МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗМУЩЁННОГО ДВИЖЕНИЯ ДЕМОНСТРАЦИОННОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

© Б.Б.Беляев, А.В.Жиряков, И.М.Нестерин, Б.Т.Суйменбаев, В.К.Сысоев, П.П.Телепнев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2016 г.

Важнейшим этапом в развитии технологии солнечных космических электростанций является создание демонстрационной космической солнечной электростанции на базе имеющихся на сегодняшний день платформ космических аппаратов. Основной задачей такой станции является экспериментальное исследование высокоточного наведения канала передачи энергии на наземный пункт приёма.

Представлены материалы по обоснованию необходимых динамических характеристик космического аппарата (КА), требуемых для передачи энергии с использованием лазерного излучения с орбиты искусственного спутника земли (ИСЗ) в определённую точку земной поверхности с необходимой точностью.

Основной задачей данной работы было определение и обеспечение необходимой точности наведения зеркальной системы на заданный участок земной поверхности с учётом поставленных проектных ограничений. Поскольку решение этой задачи напрямую связано с взаимным расположением КА на орбите и положением цели на Земле, при исследовании пришлось учитывать помимо углового движения КА относительно опорной траектории и его орбитальное движение.

Определение точности наведения зеркальной системы проводилось методом математического моделирования с помощью комплекса программ, разработанных для персональной вычислительной машины. С этой целью были разработаны математические модели шумовых погрешностей выбранных измерительных и исполнительных органов системы управления ориентацией и стабилизацией.

КА для демонстрационной солнечной космической электростанции представляет собой космическую платформу с установленной на ней зеркальной системой для передачи лазерного излучения и двумя прямоугольными раскрываемыми крыльями фотопреобразователя. На основании проведенных исследований и моделирования предложенной реализации приборного состава и алгоритмов системы управления ориентацией можно сделать следующий вывод: при полёте КА типа «Молния» точность наведения зеркальной системы излучателя на заданный район земной поверхности и удержания его в этом положении составляет не более 1,5 угловой секунды, что достаточно для проведения космических экспериментов по передаче энергии.