Метод расчета параметров маневров при осуществлении космического полета в точку либрации L2 системы Солнце

Инженерный журнал: наука и инновации

# 7·2017 1

УДК 629.78 DOI 10.18698/2308-6033-2017-7-1641

Метод расчета параметров маневров при осуществлении

космического полета в точку либрации L

системы

Солнце — Земля

Центральный научно-исследовательский институт машиностроения,

г. Королёв, Московская обл., 141070, Россия

Рассмотрена задача определения параметров маневров на этапе перелета косми-

ческого аппарата в окрестность точки либрации и на этапе движения в окрест-

ности этой точки. Представлен разработанный в рамках проекта «Спектр-РГ»

метод расчета параметров маневров, заключающийся в максимизации времени

пребывания в заданной области и основанный на квазиньютоновском методе чис-

ленной оптимизации с простыми ограничениями. Приведены характерные особен-

ности метода и результаты расчетов в рамках алгоритма статистического мо-

делирования, учитывающего различные типы неточностей и погрешностей.

Ключевые слова:

точка либрации, квазипериодическая орбита, корректирующий

маневр, квазиньютоновский метод оптимизации

Введение.

Квазипериодические орбиты в окрестностях точек

либрации представляют особый интерес для специалистов в области

небесной механики [1]. За последние двадцать лет было осуществле-

но несколько полетов зарубежных автоматических космических ап-

паратов (КА) в область, расположенную вблизи точки либрации L

системы Солнце — Земля, находящейся примерно в 1,5 млн км от

Земли в направлении, противоположном направлению на Солнце. На

2018 г. запланирован старт в данную область российской космиче-

ской обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма». Этот аппарат создается

для изучения Вселенной в рентгеновском и гамма-диапазонах спек-

тра электромагнитного излучения, для проведения исследований он

оснащен комплексом научной аппаратуры из двух зеркальных рент-

геновских телескопов. Планируется, что обсерватория «Спектр-РГ»

будет выведена на высокоэллиптическую орбиту, которая в окрест-

ности точки либрации переходит в квазипериодическую орбиту ам-

плитудой около 800 тыс. км [2].

Полет в окрестность точки либрации качественно отличается от

движения по околоземным орбитам. Во многом успешность проекта

зависит от точности маневрирования на этапе перелета к точке либ-

рации и на этапе удержания КА в ограниченной области вблизи дан-

ной точки. Настоящая работа посвящена методу расчета параметров

корректирующих маневров на всех этапах полета, в ней представле-