Оценка уровня квазистатических микроускорений на борту космического аппарата в режиме орбитальной ориентации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены различные варианты реализации режима орбитальной ориентации космического аппарата, предназначенного для проведения экспериментов в условиях микрогравитации в течение длительных интервалов времени. В качестве исполнительных органов системы управления вращательным движением используются гироскопические органы управления (гиросистема). Предложенные в работе законы управления гиросистемой позволяют не только обеспечивать заданную ориентацию космического аппарата, но и ограничивать накопление собственного кинетического момента гиросистемы, что существенно увеличивает продолжительность интервалов времени невозмущенного движения космического аппарата. Эффективность работы рассмотренных законов управления при наличии внешних дестабилизирующих возмущающих моментов, действующих на космический аппарат, подтверждается результатами численного моделирования уравнений движения. Основным режимом ориентации космического аппарата, исследованным в работе, является его орбитальная ориентация с использованием гиродемпфирования. Для этого режима проведена оценка уровня квазистатических микроускорений, возникающих на борту космического аппарата, а также показаны результаты их спектрального анализа.

Об авторах

А. И. Игнатов

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: general_z@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Сазонов В.В., Чебуков С.Ю., Абрашкин В.И. и др. Анализ низкочастотных микроускорений на борту ИСЗ Фотон-11 // Космические исследования. 2001. Т. 39. № 4. С. 419–435.
  2. Бойзелинк Т., Ван Бавинхов К., Сазонов В.В. и др. Анализ низкочастотной составляющей в измерениях микроускорения, выполненных на спутнике Фотон М-2 // Космические исследования. 2008. Т. 46. № 5. С. 463–483.
  3. Игнатов А.И., Сазонов В.В. Реализация режимов вращательного движения ИСЗ с малым уровнем микроускорений электромеханическими исполнительными органами // Космические исследования. 2012. Т. 50. № 5. С. 380–393.
  4. Сарычев В.А., Сазонов В.В. Влияние аэродинамического момента на режим гравитационной ориентации орбитального комплекса Салют-6 – Союз // Космические исследования. 1985. Т. 23. № 1. С. 63–67.
  5. Сазонов В.В. Об одном механизме потери устойчивости режима гравитационной ориентации спутника // Космические исследования. 1989. Т. 27. № 6. С. 836–841.
  6. Сарычев В.А. Вопросы ориентации искусственных спутников // Итоги науки и техники. Сер. Исследование космического пространства. Т. 11. М.: ВИНИТИ, 1978. 223 с.
  7. Сазонов В.В. Гравитационная ориентация искусственных спутников с гиродинами // Космические исследования. 1988. Т. 26. № 2. С. 315–318.
  8. Игнатов А.И., Сазонов В.В. Реализация режима орбитальной ориентации искусственного спутника Земли без накопления кинетического момента гиросистемы // Изв. РАН. ТиСУ. 2020. № 1. С. 129–142.
  9. Зубов Н.Е., Микрин Е.А., Мисриханов М.Ш. и др. Стабилизация орбитальной ориентации космического аппарата с одновременной разгрузкой кинетического момента инерционных исполнительных органов // Изв. РАН. ТиСУ. 2015. № 4. С. 124–131.
  10. Mashtakov Y., Tkachev S., Ovchinnikov M. Use of External Torques for Desaturation of Reaction Wheels // Guidance, Control and Dynamics. 2018. V. 41. Iss. 8. P. 1663–1674.
  11. Сазонов В.В., Комаров М.М., Полежаев В.И. и др. Микроускорения на орбитальной станции Мир и оперативный анализ гравитационной чувствительности конвективных процессов тепломассопереноса // Космические исследования. 1999. Т. 37. № 1. С. 86–101.
  12. Игнатов А.И., Сазонов В.В. Оценка остаточных микроускорений на борту ИСЗ в режиме одноосной солнечной ориентации // Космические исследования. 2013. Т. 51. № 5. С. 380–388.
  13. Игнатов А.И. Оценка низкочастотных микроускорений на борту искусственного спутника Земли в режиме солнечной ориентации // Космические исследования. 2022. Т. 60. № 5. С. 43–56.
  14. Игнатов А.И., Иванов Г.А., Коломиец Е.С. и др. Реализация режима солнечной ориентации космического аппарата с помощью системы двигателей-маховиков // Космические исследования. 2023. Т. 61. № 2. С. 143–156.
  15. Белецкий В.В. Движение искусственного спутника относительно центра масc. М.: Наука, 1965. 415 с.
  16. Белецкий В.В., Яншин А.М. Влияние аэродинамических сил на вращательное движение искусственных спутников. Киев: Наук. думка, 1984. 187 с.
  17. Барбашин Е.А. Функции Ляпунова. М.: Наука, 1970. 240 с.
  18. Сарычев В.А. Условия устойчивости системы гравитационной стабилизации спутников с гиродемпфированием // Astronautica Acta. 1969. V. 14. Iss. 4. P. 299–301.
  19. Румянцев В.В. Об устойчивости стационарных движений спутников // Сер. Математические методы в динамике космических аппаратов. Вып. 4. М.: ВЦ АН СССР, 1967. 141 с.
  20. Игнатов А.И. Выбор геометрических параметров расположения системы двигателей-маховиков при управлении вращательным движением космического аппарата // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 1. С. 124–144.
  21. Земсков В.С., Раухман М.Р., Шалимов В.П. Гравитационная чувствительность раствор-расплавов при кристаллизации двухфазных сплавов InSb-InBi в космических условиях // Космические исследования. 2001. Т. 39. № 4. С. 384–389.
  22. Теребиж В.Ю. Анализ временных рядов в астрофизике. М.: Наука, 1992. 392 с.
  23. Игнатов А.И., Коломиец Е.С., Мартыненкова Е.В. Реализация режима гравитационной ориентации космического аппарата без накопления кинетического момента гиросистемы // Сб. тез. XIII Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Санкт-Петербург, Россия. 2023. Т. 1. С. 593–595.
  24. Поляк Б.Т., Хлебников М.В., Рапопорт Л.Б. Математическая теория автоматического управления. М.: ЛЕНАНД, 2019. 504 с.
  25. Игнатов А.И., Коломиец Е.С., Мартыненкова Е.В. Поддержание режима орбитальной ориентации космического аппарата в окрестности гравитационно неустойчивого положения равновесия // Сб. тез. XIII Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Санкт-Петербург, Россия. 2023. Т. 1. С. 591–592.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025