Баллистико-навигационное обеспечение группового полета космических аппаратов

Рассмотрены вопросы баллистико-навигационного обеспечения группового полета космических аппаратов. Описаны варианты поддержания пространственной конфигурации космических аппаратов путем периодической корректировки космическими аппаратами группы своего пространственного положения (затратный по расходу характеристической скорости) и периодического (2 раза за виток) формирования конфигурации при движении космических аппаратов на некомпланарных орбитах (относительно малозатратный). Приведены другие методы поддержания конфигурации. Обсуждены их достоинства и недостатки. Рассмотрены варианты состава бортового оборудования системы управления космическим аппаратом группового полета с использованием аппаратуры потребителя спутниковой навигации и без нее. Предложены структуры управления группой космических аппаратов: одноуровневая формируется космическими аппаратами с равными полномочиями, многоуровневая характеризуется наличием лидера, полностью управляющего ведомыми космическими аппаратами, либо транслирующего координаты ведомых космических аппаратов или только свои координаты.

Литература

[1] Овчинников М.Ю. "Эх, мчится тройка удалая..." [Электронный ресурс] URL: http://www.keldysh.ru/events/3.pdf

[2] Tillerson M., Breger L., How J.P. Distributed coordination and control of formation flying spacecraft // in Proc. Amer. Control Conf., 2003. Vol. 2. Р. 1740-1745.

[3] LaPointe M.R. Formation Flying with Shepherd Satellites // NIAC Phase I Final Report, 200. Р. 1-3. URL: http://www.niac.usra.edu

[4] Воронов Е.М., Карпунин А.А., Палкин М.В., Фомичев А.В. Формирование конфигурации группы спутников и многокритериальное управление по конфигурационной точности и расходу // Труды XXXVIII академических чтений по космонавтике. Москва, январь 2014 / под общ. ред. А.К. Медведевой. М.: Комиссия РАН по разработке научного наследия пионеров освоения космического пространства, 2014. С. 418.

[5] Запуск КА Prisma (Mango + Tango), Picard, "БПА-1", С. 1 [Электронный ресурс] URL: http://www.tsenki.com/launch_services/help_information/launch/2010

[6] Clohessy W.H., Wiltshire R.S. Terminal Guidance System for Satellite Rendezvous // Journal of the Astronautical Sciences. 1960. Vol. 27. No. 9. P. 653-678.

[7] Gill E., Montenbruck O., D

[8] Maessen D., Gill E. Relative State Estimation and Observability Analysis for Formation Flying Satellites // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2012. Vol. 35. No. 1. Р 321-326.

[9] Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973. 344 с.

[10] Hart R., Long A., Lee T. Autonomous Navigation of the SSTI / Lewis Spacecraft Using the Global Positioning System (GPS) // Proceedings of the Flight Mechanics Symposium 1997, NASA Conference Publication 3345, May 19-21. 1997. Р. 123-133.

[11] Палкин М.В. Некоторые аспекты формирования групп космических аппаратов и управления ими // Вестник МАИ. 2014. Т. 21. № 3. С. 29-35.

[12] Палкин М.В., Петухов Р.А. Управление угловым движением малого космического аппарата // Наука и образование: Электронное научно-техническое издание. 2013. № 10. С. 193-204. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/574636.html DOI: 10.7463.0613.0574636

[13] Черный И. Minotaur идет на рекорд // Новости космонавтики. 2014. № 1. С. 4046.

[14] Волков Е.Б., Дворкин В.З., Прокудин А.И., Шишкин Ю.Н. Технические особенности эффективности ракетных систем / под ред. Е.Б. Волкова. М.: Машиностроение, 1989. 256 с.