ЭКСПЕРИМЕНТ «ТЕНЗОР» ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МКС

© Д.А.Завалишин, М.Ю.Беляев, В.В.Сазонов, В.М.Стажков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2003 г.

При математическом моделировании вращательного движения Международной космической станции (МКС) для нужд управления полетом и решения ряда научных и прикладных задач необходимо достаточно точно знать ее динамические характеристики: тензор инерции, массу, положение центра масс, аэродинамические параметры и т. п.

Большую часть времени станция находится в ориентированном состоянии, для поддержания которого используется система гиродинов. Несмотря на очевидные преимущества перед реактивными микродвигателями (не требуется расход рабочего тела, обеспечивается более мягкое и точное управление ориентацией), система гиродинов имеет существенный недостаток, заключающийся в эффекте «насыщения», возникающем в случае, когда поддержание ориентации требует увеличения модуля кинетического момента системы выше предельно развиваемого ею значения. Для предотвращения достижения кинетическим моментом некоторого предельно допустимого значения, периодически осуществляется разгрузка системы гиродинов с помощью реактивных двигателей системы ориентации. Выполнение разгрузки вызывает кратковременное нарушение точности поддержания режима ориентации и при проведении некоторых экспериментов является нежелательным. Возникает задача прогнозирования моментов времени начала разгрузок гиродинов, что позволит планировать время проведения экспериментов в промежутках между осуществлением разгрузки. Решение этой задачи возможно только при достаточно точном знании тензора инерции МКС.

Проводимый в настоящее время эксперимент “Тензор” посвящен уточнению фактических значений динамических характеристик МКС путем специальной статистической обработки телеметрической информации с борта станции. В работе рассматриваются методы решения указанных задач.