Анализ взаимной эволюции параметров двух синхронно прецессирующих орбит

Инженерный журнал: наука и инновации

# 3·2016 1

УДК 629.78 DOI 10.18698/2308-6033-2016-03-1471

Анализ взаимной эволюции параметров

двух синхронно прецессирующих орбит

ФГУП ЦНИИХМ им. Д.И. Менделеева, Москва, 115487, Россия

Представлен анализ взаимной эволюции параметров двух номинально синхронно пре-

цессирующих орбит с малой эллиптичностью. Выработаны рекомендации к парамет-

рам формируемой орбиты с синхронной прецессией (ОСП) для минимизации затрат

характеристической скорости на ее поддержание и возможный переход на рабочую

орбиту. Сформулированы требования к точности знания параметров орбит для дол-

госрочного прогноза и планирования дат коррекции ОСП, а также определения необ-

ходимости их проведения.

Ключевые слова:

синхронизация орбит, пространственный угол, плоскости ор-

бит, орбита с синхронной прецессией, TLE.

Введение.

В результате нецентральности гравитационного поля

Земли и влияния других внешних факторов орбита космического

аппарата (КА) испытывает возмущения и эволюцию параметров.

Наиболее значимыми из них являются прецессия инерциальной

долготы восходящего узла (ДВУ) и поворот линии апсид, характерный

для эллиптических орбит. Ввиду существенных затрат характеристи-

ческой скорости, необходимых для парирования ухода, и различий в

скоростях прецессии и поворота линии апсид у орбит с отличиями в

орбитальных элементах, многоспутниковые системы располагают в

основном на круговых орбитах равного радиуса и наклонения [1–3] или

на эллиптических — с критическим наклонением [4, 5]. Это позволяет

практически исключить

уходы параметров внутри спутниковой

системы (СС). Скорость прецессии орбиты, как и скорость поворота

линии апсид, зависит от величины большой полуоси, наклонения и

эксцентриситета орбиты. Определенные сочетания данных параметров

у различных орбит могут создать условия для синхронизации скорости

прецессии и минимизировать изменение пространственного угла между

орбитами. Свойства синхронной прецессии двух или более орбит с

различными высотами и наклонениями можно применять при создании

многоярусных СС или использовать в качестве дежурной орбиты с

синхронной прецессией (ОСП) для резервного КА в СС. Поскольку

ОСП могут быть разными как по высоте, так и по наклонению,

резервный КА за счет регулярного изменения фазового угла способен

оперативно заменить любой из этих аппаратов. Возникает необходи-