Реализация стратегии удержания КА, Алгоритм подбора начальной скорости и величины корректирующего импульса - Космический аппарат

Алгоритм подбора начальной скорости и величины корректирующего импульса

Описанные алгоритмы были реализованы в программе GMAT (General Mission Analysis Tool). Данная программа позволяет интегрировать уравнения движения КА в реалистичной модели сил различными численными методами, в т. ч. методами Рунге-Кутта различных порядков, Принса-Дорманда и др. В данной работе численное интегрирование проводилось методом Рунге-Кутта 8-9 порядка. В GMAT были созданы сценарии, в которых производился подбор начальной скорости КА и величин корректирующих импульсов и интегрировались уравнения движения КА. Метод деления отрезка пополам позволяет достичь любой наперед заданной точности вплоть до машинного ограничения 10-16.

Например, подберем начальную скорость для КА, имеющего следующие начальные параметры:

- X = -277548 км; - Y = 0 км; - Z = 200000 км; - VX = VZ = 0 км/с.

Алгоритмом была найдена скорость VY, равная -0.372794445417389 км/с. Она обеспечивает наиболее продолжительное время пребывания КА на гало-орбите - 4 оборота (около 700 суток). Для более длительного пребывания КА на гало-орбите требуется исполнение математических коррекций.

Блок-схемы алгоритмов подбора величины начальной скорости и величины корректирующего импульса представлены на рис. 8 и 9.

Рис. 8. Алгоритм подбора начальной скорости КА.

Из рис. 9 можно видеть, что алгоритмы подбора начальной скорости КА и величины импульса коррекции в целом совпадают. Единственным отличием алгоритма подбора величины импульса является учет направления, в котором исполняется импульс. Для этого вводятся переменные DirX и DirY, являющиеся направляющими и орта вектора коррекции, положенного в плоскость XY.

Рис. 9. Алгоритм подбора величины импульса коррекции.

Похожие статьи

• Реализация стратегии удержания КА, Алгоритм подбора начальной скорости и величины корректирующего импульса - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Алгоритм подбора начальной скорости и величины корректирующего импульса Описанные алгоритмы были реализованы в программе GMAT (General Mission Analysis...

• Сценарий, моделирующий движение КА на гало-орбите с периодическим применением корректирующих импульсов - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Для моделирования движения КА на гало-орбите был разработан сценарий в пакете GMAT. Он позволяет моделировать движение КА по ограниченной орбите с...

• Алгоритм подбора величины корректирующего импульса и моделирование отклонений от номинальных значений параметров - Расчет траекторий перелета с низкой околоземной орбиты в окрестности коллинеарных точек либрации системы Солнце

  Блок-схема, представленная на Рис.2. 2 в предыдущем разделе, подходит для описания алгоритма подбора величины импульса. Как было замечено ранее, чтобы...

• Сценарий, моделирующий движение КА на гало-орбите с периодическим применением корректирующих импульсов - Космический аппарат

  Для моделирования движения КА на гало-орбите был разработан сценарий в пакете GMAT. Он позволяет моделировать движение КА по ограниченной орбите с...

• Применение разработанных инструментов к моделированию движения КА на гало-орбите, Исследование зависимости энергетики поддержания гало-орбиты от места и направления исполнения импульса - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Исследование зависимости энергетики поддержания гало-орбиты от места и направления исполнения импульса Суммарный импульс, затрачиваемый на коррекции для...

• Алгоритм подбора начальной скорости КА - Расчет траекторий перелета с низкой околоземной орбиты в окрестности коллинеарных точек либрации системы Солнце

  Поскольку решения уравнений (2.2), описывающих движение КА в окрестности точек либрации, являются неустойчивыми, поиск начальных условий, приводящих к...

• Имитационное моделирование движения КА на гало-орбите с учетом направления неустойчивости - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Направление неустойчивости является направлением, исполнение импульса в котором наиболее эффективно. На основе методики, изложенной в разделе 4, был...

