Выбор программы управления сближением космического аппарата - сборщика мусора на геостационарной орбите с малой трансверсальной тягой
Авторы: Ишков С.А., Филиппов Г.А.
Опубликовано в выпуске: #2(50)/2016
DOI: 10.18698/2308-6033-2016-2-1464
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Рассмотрена задача очистки геостационарной орбиты от космического мусора. Для этой цели предложено использовать специальный космический аппарат - сборщик мусора с электроракетным двигателем малой тяги. Исследована наиболее сложная часть операции утилизации - сближение с фрагментом космического мусора. Используется модель относительного движения в цилиндрической системе координат, начало которой помещено в центр масс фрагмента космического мусора. Получен простой аналитический алгоритм управления космическим аппаратом с малой трансверсальной тягой, состоящий из двух активных участков знакопостоянства ускорения от тяги - тормозного и разгонного - и одного пассивного участка между активными участками, на котором двигательная установка выключена. Такая программа управления обеспечивает минимальный расход рабочего тела. Управление относительным движением разделено на управление вековыми и периодическими составляющими. Получены аналитические соотношения для расчета продолжительности участков знакопостоянства ускорения от тяги (ликвидация вековой составляющей), а также расчетная формула для определения начального фазового угла, характеризующего положение активного космического аппарата на эллипсе относительного движения. В таком случае в конечный момент времени периодическая составляющая относительного движения будет равна нулю.
Литература
[1] Медведев Ю. Японцы уберут орбиту. Российская газета, 2014, 29 января.
[2] Ишков С.А., Филиппов Г.А. Выбор проектных характеристик космического аппарата - сборщика мусора с электроракетным двигателем малой тяги. Вестник СГАУ, 2015, № 4(46), с. 30-38.
[3] ГОСТ Р 52925-2008. Изделия космической техники. Общие требования к космическим средствам по ограничению техногенного засорения околоземного космического пространства. Москва, Стандартинформ, 2008, 8 с.
[4] Эльясберг П.Е. Введение в теорию полета искусственных спутников Земли. Москва, Наука, 1965, 540 с.
[5] Понтрягин Л.С., Болтянсий В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Б.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. Москва, Наука, 1969, 392 с.
[6] Ишков С.А. Сближение космических аппаратов с малой тягой на околокруго-вых орбитах. Космические исследования, 1992, т. 30, вып. 2, с. 165-179.