2 / 14
А.А. Лысенко, С.Ю. Улыбышев
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 11·2017
использование кинематически правильных спутниковых систем на низ-
ких круговых орбитах [1], получены специальные аналитические и чис-
ленные методики [2, 3]. Опубликована также серия работ по методоло-
гии периодического наблюдения земной поверхности [4–6] и развитию
фундаментальной теории проектирования СС периодического обзора
[7, 8], разработанной Ю.Н. Разумным в его диссертации. В последнее
несколько лет рассматриваются генетические алгоритмы для поиска оп-
тимальных конфигураций СС [9, 11]. К числу наиболее интересных ра-
бот следует отнести статью Томаса Лэнга, которая посвящена методу
проектирования СС периодического обзора, обеспечивающих наблюде-
ние всей поверхности Земли с перерывом менее одного витка [11]. В
работе [12] авторы представили алгоритм определения оптимальных
параметров одиночного спутника из системы ОГМ для прямых накло-
нений (
90
< °
i
), а в работе [13] — для обратных (
90
> °
i
). Указанные
работы развивают теорию проектирования СС с минимальным (из мак-
симальных) перерывом в наблюдении заданной точки на поверхно-
сти Земли.
В данной статье рассмотрены варианты построения СС, парамет-
ры которой определены по методике, изложенной в работе [13]. Ор-
битальная группировка формируется путем разнесения КА по инер-
циальной долготе восходящего узла (ДВУ) и аргумента широты. Та-
ким образом, для уменьшения времени перерыва наблюдения любой
точки на поверхности Земли необходимо определить оптимальные
значения углов ДВУ
( )
↑
Ω
и аргумента широты (
u
) КА. Также в ра-
боте проведена проверка гипотезы о возможности аналитического
определения оптимальной ДВУ при проектировании систем ОГМ.
Постановка задачи.
Пусть СС с КА расположена на круговой
солнечно-синхронной орбите и имеет заданную периодичность по-
вторения трассы полета и характеристики обзора с борта, обеспечи-
вающие наблюдение любой точки на поверхности Земли с переры-
вом не более
N
п.н
витков. Необходимо определить для заданного чис-
ла спутников в группировке их взаимное разнесение по ДВУ и
аргументу широты, обеспечивающим минимальный перерыв в
наблюдении любой точки на поверхности Земли. Проверить гипотезу
о возможности аналитического определения сдвига по ДВУ между
соседними КА при построении многоспутниковой системы ОГМ.
На основе базового решения, полученного согласно [13] для
одиночного КА, рассмотрим несколько вариантов построения СС,
состоящих из двух, трех и четырех КА. Оптимальные значения сдви-
гов по инерциальной ДВУ
(
)
↑
∆Ω
и аргументу широты
( )
∆
u
получим
путем нахождения наименьших значений из максимальных переры-
вов
Т
п.н
наблюдения Земли, которые обеспечиваются моделировани-
ем СС с варьируемыми параметрами.