• Современные методики удержания космического аппарата на ограниченной орбите вокруг точки L2 системы Солнце-Земля - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Стратегиям удержания КА на ограниченных орбитах (гало-орбитах, орбитах Лиссажу и прочих) посвящены многие статьи. В данном разделе приведены краткие...

• Описание стратегии удержания КА - Космический аппарат

  Как было сказано в предыдущем разделе, для длительного удержания КА на гало-орбите требуется, чтобы коэффициент перед возрастающей компонентой равнялся...

• Методика расчета направления неустойчивости - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Эффективная коррекция орбиты КА в окрестности точки либрации подразумевает изменение скорости КА с целью компенсации влияния возрастающей компоненты (4)....

• Заключение - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  В работе была разработана методика расчета гало-орбит вокруг точки либрации L2 системы Солнце-Земля. Для расчета начальной скорости КА и величин...

• Описание стратегии удержания КА - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Как было сказано в предыдущем разделе, для длительного удержания КА на гало-орбите требуется, чтобы коэффициент перед возрастающей компонентой равнялся...

• Современные методики удержания космического аппарата на ограниченной орбите вокруг точки L2 системы Солнце-Земля - Космический аппарат

  Стратегиям удержания КА на ограниченных орбитах (гало-орбитах, орбитах Лиссажу и прочих) посвящены многие статьи. В данном разделе приведены краткие...

• Введение - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Точками либрации в ограниченной задаче трех тел, описывающей движение тела малой массы в гравитационном поле, создаваемом двумя массивными телами,...

• Зависимость направления неустойчивости от координаты Z - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Орбиты, для которых были рассчитаны направления неустойчивости в предыдущем разделе, лежат в плоскости эклиптики (плоскости XY). Однако также необходимо...

• Исследование влияния неточности определения параметров КА на геометрию гало-орбиты, Исследование случая неточного определения скорости КА - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Как было сказано выше, в реальности существуют технические ограничения на точность определения положения КА, скорости КА, а также величину и направление...

• Применение разработанных инструментов к моделированию движения КА на гало-орбите, Исследование зависимости энергетики поддержания гало-орбиты от места и направления исполнения импульса - Космический аппарат

  Исследование зависимости энергетики поддержания гало-орбиты от места и направления исполнения импульса Суммарный импульс, затрачиваемый на коррекции для...

• Имитационное моделирование движения КА на гало-орбите с учетом направления неустойчивости - Космический аппарат

  Направление неустойчивости является направлением, исполнение импульса в котором наиболее эффективно. На основе методики, изложенной в разделе 4, был...

• Интерполяция направления неустойчивости - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Зависимость направления неустойчивости от координат X, Y КА образует поверхность, проекции которой представлены на рис. 36-38. Рис. 36. Точки, для...

• Результаты расчета направлений устойчивости и неустойчивости - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Расчет направления устойчивости производился для 244 плоских орбит Ляпунова, имеющих следующие начальные координаты: - X = X0 км, -1200000?...

• Заключение - Космический аппарат

  В работе была разработана методика расчета гало-орбит вокруг точки либрации L2 системы Солнце-Земля. Для расчета начальной скорости КА и величин...

• Методика расчета направления неустойчивости - Космический аппарат

  Эффективная коррекция орбиты КА в окрестности точки либрации подразумевает изменение скорости КА с целью компенсации влияния возрастающей компоненты (4)....

• Моделирование технических ограничений - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  В реальности невозможно определить вектор состояния космического аппарата с бесконечной точностью. Кроме того, существуют также технические ограничения...

• Исследование случая неточного определения координат КА. - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Рис. 33 Иллюстрирует эволюцию максимального отклонения от номинальной траектории при изменении начального положения аппарата. На рисунке представлены...

• Стратегия удержания КА на гало-орбите вокруг точки L2 системы Солнце-Земля, Математическая модель - Космический аппарат

  Математическая модель Для описания движения КА по ограниченной орбите введем вращающуюся систему координат, связанную с точкой L2. Центр системы...

