Расчет приближенно-оптимальных перелетов космического аппарата с двигателями малой тяги с высокоэллиптической на геостационарную орбиту
Автор: Салмин Вадим Викторович, Петрухина Ксения Вячеславовна, Кветкин Александр Александрович
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Статья в выпуске: 4 (27), 2019 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время геостационарная орбита является предпочтительной для размещения спутников связи. Традиционные схемы выведения с использованием химических двигателей недостаточно эффективны и требуют задействования ракет-носителей тяжелого класса. Комбинация электроракетных и химических двигателей увеличивает массу полезной нагрузки. В свою очередь, при выведении космического аппарата с применением электроракетных двигателей возникает проблема отыскания оптимальных законов управления вектором тяги. В статье рассматривается перелет космического аппарата с электроракетной двигательной установкой малой тяги с высокоэллиптической на геостационарную орбиту. Предлагается приближенно-оптимальный закон управления вектором тяги. Приведены примеры моделирования перелета с использованием разработанного закона управления для различных вариантов исходных данных. Проведен выбор параметров промежуточных высокоэллиптических орбит с целью минимизации времени перелета на целевую орбиту, оценено влияние сопротивления остаточной атмосферы во время полета в области перигея орбиты. Учитывая малую погрешность метода и простоту реализации алгоритмов, предлагаемый метод может быть использован для проектно-баллистических расчетов.
Приближенно-оптимальный закон управления, теория локальной оптимизации, электроракетный двигатель, высокоэллиптическая орбита, геостационарная орбита, математическая модель управляемого движения, принцип максимума понтрягина
Короткий адрес: https://sciup.org/143172160
IDR: 143172160 | DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2019-4-94-108
Список литературы Расчет приближенно-оптимальных перелетов космического аппарата с двигателями малой тяги с высокоэллиптической на геостационарную орбиту
- Полярный П. Спасение AEHF-1 // Новости космонавтики. 2011. Т. 21. № 12(347). С. 47.
- Официальный сайт АО "ИСС" имени академика М. Ф. Решетнёва". Режим доступа: https://www.iss-reshetnev.ru/ projects/telecommunication (дата обращения 23.04.2019 г.).
- Черный И. С пятой попытки // Новости космонавтики. 2016. Т. 26. № 05(400). С. 27-28.
- Хамиц И.И., Филиппов И.М., Бурылов Л.С., Тененбаум С.М., Перфильев А.В., Гусак Д.И. Концепция космической транспортно-энергетической системы на основе солнечного межорбитального электроракетного буксира // Космическая техника и технологии. 2017. № 1(16). С. 32-40.
- Gunter's Space Page. Hughes/Boeing H S-702. Режим доступа: https//space. skyrocket.de/doc_sat/hs-702.htm (дата обращения 23.04.2019 г.).
- European Space Agency. Electra. Режим доступа: https://artes.esa.int/news/ electra (дата обращения 23.04.2019 г.).
- Ермолаев В.И. Спутниковая платформа "Экспресс-1000". Уч. пос. / Под ред. В.А. Бабука, Н.А. Тестоедова. СПб.: Балтийский государственный технический университет, 2015. 67 с.
- Ecoruspace. Экспресс-2000. Платформа аппарата. Режим доступа: https:// www.ecoruspace.me/Экспресс-2000.html (дата обращения 23.04.2019 г.).
- Gunter's Space Page. SES-8. Режим доступа: https://space.skyrocket.de/doc_sdat/ ses-8.htm (дата обращения 23.04.2019 г.).
- Gunter's Space Page. Thaicom-6. Режим доступа: https://space.skyrocket.de/ doc_sdat/ thaicom-6.htm (дата обращения 23.04.19 г.).
- Gunter's Space Page. SES-14. Режим доступа: https //space. skyrocket. de/doc_sdat/ses-14.htm (дата обращения 23.04.2019 г.).
- Ecoruspace. Спутник связи Al Yah 3. Режим доступа: https://www.ecoruspace.me/ Al+Yah+3.html (дата обращения 23.04.2019 г.).
- Завершено довыведение спутника "Экспресс-АМ5". Режим доступа: http://www.iss-reshetnev.ru/media/news/ news-110314 (дата обращения 08.07.2019 г.).
- Архангельский Н.И., Акимов В.Н., Кувшинова Е.Ю., Синицын А.А. Выбор параметров эллиптической орбиты базирования для повышения безопасности применения многоразовых ядерных буксиров // Космическая техника и технологии. 2016. № 2(13). С. 45-54.
- Иванов Н.М., Лысенко Л.Н. Баллистика и навигация космических аппаратов // М.: Дрофа. 2004. 544 с.
- Понтрягин Л.С., Болтянский А.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов / Под ред. Л.С. Понтрягина. М.: Наука, 1976. 392 с.
- Лебедев В.Н. Расчет движения космического аппарата с малой тягой. М.: ВЦ АН СССР. 1968. 108 с.
- Петухов В.Г. Оптимизация многовитковых перелетов между некомпланарными эллиптическими орбитами // Космические исследования. 2004. Т. 42. № 3. С. 260-279.
- Моисеев Н.Н. Элементы теории оптимальных систем. М.: Наука, 1975. 528 с.
- Kluever C. Simple Guidance Scheme for Low-Thrust Orbit Transfers // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 1998. V. 21. № 6. P. 1015-1017.
