13 / 23
Применение методов имитационного моделирования…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 7
2016
13
В данном блоке также решается задача оптимального планирова-
ния измерений, которая включает:
оптимальное размещение измерительных средств на земной по-
верхности путем задания координат или выбора их из базы данных;
оптимизация временн
û
х программ измерений (определение
общего числа измерений).
Моделирование внешних воздействий.
В ходе изучения движе-
ния КА необходимо включать в процесс моделирования действие
следующих внешних факторов:
влияние атмосферы на движение КА;
влияние гравитационного поля Земли;
гравитационное действие Солнца и Луны;
давление солнечного света.
На КА, движущиеся на высоте 150…1500 км, заметно влияет со-
противление атмосферы. Для учета торможения спутника в верхних
слоях атмосферы Земли во внимание принимают вектор аэродинами-
ческих сил, направленный противоположно вектору относительной
скорости спутника [9]:
,
a
b
F S h
где
b
S
— баллистический коэффициент;
h
— плотность воздуха
на высоте
h
над поверхностью Земли.
Приближенное значение баллистического коэффициента опреде-
ляют по формуле
6
10 ,
s
b
s
A
S
m
где
s
A
— площадь поперечного сечения КА,
2
м ;
s
m
— масса КА, кг.
Плотность воздуха является сложной функцией высоты полета,
времени суток, параметров солнечной активности и геомагнитной об-
становки в атмосфере Земли. Значение баллистического коэффициента
зависит от формы и ориентации КА. Для вычисления плотности атмо-
сферы (г/см
3
) на высоте
h
применяют упрощенную формулу
13
200
2 10 exp
.
60
h
h
Текущую высоту полета (км) вычисляют по формуле
2
0
2
1
,
z
h r r
r