طراحي و عملكرد يك ماهواره كه سيستمي پيچيده با زيرسيستم ها و قسمت هاي مختلف است؛ در مدها و فازهاي مختلف عملياتي و با توجه به شرايط، متفاوت است. براي طراحي يكپارچه ماهواره، صحه گذاري طراحي و همچنين بررسي رفتار و عملكرد يك ماهواره در مدهاي مختلف عملياتي سامانه شبيه ساز(سيمولاتور) ماهواره هاي مخابراتي ژئو طراحي و ساخته شده است. اين سامانه در بستر يك مجموعه نرم‌افزاري بصورت منسجم و يكپارچه صورت پذيرفته است. هسته سامانه شبيه‌ساز به صورت برنامه‌نويسي شئي گرا به زبان C++ به گونه اي نوشته شده است كه پس از كامپايل يك كتابخانه فعال، كلاسها و توابع را در اختيار مجموعه نرم‌افزار در حلقه قرار مي‌دهد. عضو ديگر مجموعه سيمولاتور، كنسول كنترل است كه با ايجاد يك رابط كاربري مناسب وظايف آماده سازي و مقدار دهي اوليه اجزاء شبيه‌ساز، كنترل جريان تبادل اطلاعات در شبيه‌ساز، نمايش اطلاعات و پارامترهاي شبيه‌ساز، ايجاد سناريوهاي خاص جهت تست را به عهده دارد. كنسول كنترل نيز به صورت شئ گرا به زبان C# نوشته شده است تا با بكارگيري امكانات گرافيكي مناسب يك مجموعه نرم افزاري مناسب ايجاد نمايد. كاربرد اصلي اين سامانه در طراحي ماهواره هاي ژئو، طراحي زيرسيستم هاي ماهواره، صحت سنجي زيرسيستم ها، صحت سنجي طراحي و عملكرد ماهواره مخابراتي ژئو مي باشد.

در اين اختراع، يك موتور هيبريدي متشكل از سوخت HTPB و اكسنده پراكسيد هيدروژن با خلوص و غلظت بالا معرفي شده است. اين موتور طراحي، ساخته و مورد آزمايش قرار گرفته است. در يكار گيري اين موتور از آغازگر كاتاليستي نقره استفاده شده است. اين طرح به منظور استفاده از موتورهاي هيبريدي به عنوان يك سيستم پيش رانش با قابليت تنظيم نقطه كار و روشن و خاموش كردن مكرر مورد توجه مي باشد. نتايج آزمايش انجام شده نشان داده است كه چنين سيستمي مي توانند در رسيدن به حداكثر قابليت شيميايي تركيب پيشرانه موثر باشد.

افزايش دماي سطح سوخت جامد از طريق ايجاد احتراق هاي سطحي ايده اي براي افزايش نرخ پس روي سوخت هاي پليمري پيشرانه هاي هيبريدي مي باشد با افزودن مقدار اندكي اكسنده جامد به سوخت اين امر ميسر مي باشد. در چنين پيشرانه اي با مكانيزم احتراع نرخ پسروي سوخت جامد افزايش خواهد يافت. همچنين با استفاده از چنين پيشرانه هايي اكسنده مايع مورد نياز نيز كاهش خواهد يافت.

در اين اختراع يك پيش ران تك پايه مايع كه از پر اكسيد هيدروژن با خلوص و غلظت بالا به عنوان پيشرانه استفاده مي نمايد بالا مصرفي شده است اين موتور طراحي ساخته و مورد آزمايش قرار گرفته است. در بكارگيري اين موتور از آغازگر كاتاليستي نقره استفاده شده است. اين طرح به منظور استفاده از چنين پيشراني به عنوان يك سيستم پيشرانش با قابليت تنظيم نقطه كار و روشن و خاموش كردن مكرر مورد توجه مي باشد.

