ДИНАМИКА, БАЛЛИСТИКА, УПРАВЛЕНИЕ
ДВИЖЕНИЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
DOI: 10.18698/0236-3941-2015-6-4-21
УДК 629.782
ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ КОСМИЧЕСКИМ АППАРАТОМ
НА УЧАСТКЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО
ТОРМОЖЕНИЯ ПРИ ВЫВЕДЕНИИ НА ОРБИТУ ИСКУССТВЕННОГО
СПУТНИКА МАРСА
Н.Л. Соколов
ЦУП ЦНИИмаш, г. Корол¨ев, Московская область, Российская Федерация
e-mail:
sokolov@mcc.rsa.ruИсследована задача оптимального управления движением космического аппа-
рата при применении комбинированной схемы его выведения на орбиту искус-
ственного спутника Марса. В качестве основных критериев оптимальности
использованы максимум скорости вылета космического аппарата из атмосфе-
ры и максимум ширины коридора входа аппарата в атмосферу. Разработа-
ны аналитический метод и алгоритм ускоренного расчета квазиоптимальных
траекторий выведения аппаратов на спутниковые орбиты. Полученные дан-
ные использованы в качестве первого приближения при решении задач опти-
мального управления космическим аппаратом в общей постановке. Анализ чи-
сленных материалов показал принципиальную возможность реализации пред-
ложенной комбинированной схемы выведения при использовании космического
аппарата с аэродинамическим качеством более 0,3. Полученные результаты
имеют практическое значение и могут быть использованы при исследовании
конкретных миссий дальнего космоса.
Ключевые слова
:
космический аппарат, выведение на орбиту, комбинированная
схема, оптимальное управление, метод исследований, аналитический алгоритм,
эффективность применения.
SPACECRAFT OPTIMAL CONTROL IN DRAG
BRAKING FLIGHT SEGMENT DURING INSERTION INTO ORBIT
OF MARS ARTIFICIAL SATELLITE
N.L. Sokolov
Central Research Institute for Machine Building, Korolev,
Moscow Region, Russian Federation
e-mail:
sokolov@mcc.rsa.ruThe article analyzes the spacecraft optimal control problem while using a combined
profile of the spacecraft insertion into the orbit of the Mars artificial satellite. The
authors use both the maximum atmosphere escape velocity and the maximum width
of the re-entry corridor of the spacecraft as the main criteria of optimization. Both
an analytical method and algorithm are used for a high-speed calculation of the
quasi-optimal trajectories of the spacecraft insertion into the satellite orbits. The
obtained results are regarded as an initial approximation for solving the spacecraft
optimal control problem in a general statement. The numerical data obtained during
the research showed the possibility of implementing the proposed combined profile of
the spacecraft insertion into the orbit, if a spacecraft with a lift-to-drag ratio of over
0.3 is used. The results are of practical importance and can be used while analyzing
certain deep space missions.
4 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 6