МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ МАЛОГО НИЗКООРБИТАЛЬНОГО БЫСТРОВРАЩАЮЩЕГОСЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С НАДУВНОЙ КРУПНОГАБАРИТНОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ

© А.Ю.Шаенко, А.А.Недогарок, Р.Э.Аюпов, И.М.Просвирина
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2015 г.

Особенностью низкоорбитальных (высота орбиты до 2000 км) космических аппаратов (КА) является многообразие факторов, оказы-вающих влияние на динамику их полёта.

Целью данной работы является моделирование движения мало-го КА «Маяк» после отделения от носителя. Аппарат в транспортном положении представляет собой параллелепипед с размерами 340,5 мм х 100 мм х 100 мм. В развернутом положении он раскрывает пневма-тическую конструкцию в виде равностороннего тетраэдра с размером ребра 3 м, которая служит отражателем оптического солнечного излу-чения для наблюдения с поверхности Земли. Для увеличения зоны земной поверхности, ометаемой отражёнными лучами, и создания наилучших условий наблюдения, КА закручен вдоль особым образом выбранной оси. Таким образом, особенностями спутника «Маяк» яв-ляются высокий баллистический коэффициент и наличие интенсивного углового движения вокруг центра масс.

Создана стохастическая математическая модель движения низ-коорбитального КА, учитывающая влияние атмосферы, давления сол-нечного излучения, несферичности гравитационного поля Земли и других факторов. Разработан автоматизированный комплекс навига-ционно-баллистического обеспечения, с помощью которого получено множество (трубка) прогнозируемых траекторий КА «Маяк», произве-дён анализ эволюции орбиты и оценка времени баллистического существования. Решены задачи вторичной баллистики: оценка оптической наблюдаемости КА из точек с заданными координатами с учётом светотеневой обстановки КА и наблюдателя, расчёт видимой звёздной величины КА.

Производится сравнение полученных параметров движения КА с аналогичными результатами, полученными на программном обеспе-чении сторонних производителей.

На основе разработанного математического и программного обеспечения предполагается создание универсального модуля расчета движения низкоорбитального ИСЗ и оценки их вторичных баллистических параметров.