Выбор законов управления траекторным и угловым движением космического аппарата с ядерной электрореактивной двигательной установкой при некомпланарных межорбитальных перелётах
Автор: Салмин Вадим Викторович, Четвериков Алексей Сергеевич
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Механика и машиностроение
Статья в выпуске: 6-1 т.15, 2013 года.
Бесплатный доступ
Исследуется задача выбора законов управления траекторным и угловым движением космического аппарата с электрореактивной двигательной установкой и ядерным источником энергии при некомпланарных перелётах. Предлагается методика решения динамической задачи (выбор траекторий и законов управления движением), основанная на итерационной схеме с последовательным усложнением модели движения. На начальной итерации космический аппарат представляется точкой переменной массы. На последующих итерациях используются более сложные модели, учитывающие угловое движение космического аппарата, ограничения на траектории и режимы управления, возмущающие силы и моменты. На заключительной итерации формируется закон терминального управления периодом обращения и долготой стояния на геостационарной орбите. Учитываются основные возмущения, ошибки реализации тяги и ошибки исполнения программы управления. Предлагается алгоритм решения задачи управления, которая формулируется как минимаксная задача с интегро-терминальным функционалом. Приведены результаты математического моделирования процесса перевода космического аппарата в заданную точку геостационарной орбиты с учётом возмущающих факторов.
Межорбитальный транспортный аппарат, электрореактивная двигательная установка, ядерная энергоустановка, геостационарная орбита, угловое движение, закон управления
Короткий адрес: https://sciup.org/148202514
IDR: 148202514 | УДК: 629.785
Selection of control laws for trajectory and angular motion of spacecraft with a nuclear electric propulsion engine during non-coplanar interorbital flights
The problem of choice of control laws for the trajectory and the angular motion of a spacecraft and the electric propulsion and nuclear energy source for non-coplanar flights. The technique of solving a dynamic problem ( the selection of paths and laws of motion control ), based on an iterative scheme with a consistent pattern of movement complexity. In the initial iteration spacecraft represented by a point of variable mass. In subsequent iterations are used more sophisticated models that take into account the angular motion of the spacecraft, the restrictions on the trajectory and control modes, the perturbing forces and moments. At the final iteration of the terminal control law formed an orbital period of standing and longitude in geostationary orbit. Taking into account the main disturbance implementation errors and execution errors traction control program. An algorithm for solving the control problem, which is formulated as a minimax problem with integro - functional terminal. The results of mathematical modeling of the process of transfer of the spacecraft at a given point of the geostationary orbit, taking into account the disturbing factors.
Список литературы Выбор законов управления траекторным и угловым движением космического аппарата с ядерной электрореактивной двигательной установкой при некомпланарных межорбитальных перелётах
- Механика космического полета (проблемы оптимизации)/Г.Л. Гродзовский, Ю.Н. Иванов, В.В. Токарев. -М. Наука, 1975. -704 с.
- Лопота В.А. Космическая миссия поколений XXI века//Полет. 2010. №7. С. 3-12.
- Коротеев А.С. Ядерный космос России//Новости космонавтики. 2010. Том 20. №2(325). с. 44-47.
- Перспективы и эффективность применения космических ядерно-энергетических установок и ядерных электроракетных двигательных установок/В.П. Легостаев, В.А. Лопота, В.В. Синявский//Космическая техника и технологии. 2013. №1. С. 4 -15.
- Салмин В.В., Ишков С.А. Оптимизация траекторий и параметров межорбитальных транспортных аппаратов с двигателями малой тяги//Космические исследования. 1989. Т.27. №1. С. 42-53.
- Салмин В.В. Оптимизация космических перелетов с малой тягой: Проблемы совместного управления траекторным и угловым движением. М.: Машиностроение, 1987. 208 с.
- Лебедев В.Н. Расчет движения космического аппарата с малой тягой. М: ВЦ АН СССР, 1968. -108 с.
- Управление орбитой стационарного спутника/Г.М. Чернявский, В.А. Бартенев, В.А. Малышев. М.: Машиностроение, 1984. 144 с.
