Импульсная оптимальная переориентация орбиты космического аппарата посредством реактивной тяги, ортогональной плоскости оскулирующей орбиты. II

Статья подготовлена сотрудниками: к. ф.-м.н., доцент Сапунков Я.Г.. д. ф.-м. н, проф. Челноков Ю.Н..
на базе: Лаборатория механики, навигации и управления движением.


Анотация

Излагаются в строгой нелинейной постановке новая теория и новый алгоритм численного решения задачи оптимальной переориентации орбиты космического аппарата (КА) посредством импульсной (большой) реактивной тяги, ортогональной плоскости оскулирующей орбиты, для нефиксированного числа импульсов реактивной тяги. В качестве управления используется вектор реактивного ускорения от тяги двигателя. Минимизируется комбинированный функционал, равный взвешенной сумме времени переориентации и импульса реактивного ускорения (характеристической скорости) за время переориентации орбиты КА (частный случай этого функционала — случай минимизации характеристической скорости). Для построения теории используется изложенное в первой части статьи решение задачи оптимальной переориентации орбиты КА в непрерывной постановке (с использованием ограниченной (малой) реактивной тяги).

Показано, что задача оптимальной импульсной переориентации орбиты КА в случае, когда оптимальное управление состоит из двух импульсов реактивного ускорения, сообщаемых КА в начальный и конечный моменты времени движения, решается аналитически. Приведены примеры численного решения задачи оптимальной импульсной переориентации орбиты КА, иллюстрирующие возможности предлагаемого метода.

Ключевые слова: орбита космического аппарата, оптимальная импульсная переориентация орбиты, реактивное ускорение, ортогональное плоскости орбиты, кватернион

DOI 10.1134/S0572329919010021

Ссылка на статью

Цитировать эту статью:

Сапунков Я.Г., Челноков Ю.Н. Импульсная оптимальная переориентация орбиты космического аппарата посредством реактивной тяги, ортогональной плоскости оскулирующей орбиты. II // Изв. РАН. МТТ. 2019. № 1. С. 3-22.

О журнале Известия РАН. Механика твердого тела