9 / 16
Методика выявления и оценки сближений космического аппарата…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2016 9
min
.
ϕ
Величина
min
(
)
D
∆ ϕ
может быть использована для дополнитель-
ной фильтрации объектов каталога по условию
min
(
)
D
∆ ϕ
> Δ.
Определение параметров сближения.
После применения опи-
санных алгоритмов фильтрации для оставшихся объектов проводится
поиск минимального расстояния до «защищаемого» КА путем числен-
ного интегрирования уравнений движения с учетом возмущений. При
этом с заданным шагом определяется знак проекции относительной
скорости на ось, соединяющую КА и КО. Интервал, на котором про-
екция меняет знак с положительного на отрицательный, содержит
локальный минимум расстояния. Далее методом половинного деления
внутри данного интервала вычисляются минимальное расстояние и
время сближения. Если найденное расстояние меньше заданного, то
проводится расчет всех остальных параметров, таких как время входа
в защищаемую область и время выхода из нее, векторы относительной
скорости, относительного положения на момент сближения и др.
Оценка степени опасности сближения.
Для принятия решения
о проведении динамических операций уклонения необходимо оце-
нить степень опасности выявленного сближения. Как было отмечено
ранее, от выбора критерия оценки зависят безопасность КА и расход
топлива для совершения маневров уклонения.
Наиболее простым критерием является
минимальное расстояние
между
объектами
Δ
r
min
. Если данное значение меньше критическо-
го, т. е. если Δ
r
min
< Δ, уклонение необходимо. Преимуществом кри-
терия являются простота вычислений и, как следствие, высокое
быстродействие. К существенному недостатку такого подхода можно
отнести отсутствие учета ошибок при определении положения сбли-
жающихся объектов. Игнорирование этих ошибок может привести
как к ложным сообщениям об опасности, так и к пропуску действи-
тельно опасных сближений.
Ввести в рассмотрение стохастические характеристики вектора
состояния в первом приближении можно с помощью следующего
критерия:
min
II
3
r
∆ − σ < ∆
, (5)
где
3
σ
— главная полуось эллипсоида рассеивания вектора относи-
тельного положения КА и КО в точке максимального сближения.
Если условие (5) выполняется, сближение считается опасным.
При этом размер защищаемой области
II
∆
в условии (5) можно вы-
брать значительно меньшим, чем размер Δ, используемый в преды-
дущем критерии или же на этапе предварительной фильтрации. Это
позволит избежать лишних уклонений и обеспечить требуемый уро-
вень безопасности полета КА.