19 / 24
Оптимизация экспедиции к Фобосу космических аппаратов с комбинированной тягой…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 7·2017 19
Рис. 8.
Изменение конечной массы при уве-
личении времени работы двигательной уста-
новки малой тяги:
по осям абсцисс — прирост значений импульсов
у Земли и у Марса
Е
и
М
по сравнению с теми
же параметрами у КА без двигателей малой тя-
ги; по оси ординат — масса, доставленная КА
на Фобос
Отметим характерное «насыщение» на графике — в определен-
ный момент кривая массы достигает максимального значения, а со-
отношение времени работы двигательной установки малой тяги и
значений импульсов становится локально оптимальным.
Заключение.
Разработанная методика вносит существенный
вклад в теорию решения сложных задач траекторной оптимизации.
Она позволяет проводить сквозную оптимизацию экспедиции КА с
построением единой экстремали Понтрягина с учетом эфемерид и
притяжения планет, с комбинированным управлением КА. В рас-
сматриваемых задачах требуется синтез методов локальной и много-
экстремальной оптимизации. Представленная методика построения
начального приближения дает возможность проведения глобальной
оптимизации с помощью последовательной аппроксимации и иссле-
дования миссии на основе серии задач Ламберта и принципа Лан-
гранжа.
На основе принципа максимума Понтрягина для управления со-
вокупностью динамических систем в данной работе проанализирова-
на актуальная задача оптимизации миссии к Фобосу с возвращением
к Земле. Представленные результаты численных расчетов девятито-
чечной краевой задачи 70-го порядка позволяют рассматривать целе-
сообразность использования комбинированного управления КА с
помощью двигательных установок большой и малой тяги.
ЛИТЕРАТУРА
[1]
Энеев Т.М. Актуальные задачи исследования дальнего космоса.
Космические исследования
, 2005, т. 43, № 6, с. 403–407.