ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ НАБЛЮДЕНИЙ ОБЪЕКТОВ НА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ С ПОМОЩЬЮ ТРАНСПОРТНОГО ГРУЗОВОГО КОРАБЛЯ «ПРОГРЕСС»

© Д.Н.Рулев, Т.В.Матвеева, В.В.Цветков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2006 г.

В настоящее время полет Международной космической станции (МКС) осуществляется в режиме инерциальной либо орбитальной ориентации. При использовании режима орбитальной ориентации главные центральные оси инерции МКС совмещаются с осями орбитальной системы координат. В процессе полета с целью разгрузки инерционных исполнительных органов (ИИО) системы управления МКС осуществляются непрерывные развороты станции для создания гравитационного момента разгрузки ИИО. Приборы наблюдения должны устанавливаться по строительным осям станции, которые отличаются от главных центральных осей инерции на несколько градусов, причем это отличие меняется при изменении конфигурации МКС. Эти обстоятельства затрудняют наблюдение земных объектов с борта МКС. Один из способов решения этой проблемы связан с использованием транспортных грузовых кораблей (ТГК) «Прогресс» для наблюдения земных объектов. В этом случае по завершении работы ТГК в составе МКС в корабль устанавливается исследовательское оборудование. ТГК отстыковывается, и в процессе его автономного полета выполняются эксперименты по наблюдению земной поверхности. Поскольку автономный полет ТГК осуществляется ограниченное время (~3 месяца) и ресурсы ТГК ограничены, возникает задача оптимизации выполняемых наблюдений. Для решения данной задачи используется понятие информативности, характеризующее объем, качество и ценность получаемой информации. В качестве ограничений учитываются баллистические условия, ограничения на ресурсы, ограничения на совместное (одновременное) управление ТГК и МКС и т. д. Задача оптимизации сводится к задаче линейного целочисленного программирования. Найденное решение позволяет существенно увеличить суммарную информативность выполнения программы наблюдения наземных объектов.

После выполнения программы наблюдения наземных объектов ТГК стыкуется с МКС, и исследовательское оборудование с результатами экспериментов возвращается на борт станции. ТГК затем повторно отстыковывается от МКС для продолжения экспериментов или завершения работы.