18 / 24
Е.С. Гордиенко
18
Инженерный журнал: наука и инновации
# 9·2017
на
первом
и
третьем
активных участках решаются так же, как и при
управлении № 3
, а на втором – как и при
управлении № 2
, но вместо
значения импульса ∆
V
2
варьируется длительность его сообщения
∆
t
2
T
, а ориентация тяги задается линейным законом управления (1).
Результаты оптимизации в случае
управления № 4
приведены в табл. 4.
Таблица 4
Результаты оптимизации маневров квазиньютоновским методом Пауэлла
для «пространственного» варианта ориентации вектора тяги
Параметр
1
2
3
29.09.16
03:32:32
01.10.2016
06:52:41
03.10.2016
04:50:02
Время до пролета апсидальной
точки
t
0
T
, с
–51,785
21617,872
–60,88122
Длительность активного участка
∆t
T
, с
90,101
31,417
125,743
Масса КА после пролета активного
участка
m
f
, кг
1913,0456
1868,8704
1692,0631
Характеристические затраты
на активный участок Δ
V
х
, м/с
187,8345
68,4342
291,1253
Параметры закона управления
ориентацией вектора тяги γ
0
, град
271,9172
91,8201
269,9999
γ
0
, град/с
–0,036796
0,017993
–5,34E-05
Угол рыскания ψ, град
—
2,857
—
Расстояние до центра Луны в конце
активного участка
r
f
, км
1839,37
44515,39
0,006
Угловая дальность маневра Δ
u
f
, град
—
6000,00
1,264
Учет угла рыскания в момент сообщения
второго
импульса для
оптимизации трехимпульсного перехода на высокую орбиту ИСЛ
приводит к увеличению конечной массы КА на ~1 кг по сравнению с
«плоским» случаем ориентации тяги и на ~1,6 кг по сравнению с ап-
сидальным решением.
Энергетические характеристики перехода и масса КА для всех
видов управления представлены в табл. 5. Их значения близки друг
к другу: скорость отличается в пределах 2 м/с, а конечная масса —
в пределах 1,6 кг.
Выводы.
Разработана методика сквозной оптимизации трехим-
пульсного перехода КА. Проведено сравнение разных вариантов
управления вектором тяги. При проведении анализа трехимпульсного
перехода для случая импульсной тяги двигателя показано, что в ре-
альном поле при учете возмущений от Земли, Луны и Солнца опти-
мальные моменты приложения импульсов смещаются из апсидаль-
ных точек орбит, при этом
второй
импульс не направлен по вектору
текущей скорости. Для точек приложения
первого
и
третьего
им-
пульсов сдвиг по времени относительно перицентра линии апсид мал
по сравнению с периодом орбиты, а для
второго
импульса он до-
вольно большой и составляет ~8 ч.