Анализ модели движения космического аппарата на околоземной орбите

Реализация моделей движения космического аппарата в условиях работы навигационных модулей в режиме реального времени сталкивается с принципиальными ограничениями, связанными с необходимостью балансировки между точностью вычислений и доступной вычислительной мощностью. Одновременное выполнение параллельных задач, таких как обработка навигационных измерений, определение координат объекта по сигналам ГНСС, фильтрация шумов, преобразование данных и их архивация, требует оптимизации алгоритмов для минимизации задержек и ресурсозатрат. В таких условиях классические высокоточные модели, основанные на сложных дифференциальных уравнениях или учете множества возмущающих факторов, становятся неприменимыми из-за их вычислительной ёмкости. Предложенная в работе модель движения, внедренная в навигационные модули производства АО “Конструкторское бюро навигационных систем” (АО «КБ НАВИС»), демонстрирует эффективный компромисс: она сохраняет достаточную точность прогнозирования траектории, адаптируясь к ограничениям аппаратной платформы. Модель основана на комбинации кинематических уравнений с корректировками, учитывающими основные динамические воздействия (гравитационные аномалии, атмосферное сопротивление, влияние гравитации Солнца и Луны, давление солнечного света), но исключает избыточные расчеты, характерные для полномасштабных симуляций. Успешная апробация в реальных условиях доказывает, что предложенный подход может служить базой для дальнейшего развития алгоритмов навигации, особенно в контексте малых космических аппаратов с ограниченными ресурсами. В статье представлены физическая и математическая постановка задачи прогноза состояния космического аппарата, что позволяет более глубоко понять влияние различных факторов на точность навигации. В заключительной части работы приведены результаты моделирования отклонений параметров объекта для разных классов орбит, а также данные, полученные в ходе обработки реальных летных испытаний, подтверждающие возможность и необходимость учёта всех параметров для достижения высокой точности навигации. Совокупность приведенных данных является информационной основой для настройки алгоритма прогноза в соответствии с конкретными требованиями точности.