1
УДК 629.7
Безрасходная разгрузка накопленного
кинетического момента инерционных исполнительных
органов автономного космического аппарата
на высокоэллиптической орбите
© Е.А. Воробьева
1
, Н.Е. Зубов
1,2
, Е.А. Микрин
1,2
1
ОАО «Ракетно-космическая корпорация ”Энергия“ имени С.П. Королёва»,
г. Королев Московской области, 141070, Россия
2
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассматривается задача безрасходной разгрузки накопленного кинетического мо-
мента инерционных исполнительных органов автономного космического аппарата
на высокоэллиптической орбите. Получено аналитическое решение задачи грави-
тационной разгрузки кинетического момента инерционных исполнительных орга-
нов в гироскопически связанных между собой каналах крена — рысканья и показа-
ны преимущества этого решения.
Ключевые слова:
инерционные исполнительные органы (ИИО), космический аппа-
рат, гравитационный момент, МИМО-система, уровни декомпозиции, метод
точного размещения полюсов.
Введение.
Характерной особенностью инерционных исполни-
тельных органов (ИИО) космических аппаратов (КА), обеспечиваю-
щих решения задач ориентации орбитального движения является
необходимость разгрузки накапливаемого кинетического момента
ИИО. В силу большой длительности полета автономных КА наибо-
лее предпочтительной является разгрузка без расхода рабочего тела.
Для высокоэллиптической орбиты наиболее предпочтительным явля-
ется использование гравитационного момента [1]. Вопросы построе-
ния законов управления разгрузкой кинетического момента ИИО
изучались в ряде работ [2, 3] и касались в основном круговых орбит
или эллиптических для автономного канала тангажа [2], но они не
рассматривали возможность получения аналитического решения для
гироскопически связанных между собой каналов крена — рысканья.
Решению этой проблемы и посвящена данная статья.
1. Математическая модель КА.
Динамические уравнения угло-
вого движения КА, несущего вращающиеся массы (в данном случае
маховики), при воздействии гравитационного момента в соответ-
ствии с [4] имеют вид
абс
абс
абс
абс
3
3
.
G
r r
r
+
+ +
=
r r
Jω ω × Jω h ω ×h
× J
(1)
где
J
— матрица тензора инерции КА;
h
— вектор суммарного кине-
тического момента маховиков;
абс
ω
— векторы абсолютной угловой
