Взаимосвязь времени старта с возможными характеристиками отлетного вектора на низкой околоземной орбите - Расчет траекторий перелета с низкой околоземной орбиты в окрестности коллинеарных точек либрации системы Солнце

Поскольку характеристики околоземной орбиты зависят от времени старта и космодрома, с которого осуществляется запуск, далеко не все комбинации характеристик перигея отлета достижимы при запуске в заданном промежутке времени. При нахождении на круговой орбите не более одного оборота, для фиксированного времени старта, каждому значению RA соответствует единственная точка на плоскости DEC-AZI. Эта точка характеризует широту и направление движения КА, в момент пересечения меридиана определяемого углом RA.

Множество отлетных векторов, заданных во вращающейся системе координат с фиксированной осью Солнце-Земля при фиксированной координате RA на протяжении одного года, является квазипериодической кривой на плоскости DEC-AZI. Данное множество соответствует всевозможным низким околоземным орбитам, имеющим одинаковый начальный вектор состояния в гринвичской системе координат, но различное начальное время.

Расчет этого множества выполнен при помощи сценария GMAT, который позволяет вывести в текстовый файл вектора (DEC, AZI), полученные при интегрировании уравнений движения КА до заданного RA, начиная с заданного вектора состояния в гринвичской системе, с заданным шагом по начальному времени.

множество отлетных векторов на плоскости dec-azi в течение одного дня (1 февраля)

Рис. 3.20. Множество отлетных векторов на плоскости DEC-AZI в течение одного дня (1 февраля)

Для анализа связи времени старта с возможными характеристиками перигея отлета произведен расчет множества точек RA-DEC-AZI, соответствующих, следующему вектору старта в гринвичской системе координат:

X = -3214 км,

Y = 2880 км,

Z = 5355 км,

VX = -4.373 км/с,

VY = -5.822 км/с,

VZ = 0.506 км/с.

Моделирование осуществлялось для даты старта, которая изменялась в диапазоне одного года с шагом 0.01 суток. Интегрирование велось до значения RA = 160°. Результаты моделирования для имеющегося начального вектора представлены на Рис. 3.20 - 3.23.

Для фиксированного значения RA, точка, соответствующая моменту старта, описывает на плоскости DEC-AZI кривую, проиллюстрированную на Рис. 3.20. При изменении даты старта на один день, данная кривая трансформируется, ее эволюция в течение месяца проиллюстрирована на Рис. 3.21, в течение двух месяцев - на Рис. 3.22.

На Рис. 3.23 представлены кривые, соответствующие множеству отлетных векторов на плоскости DEC-AZI лишь для первого дня января, апреля, июля и октября. В течение года данная кривая заметает множество возможных отлетных векторов во вращающейся системе координат с фиксированной осью Солнце-Земля, показанное серым цветом на Рис. 3.24.

множество отлетных векторов на плоскости dec-azi в течение одного месяца (февраль). кривая, соответствующая первому дню, отмечена красным

Рис. 3.21. Множество отлетных векторов на плоскости DEC-AZI в течение одного месяца (февраль). Кривая, соответствующая первому дню, отмечена красным.

множество отлетных векторов на плоскости dec-azi с февраля по апрель. кривая, соответствующая первому дню отмечена красным, первому месяцу - синим

Рис. 3.22. Множество отлетных векторов на плоскости DEC-AZI с февраля по апрель. Кривая, соответствующая первому дню отмечена красным, первому месяцу - синим.

множество отлетных векторов на плоскости dec-azi в течение одного года. кривые, соответствующие соседним месяцам, отмечены чередующимися цветами

Рис. 3.23. Множество отлетных векторов на плоскости DEC-AZI в течение одного года. Кривые, соответствующие соседним месяцам, отмечены чередующимися цветами.

множество отлетных векторов на плоскости dec-azi в течение одного года. отображены только первые дни каждого четвертого месяца

Рис. 3.24. Множество отлетных векторов на плоскости DEC-AZI в течение одного года. Отображены только первые дни каждого четвертого месяца.

множество отлетных векторов на плоскости dec-azi в течение одного года. отображены только первые дни каждого месяца

Рис. 3.25. Множество отлетных векторов на плоскости DEC-AZI в течение одного года. Отображены только первые дни каждого месяца.

Похожие статьи




Взаимосвязь времени старта с возможными характеристиками отлетного вектора на низкой околоземной орбите - Расчет траекторий перелета с низкой околоземной орбиты в окрестности коллинеарных точек либрации системы Солнце

Предыдущая | Следующая