2 / 16
А.А. Баранов, М.О. Каратунов
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2016
оценки степени опасности сближения. В связи с большим количе-
ством объектов при решении указанных задач особое требование
предъявляется к быстродействию алгоритмов. Методы «прямого»
поиска сближений путем пошагового вычисления взаимного рассто-
яния оказались неэффективными. Для уменьшения времени расчета
используют алгоритмы предварительной фильтрации объектов, заве-
домо не представляющих угрозы защищаемому КА. Вместе с тем
существующие алгоритмы [4] обладают следующими недостатками:
•
за точку минимального расстояния принимается одна из двух
точек траектории защищаемого КА, лежащих на линии пересечения
плоскостей орбит КА и КО. Далее будет показано, что точка сбли-
жения может не принадлежать линии пересечения плоскостей орбит.
Данный эффект усиливается с ростом эксцентриситета рассматрива-
емых орбит и с уменьшением угла между плоскостями. В существу-
ющих алгоритмах этот недостаток устраняется искусственным уве-
личением размера защищаемой области для орбит с большим эксцен-
триситетом;
•
этап отсева, учитывающий фазу движения КА и КО [4], опира-
ется на ошибочную гипотезу о положении точки минимального рас-
стояния. В качестве критерия данного отсева принимается разность
фаз в момент прохождения КА линии пересечения плоскостей орбит,
который, как было отмечено, может не являться критичным с точки
зрения сближения;
•
проверка алгоритмов базировалась на применении данных ка-
талога NORAD, который имеет ряд известных недостатков.
Предлагаемая в настоящей работе
методика выявления сближе-
ний
предусматривает альтернативный подход к предварительной
фильтрации объектов, который лишен перечисленных недостатков и
обладает рядом преимуществ.
Для принятия решения об уклонении необходимо не только вы-
явить факт сближения, но и оценить степень его угрозы. От выбора
критерия оценки зависит, с одной стороны, безопасность КА, а с дру-
гой — расход топлива, который растет с увеличением числа уклоне-
ний. Далее рассмотрены различные варианты критериев, используе-
мых для оценки опасности сближения.
Постановка задачи и общий подход к решению.
На заданном
интервале времени [
t
нач
,
t
кон
] из всего множества наблюдаемых КО
необходимо выявить подмножество объектов, опасных по заданному
критерию для конкретного КА, а также определить параметры каж-
дого сближения.
Исходными данными являются:
•
вектор состояния и ковариационная матрица ошибок защищае-
мого КА;