Инженерный журнал: наука и инновации
# 7·2017 1
УДК 629.78:531.551 DOI 10.18698/2308-6033-2017-7-1636
Методика обеспечения безопасности четырехимпульсной
динамической операции встречи
на околокруговых орбитах
© А.А. Баранов
1,2
, М.О. Каратунов
2,3
1
Москва, ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, Москва, 125047, Россия
2
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
3
АО «Астрономический научный центр», Москва, 111123, Россия
Рассмотрена задача обеспечения безопасности динамической операции орбиталь-
ной встречи в части уклонения космического аппарата от опасного сближения с
элементами космического мусора. Отличительная особенность этой задачи —
отсутствие возможности применения дополнительного маневра уклонения на
этапе фазирования. Предложена методика изменения четырехимпульсного ма-
невра встречи на околокруговых орбитах, позволяющая избежать столкновения
на орбите фазирования без дополнительных энергетических затрат. Методика
основана на геометрическом представлении динамической операции в плоскости
проекций вектора эксцентриситета и заключается в изменении параметров ма-
невров с учетом запрещенной области. Представлен алгоритм поиска данной об-
ласти. Проведен анализ зависимости формы, размеров и расположения запрещен-
ной области от параметров опасного сближения.
Ключевые слова:
космический аппарат, космический мусор, каталог космических
объектов, опасное сближение, уклонение от опасного сближения, маневр встречи,
орбита фазирования, четырехимпульсный маневр, схема маневрирования
Введение.
В настоящее время плотность потока космических объ-
ектов (КО) в отдельных областях околоземного космического простран-
ства (ОКП) достигла величины, при которой риск взаимного столкнове-
ния нельзя игнорировать. Ежегодно в области низких орбит центры
управления космическими полетами регистрируют до 80 опасных
сближений [1] с контролируемыми космическими аппаратами (КА). На
основании прогнозов о численности КО [2, 3] можно утверждать, что
количество объектов в ОКП будет увеличиваться, а вместе с этим бу-
дет возрастать вероятность взаимных столкновений. В этой связи
необходимо регулярно проводить оперативную работу для выявле-
ния опасных сближений активных КА с каталогизированными КО и
выполнять расчет маневров уклонения.
Применение дополнительного маневра уклонения хорошо изуче-
но [4] в отличие от способов корректировки целевых маневров, кото-
рые слабо освещены в научной литературе. Избежать столкновения,
добавив дополнительный импульс без срыва плана выполнения целе-
вой задачи не всегда возможно. Примером могут служить КА, со-
вершающие маневры встречи. Дело в том, что при выполнении таких