Космические исследования, 2020, T. 58, № 5, стр. 419-433

Конфигурация двигателей коррекции минимального состава для одновременного поддержания орбиты и разгрузки гироскопической системы ориентации

А. С. Охитина 1, Я. В. Маштаков 1*, С. С. Ткачев 1, С. А. Шестаков 1, М. Ю. Овчинников 1

1 Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
г. Москва, Россия

* E-mail: YarMashtakov@gmail.com

Поступила в редакцию 17.09.2019
После доработки 17.09.2019
Принята к публикации 19.12.2019

Аннотация

В работе рассматривается задача оптимального расположения двигателей орбитальной коррекции на борту геостационарного космического аппарата. Необходимо одновременно обеспечивать коррекцию орбиты и разгрузку избыточного кинетического момента маховиков, накопленного из-за действующих на спутник возмущений. Предлагается методика формализации задачи, удобная для получения необходимых и достаточных условий, накладываемых на расположение двигателей, а также методика поиска их оптимального расположения. Приводятся примеры расположения двигателей с учетом всех ограничений и требований как в случае штатной работы, так и в случае возможного отказа одного из двигателей. Учитывается влияние возможных ошибок установки и смещения центра масс.

DOI: 10.31857/S0023420620050088

Список литературы

  1. Космический аппарат “Электро-Л” [Электронный ресурс]. URL: https://electro.ntsomz.ru (доступ: 17.06.2019).

  2. Vallado D.A. Fundamentals of astrodynamics and applications. Springer Science & Business Media, 2001.

  3. Anderson P.V. et al. Operational considerations of GEO debris synchronization dynamics // 66th Int. Astronaut. Congr. IAC-15 A. V. 6. P. 7.

  4. Давыдов А.А., Игнатов А.И., Сазонов В.В. Применение реактивных двигателей для управления поступательным движением КА одновременно с разгрузкой кинетического момента электромеханических исполнительных органов. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. 2006. № 82. С. 21.

  5. Платонов В.Н. Одновременное управление движением центра масс и вокруг центра масс при маневрах космических аппаратов на геостационарной и высокоэллиптических орбитах c использованием электрореактивных двигателей // Космическая техника и технологии. 2013. № 1. С. 58–67.

  6. Chen X. et al. Optimal Combined Reaction-Wheel Momentum Management for Earth-Pointing Satellite // J. Guid. Control Dyn. 1999. V. 22. № 4. P. 543–550.

  7. Boyd S., Vandenberghe L. Convex Optimization. Cambridge University Press, 2004.

  8. Двигатели-маховики производства ВНИИЭМ [Электронный ресурс]. URL: http://www.vniiem.ru/ ru/index.php?option=com_content&view=article&id= 288:2010-02-17-21-42-21&catid=39:2008-04-05-02-40-20 (доступ: 17.06.2019).

  9. Охитина А.С., Маштаков Я.В., Ткачев С.С., Шестаков С.А. Методика построения оптимального расположения двигателей для одновременной коррекции орбиты и разгрузки маховиков. 2019. № 77. С. 35.

Дополнительные материалы отсутствуют.