РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ВСТРЕЧИ, ОСУЩЕСТВЛЯЕМОЙ С ПОМОЩЬЮ ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С МАЛОЙ ТЯГОЙ

© А.А.Будянский, А.А.Баранов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2014 г.

Рассматривается задача встречи на близких околокруговых некомпланарных орбитах. Предполагается, что число витков перелёта и точка встречи заданы. Маневрирование осуществляется на двух интервалах, разделённых несколькими витками. Для маневрирования предоставляется до нескольких десятков витков. Отклонения элементов орбит, в том числе отклонение по фазе, достаточно малые, чтобы их можно было скорректировать при заданной продолжительности интервалов маневрирования.

Исследуемая задача в различных её вариантах решается для большого числа современных космических аппаратов, например, при переводе резервного спутника в заданную позицию спутниковой системы при обслуживании спутниковых систем, при создании Formation Flying. Прикладное значение задача получила и при решении проблем, связанных с космическим мусором.

Предложен численно-аналитический алгоритм решения задачи, позволяющий определять параметры нескольких десятков связанных маневров, когда при каждом включении двигательной установки (ДУ) одновременно корректируются все элементы орбиты. В основе данного алгоритма лежит аналитическое решение задачи импульсного перехода (время перелёта не задано) между близкими некомпланарными орбитами.

Отличительной чертой рассматриваемого метода является возможность получения, близкого к оптимальному решения задачи встречи для широкого диапазона отклонений орбит с возможностью реализации большого числа включений ДУ и моделированием её работы на каждом из таких включений. Быстродействие, простота и надёжность предлагаемого алгоритма позволяют осуществить его бортовую реализацию. Все вышеперечисленные свойства позволяют применять метод для различных видов космических аппаратов: от тяжёлых грузовых до малых, используемых при создании спутниковых систем.