3 / 11
Методика обеспечения безопасности четырехимпульсной динамической операции…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 7·2017 3
Первые два импульса (
АВ
,
ВС
) переводят КА на так называемую
орбиту фазирования, большая полуось которой обеспечивает совпа-
дение фаз движения КА и станции за определенное количество вит-
ков. Причем для обеспечения минимальных энергетических затрат
точка
C
должна лежать на пересечении кругов
R
1
и
R
2
, геометриче-
ские параметры которых зависят от начальных условий [8]. Как уже
было отмечено, процесс фазирования занимает определенное количе-
ство витков, и на них нельзя проводить маневры.
Последние два импульса (
СD
,
DK
), осуществляющие незадолго
до встречи, сводят к нулю отклонения текущих параметров орбиты
от целевых. У космических кораблей «Союз» и «Прогресс» точки
приложения двух последних импульсов скорости фиксированы за ви-
ток и полвитка до точки встречи. Это означает, что импульсами ско-
рости первого интервала (
AB
,
BC
) маневрирования необходимо
сформировать вектор эксцентриситета, конец которого принадлежит
прямой, параллельной оси абсцисс и проходящей через точку
K
.
Если на орбите фазирования было обнаружено опасное сближе-
ние, избежать его с помощью специального импульса скорости не
представляется возможным. Выход из подобной ситуации может
быть следующим. Необходимо обнаружить опасное сближение до
первых включений двигательной установки, а затем изменить схему
маневрирования, чтобы избежать угрозы при тех же энергетических
затратах. Для этого точка
C
должна лежать вне запрещенной обла-
сти, рассмотренной ниже.
Запрещенная область.
На плоскости
x
e
,
y
e
определим границы
области, из которой надо вывести вектор эксцентриситета фазирую-
щей орбиты, чтобы избежать столкновения. Предположим, что фази-
рующая орбита имеет эксцентриситет
0
e
, аргумент перицентра
0
ω
,
большую полуось
0
a
, а также что на аргументе широты
0
u
имеет ме-
сто столкновение с КО. Радиус орбиты в этой точке вычисляется по
формуле
0
2
0
0
0
0 0
(1 )
.
1 cos(
)
a e
r
e u
−
=
+
−ω
Во избежание столкновения на аргументе широты
0
u
, радиус ор-
биты в этот момент должен быть увеличен до
0
r r
+ ∆
(увод вверх)
или уменьшен до
0
r r
− ∆
(увод вниз) где
r
∆
— дистанция безопасно-
го увода. Можно построить внешнюю границу запрещенной области,
вычислив значение
e
для различных значений
ω
по формуле