زيرسامانه تعيين و كنترل وضعيت يكي از بخش هاي حساس ماهواره است. آزمون هاي اين زيرسامانه، در مودها و فازهاي مختلف عملياتي ماهواره براي اطمينان از صحت كاركرد آن، نيازمند فراهم سازي بستر آزمون با قابليت شبيه‌سازي شرايط فضا است. لذا يك مجموعه‌ي سخت‌افزاري شامل ميز سه درجه آزادي، سيم‌پيچ هلمهولتز، عملگرهاي چرخ عكس العملي و گشتاوردهنده مغناطيسي، حسگرهاي ژيروسكوپ، خوشيد، جي پي اس و مغناطيس‌سنج به همراه بورد الكترونيكي پردازشي تجميع، طراحي و ساخته شده است. بعلاوه، پايش برخط وضعيت ماهواره در ايستگاه زميني، تعيين و نمايش مدار ماهواره در Celestia، ارسال و دريافت راديويي داده ها، بهره‌گيري از بسته باتري متناسب و بورد توزيع توان الكتريكي در ميز از فعاليت‌هايي ديگر براي تجميع و ساخت بستر آزمون بوده است. با استفاده از اين بستر زمان انجام و هزينه‌هاي آزمون‌هاي عملكردي در شرايط واقعي كاهش چشمگيري خواهد داشت. بخش ايستگاه زميني با استفاده از محيط LabVIEW نوشته شده است تا با بكارگيري امكانات گرافيكي كميت‌هاي مورد نظر به شكل مناسب نمايش و ذخيره شود. شبيه ساز مدار ماهواره در محيط Celestia در اين طرح در نظر گرفته شده است تا تخميني از اغتشاش اعمالي به ماهواره در مدار مورد نظر وجود داشته باشد. اغتشاشات اعمالي به ماهواره توسط موتورهاي الكتريكي مجهز به ملخ، با جانمايي ويژه روي سازه ماهواره معادل‌سازي شده است. با توجه به نوع جانمايي عملگرهاي اغتشاشي، به علت تشابه زياد عملكردي اين عملگرها با تراسترهاي دو وضعيتي، قابليت استفاده از آن ها در آزمون هاي انتقال مداري ماهواره نيز ميسر است

صحت‌سنجي اطلاعات تبادلي ميان زيرسامانه كامپيوتر روي برد با ساير زيرسامانه‌ها و نحوه عملكرد الگوريتم‌هاي FDIR، به عنوان دو شاخص براي تعيين قابليت اطمينان زيرسامانه مديريت داده و فرمان مطرح مي‌باشند. صحت‌سنجي اطلاعات تبادلي ميان زيرسيستم‌ها نيازمند سامانه‌اي براي نظارت و تفسير اطلاعات است كه اين فرايند را به صورت زمان‌واقعي انجام دهد. بررسي عملكرد الگوريتم FDIR طرح‌ريزي شده در زيرسامانه C&DH، با تزريق اطلاعات خطا امكان‌پذير مي‌باشد. لازم است فرايند تزريق خطا بدون نياز به تغيير در كد اصلي ماهواره صورت گيرد. نرم‌فزار صحت‌سنجي ارتباطي زيرسامانه‌هاي مختلف ماهواره در بستر پروتكل ارتباطي CAN طرح‌ريزي و پياده‌سازي شده‌است كه شامل نرم‌افزار پايش اطلاعات باس‌هاي ارتباطي CAN ماهواره، نرم‌افزار تزريق خطا و سخت‌افزار گيرنده و فرستنده بسته‌هاي اطلاعاتي CAN مي‌باشد. نرم‌افزار طرح‌ريزي شده به صورت يكپارچه در ارتباط با باس‌هاي ماهواره قرار داشته و فرايند پايش اطلاعات به صورت هم‌زمان با تزريق خطا صورت مي‌پذيرد. اين امر موجب مي‌شود كه علاوه بر دراختيار داشتن تفسير زمان‌واقعي اطلاعات تبادلي در باس‌هاي اصلي و افزونه، امكان بررسي بسته‌هاي اطلاعاتي ميان زيرسيستم‌ها در زمان تزريق خطا نيز فراهم شده و ارزيابي قابليت اطمينان نرم‌افزار و سخت‌افزار زيرسامانه‌هاي مختلف موجود در ماهواره، با سهولت بيشتري امكان‌پذير شود.