• Стратегия удержания КА на гало-орбите вокруг точки L2 системы Солнце-Земля, Математическая модель - Исследование стратегий удержания космического аппарата на гало-орбите в окрестности точки L2 системы Солнце-Земля

  Математическая модель Для описания движения КА по ограниченной орбите введем вращающуюся систему координат, связанную с точкой L2. Центр системы...

• Зависимость направления неустойчивости от координаты Z - Космический аппарат

  Орбиты, для которых были рассчитаны направления неустойчивости в предыдущем разделе, лежат в плоскости эклиптики (плоскости XY). Однако также необходимо...

• Заключение - Моделирование воздействия теплового излучения на элементы космического аппарата

  Был проведен существующих методов тепловых расчетов конструкций, благодаря которому сформировано математическое описание и алгоритм решения поставленной...

• Введение - Космический аппарат

  Точками либрации в ограниченной задаче трех тел, описывающей движение тела малой массы в гравитационном поле, создаваемом двумя массивными телами,...

• Исследование влияния неточности определения параметров КА на геометрию гало-орбиты, Исследование случая неточного определения скорости КА - Космический аппарат

  Как было сказано выше, в реальности существуют технические ограничения на точность определения положения КА, скорости КА, а также величину и направление...

• Инструментарий и алгоритмы - Расчет траекторий перелета с низкой околоземной орбиты в окрестности коллинеарных точек либрации системы Солнце

  Интегрирование уравнений движения осуществляется численно, поэтому начальные условия, обеспечивающие минимизацию возрастающей компоненты, подбираются...

• Исходные данные и цели работы, Исходные данные, Цели работы - Исследование движения центра масс малого космического аппарата (МКА)

  Исходные данные Номинальная орбита, необходимая для выполнения задач МКА, имеет следующие параметры: - круговая, e = 0. - солнечно-синхронная, скорость...

• Движение тела, Первая космическая скорость - Космические скорости

  Для определения значений космических скоростей сначала рассмотрим движение тела, брошенного на расстоянии h от поверхности Земли, с начальной скоростью v...

• Основные принципы дистанционного зондирования Земли, Метод дистанционного зондирования Земли: характеристики и достоинства - Космические аппараты

  Метод дистанционного зондирования Земли: характеристики и достоинства Существует несколько видов съемки, использующих специфические свойства излучений с...

• Введение, Краткие сведения об орбите - Исследование движения центра масс малого космического аппарата (МКА)

  В данной работе проводится исследование движения центра масс МКА под действием различных возмущающих ускорений (от нецентральности гравитационного поля...

• ПРОЦЕДУРА КОРРЕКТИРУЮЩИХ ДЕЙСТВИЙ - Документальная база системы менеджмента качества и процедуры управления документацией

  Стандарт ИСО 9001:2008 устанавливает два вида действий в случае возникновения несоответствий - корректирующие действия и коррекция. Коррекция - это...

• Достижения и современные возможности РСДБ - Современное развитие интерферометрии для исследования космической плазмы

  Радиоинтерферометры с угловым разрешением в тысячные доли секунды дуги "заглянули" в самые внутренние области наиболее мощных "радиомаяков" Вселенной --...

• ВВЕДЕНИЕ, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСТАНЦИОННЫХ МЕТОДОВ - Космические средства дистанционного зондирования Земли

  Космические средства дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) в настоящее время получили широчайшее применение во всем мире, выросло разнообразие...

• Коррекция траектории МКА - Исследование движения центра масс малого космического аппарата (МКА)

  Существующие ограничения на точки старта РН и зоны падения отработавших ступеней РН, а также ошибки выведения не позволяют сразу же после пуска...

• Расчет потребного топлива, Коррекция поддержания - Исследование движения центра масс малого космического аппарата (МКА)

  Масса топлива, необходимого для проведения коррекции траектории рассчитывается по формуле Циолковского: M = m0(1 - e-DVк/W) M0 = 597 кг - начальная масса...

Реализация стратегии удержания КА, Алгоритм подбора начальной скорости и величины корректирующего импульса - Космический аппарат

Предыдущая | Следующая