مجموعه این محاسبات انجام شده است . تعیین میزان همبستگی به منظور بالاتر بردن ضریب دقت وکمتر کردن خطای محاسباتی انجام می گیرد .که در نهایت به تعیین پارامترهای قابل قیاس با هم می انجامد .
به جهت جلوگیری از بالا رفتن حجم پایان نامه و به لحاظ تکراری بودن این فرآیند فقط یک نمونه از آن‌را جهت آشنائی با روند انجام گرفته در ادامه می‌آوریم،ودر انتهای هر فصل از پایان نامه نتایج محاسبات انجام گرفته طبق روند ذیل را ارائه نمودهایم .
تعیین رگرسیون حضیض به وزن
در ابتدا به بررسی همبستگی میان این دو داده پرداخته‌ایم و در جدول ‏11 میزان همبستگی به نسبت ضریب بدست آمده را معرفی نموده‌ایم.
جدول ‏11: میزان همبستگی به نسبت ضریب بدست آمده[4]
نوع همبستگیضریب همبستگیبسیار ضعیفR‹0. 2ضعیف0. 2‹R‹0. 4متوسط0. 4‹R‹0. 6قوی0. 6‹R‹0. 8بسیار قویR›0. 8
Pearson: ارتباط بین دو متغیر کمی را نشان می‌دهد.
جدول ‏12: تعیین ضریب همبستگی
CorrelationsPerigee (km)Satellite Launch MassPerigee (km)Pearson Correlation1. 908**Sig. (2-tailed). 000N567552Satellite Launch MassPearson Correlation. 908**1Sig. (2-tailed). 000N552552**. Correlation is significant at the 0. 01 level (2-tailed).
که با توجه به جدول ‏12 میزان همبستگی بسیار قوی است.
متغیرهای مستقل:
ضریب همبستگی چندگانه، ضریب تعیین چندگانه، ضریب تعیین چندگانه تعدیل یافته و انحراف معیار ضریب تعیین چندگانه در جداول ذیل آمده است.
Model SummarybModelRR SquareAdjusted R SquareStd. Error of the Estimatedimension01. 791a. 625. 62510255. 266
a. Predictors: (Constant) , Satellite Launch Massb. Dependent Variable: Perigee (km)
ANOVAbModelSum of SquaresdfMean SquareFSig.1Regression9. 657E1019. 657E10918. 225. 000aResidual5. 784E105501. 052E8Total1. 544E11551a. Predictors: (Constant) , Satellite Launch Massb. Dependent Variable: Perigee (km)
Residuals StatisticsaMinimumMaximumMeanStd. DeviationNPredicted Value5649. 0956091. 9322942. 7513238. 710552Residual-45941. 23425625. 615. 00010245. 956552Std. Predicted Value-1. 3062. 504. 0001. 000552Std. Residual-4. 4802. 499. 000. 999552a. Dependent Variable: Perigee (km)
CoefficientsaModelUnstandardized CoefficientsStandardized CoefficientstSig.BStd. ErrorBeta1(Constant)5561. 338720. 7957. 716. 000Satellite Launch Mass7. 313. 241. 79130. 302. 000a. Dependent Variable: Perigee (km)
معادله رگرسیون خطی به صورت Y=a+bX می‌باشد. که عدد 5561. 338 مقدار a و عدد 7. 313 مقدار b می‌باشد.
فلذا فرمول رگرسیون خطی داده‌ها به صورت ذیل حاصل می‌گردد.
Y=5561. 338+7. 313X
میانگین و واریانس
آزمون تجزیه واریانس و اثرات خطی را برای حضیض و نوع مدار انجام و گزارش در ذیل بیان شده است.
Case Processing SummaryCasesIncludedExcludedTotalNPercentNPercentNPercentPerigee (km) * Type of Orbit56760. 0%37840. 0%945100. 0%
ANOVA TableaSum of SquaresdfMean SquareFSig.Perigee (km) Between Groups (Combined)1. 532E1143. 829E103245. 135. 000Within Groups6. 631E95621. 180E7Total1. 598E11566a. The grouping variable Type of Orbit is a string, so the test for linearity cannot be computed.
آزمون تجزیه واریانس

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

ReportPerigee (km)Type of OrbitMeanNStd. DeviationVariance 35142. 063614288. 3221. 839E7Intermediate1172. 05110291. 57985018. 044Molniya651. 506201. 75940706. 700Polar749. 367444. 1961953. 303Sun-Synchronous742. 8816233. 14254355. 317Total22727. 4456716801. 7322. 823E8
Measures of AssociationEtaEta SquaredPerigee (km) * Type of Orbit. 979. 959
با توجه به مقدار واریانس بدست آمده نشانگر حاشیه اطمینان بالای فرآیند آماری است.
طراحی مدار ماهواره
عوامل مؤثر در انتخاب مدار[1]
انتخاب نوع مدار بستگی به نوع مأموریت، تداخل قابل قبول و عملکرد پرتابگرها دارد. پهنه و عرض جغرافیایی ناحیهای که باید پوشش داده شود.
برخلاف دیدگاه معمول، ارتفاع ماهواره در تعیین بودجهی لینک برای پوشش زمینی عامل تعیین کننده نیست. تضعیف انتشار به صورت عکس مربع فاصله تغییر مینماید و این مطلب از این نظر که ماهواره در مدار پایی قرار داشته باشد مفید است. ولی ناحیهای که در این حالت مورد پایش قرار میگیرد، در زاویهی فضای بزرگ‌تری است و در نتیجه بهرهی آنتن ماهواره کاهش مییابد و در نهایت مزیت فاصله بیاثر میشود.
ماهوارههایی که در مدارهای پایین قرار دارند، تنها پوشش محدود و در زمانی محدود از هدف را فراهم میآورد، بجز آنتنهای زمینی با بهرهی کم، ایستگاههای زمینی باید به ردیاب نیز مجهز باشند، که هزینهی بالایی دارد. بنابراین ماهوارههای زمین ثابت خصوصاً برای پوشش پیوستهی مناطق وسیع، مفیدتر میباشند ولی این ماهوارهها توانایی پوشش مناطق قطبی را ندارند.
عملکرد پرتابگرها
با افزایش ارتفاع مداری، جسمی قابل پرتاب جرم کمتری خواهد داشت.
در حال حاضر مدار زمین ثابت بیشترین کاربرد برای قرار دادن ماهوارههای مخابراتی را دارد. در حدود 200 ماهواره در 360 درجهی قوس این مدار قرار دارند اگرچه تمایل بر آن است که تعداد ماهوارهها در برخی بخشهای این قوس مداری مانند بالای قارهی امریکا و اقیانوس اطلس افزایش یابد.
برای ایجاد لینک‌های ارتباطی دو مدار پر کاربرد وجود دارد: مدار قطبی و مدار استوایی. در شکل ‏21 انواع مدار ماهواره‌ها را مشاهده مینمایید.
قطبیLEOGEOبیضویشکل ‏21: انواع مدارات ماهوارهها[15]

دسته بندی : پایان نامه ارشد

پاسخ دهید