Оптимизация баллистических схем перелетов между некомпланарными орбитами с помощью комбинации двигателей большой и малой тяги
Автор: Петрухина К.В., Салмин В.В.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Механика и машиностроение
Статья в выпуске: 4-1 т.12, 2010 года.
Бесплатный доступ
Исследуется задача выбора оптимальных баллистических схем перелета КА на геостационарную орбиту с использованием двигателей большой и малой тяги. Предлагается схема решения многокритериальной задачи оптимизации для комбинированных перелетов на геостационарную орбиту: в качестве главных критериев принимаются масса полезной нагрузки на целевой орбите и продолжительность перелета, а остальные критерии (общее время пребывания КА в радиационных поясах Земли и длительность теневых участков) переводятся в разряд ограничений. На первом этапе решается двухкритериальная задача оптимизации посредством выделения множества Парето-оптимальных решений, на втором этапе проводится проверка выполнения ограничений. На третьем этапе производится синтез проектно-баллистических характеристик перелета в целом, с учетом ограничений. Метод решения динамической части задачи состоит в использовании принципа расширения допустимых состояний и управлений при переходе от задачи оптимизации в строгой постановке (в соответствии с принципом максимума Л.С. Понтрягина) к задаче локальной оптимизации. Приводятся результаты численного моделирования комбинированных схем перелетов, оптимизации их проектно-баллистических характеристик, расчета проектных параметров межорбитального транспортного аппарата.
Комбинированная двигательная установка, электрореактивный двигатель, химический разгонный блок, многокритериальная задача оптимизации, множество парето, принцип расширения, принцип максимума л.с. понтрягина, локально-оптимальное управление
Короткий адрес: https://sciup.org/148199358
IDR: 148199358
Список литературы Оптимизация баллистических схем перелетов между некомпланарными орбитами с помощью комбинации двигателей большой и малой тяги
- Tsien H.S. Take-Off from Satellite Orbit//J.Am.Rocket Soc. 1953. 23. 233.
- Ирвинг Д. Полеты с малой тягой в гравитационных полях при переменной скорости истечения//Космическая техника/Под ред. Г. Сейферта. М.: Наука, 1964. С. 286-324
- Гродзовский Г.Л., Иванов Ю.Н., Токарев В.В. Механика космического полета. Проблемы оптимизации. М.: Наука. 1975. 702 с.
- Лебедев В.Н. Расчет движения космического аппарата с малой тягой, М: ВЦ АН СССР, 1968. -108 с.
- Иванов Ю.Н. Оптимальное сочетание двигательных систем/Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. 1964. №2. С. 3-14.
- Салмин В.В. Оптимальное управление комбинированной системой, состоящей из двигателя ограниченной скорости истечения и двигателя ограниченной мощности//Космические исследования. 1970. Т.VIII. №4. С.535-541.
- Попов Г.А., Обухов В.А., Константинов М.С., Федотов Г.Г., Мурашко В.М. Применение электроракетной двигательной установки в проекте "Фобос-грунт"//Фундаментальные и прикладные проблемы космонавтики. 2001. №4. С. 26 31
- Брусов В.С., Салмин В.В. Комбинированная двигательная система, универсальная для диапазона маневров//Космические исследования. 1974. Т. XII. Вып. 3. С. 368-373.
- Салмин В.В. Оптимизация космических перелётов с малой тягой. Проблемы совместного управления траекторным и угловым движением. М.: Машиностроение, 1978. 208 с.
- Гурман В.И. Принцип расширения в задачах управления. М.: Наука, 1985
- Кротов В.Ф., Гурман В.И. Методы и задачи оптимального управления. М.: Наука, 1973. 446 с.
- Салмин В.В., Васильев В.В., Ишков С.А., Романенко В.А., Соколов В.О., Старинова О.Л., Юрин В.В. Приближенные методы расчета оптимальных перелетов космических аппаратов с двигателями малой тяги//Вестник СГАУ. 2007. №1 (11). С. 37-52.
- Лебедев А.А. Введение в анализ и синтез систем. М.: Изд-во МАИ, 2001. 352 с.
- Ишков С.А., Салмин В.В. Оптимизация траекторий и параметров межорбитальных транспортных аппаратов с двигателями малой тяги//Космические исследования. 1989. Т.XXVII. Вып. 1. С.42-53.
- Математическая теория оптимальных процессов/Л.С.Понтрягин, А.Г.Болтянский [и др.]; [под ред. Л.С. Понтрягина]. М.: Наука, 1976. 392 с.
- Моисеев Н.Н. Элементы теории оптимальных систем, М.: Наука, 1975, 528с.
- Попович П.Р., Скребушевский Б.С. Баллистическое проектирование космических систем. М.: Машиностроение, 1987. 240 с.
- Транспортные модули на базе комбинации современных химических двигателей и электроракетных двигательных установок для транспортных перевозок "орбита -орбита". Отчет о НИР. НИИПМЭ, 1998.
- Вернов С.Н., Вакулов П.В., Горчаков Е.В. Радиационные пояса Земли и космические лучи. М.: Просвещение, 1970. 128 c.
