Теоретические аспекты формирования кластера малых космических аппаратов


DOI: 10.34759/trd-2022-125-19

Авторы

Кульвиц А. В.*, Житников Т. А.*, Михеев О. Ю.*

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, ул. Ждановская, 13, Санкт-Петербург, 197198, Россия

*e-mail: vka@mil.ru

Аннотация

В статье рассматриваются теоретические аспекты обоснования баллистической структуры кластера малых космических аппаратов (МКА). Сформулирована постановка задачи и обоснованы основные требования функционирования МКА в составе кластера, которые позволяют обеспечить решение целевой задачи. Проведен анализ параметров орбит МКА, формирующих кластер МКА и позволяющих обеспечить устойчивое относительное положение МКА в пространстве с требуемой периодичностью. Приведены результаты решения многопараметрической задачи поиска баллистической структуры и практические рекомендации.

Ключевые слова:

малый космический аппарат, кластер МКА, баллистическая структура, пространственная конфигурация

Библиографический список

  1. Макриденко Л.А., Минаев И.В., Потюпкин А.Ю. Концептуальные особенности повышения целевой эффективности малых космических аппаратов дистанционного зондирования Земли // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2014. Т. 141. № 4. С. 17–22.
  2. Потюпкин А.Ю., Данилин Н.С., Селиванов А.С. Кластеры малоразмерных космических аппаратов как новый тип космических объектов // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2017. Т. 4. № 4. С. 45–56. DOI 17238/issn2409-0239.2017.4.45.
  3. Клименко Н.Н. Современные низкоорбитальные космические аппараты для геолокации и идентификации источников радиоизлучения // Воздушно-космическая сфера. 2018. № 2 (95). DOI: 30981/2587-7992-2018-95-2-48-57.
  4. Аверкиев Н.Ф., Кульвиц А.В., Житников Т.А. Многоуровневая баллистическая структура кластерной орбитальной группировки дистанционного зондирования Земли // Известия Самарского научного центра РАН. 2021. Т. 21. № 3. С. 105–114.
  5. Клюшников В.Ю. Построение кластеров малых космических аппаратов // Известия вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59. № 6. С. 423–428.
  6. Палкин М.В. Концептуальные вопросы создания и применения космических аппаратов группового полета // Наука и образование. 2015. № 8. C. 100–115.
  7. Guzman J.J., Edery A. Mission design for the MMS tetrahedron formation // IEEE Aerospace Conference Proceedings, 2004, vol. 1, pp. 540. DOI:1109/AERO.2004.1367637
  8. Roscoe W.T. et al. Optimal Formation Design for Magnetospheric MultiscaleMission Using Differential Orbital Elements // Journal. Guidance, Control, and Dynamics, 2010, vol. 34, no. 4, pp. 1070-1080. DOI:2514/6.2010-7958
  9. Маштаков Я.В., Шестаков С.А. Построение некоторых опорных относительных орбит для тетраэдральной конфигурацииспутников // Препринты ИПМ им. М.В.Келдыша. 2017. № 84. 26 с. DOI:20948/prepr-2017-84
  10. Проценко П.А., Хуббиев Р.В. Методика ранжирования КА ДЗЗ с целью оперативного мониторинга ЧС // Труды МАИ. 2021. № 119. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=134557. DOI: 34759/trd-2021-119-18
  11. Сайбель А.Г. Основы теории точности радиотехнических методов местоопрделения. — М.: Машиностроение, 1978. — 54 с.
  12. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. — М.: Наука, 1977. — 872 с.
  13. Власов С.А., Мамон П.А. Теория полета космических аппаратов. — СПб: ВКА им. А.Ф.Можайского, 2007. — 435 с.
  14. Бахтин А.А., Омельянчук Е.В., Семенова А.Ю. Анализ современных возможностей организации сверхвысокоскоростных спутниковых радиолиний // Труды МАИ. 2017. № 96. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=85828
  15. Емельянов А.А., Малышев В.В., Смольянинов Ю.А., Старков А.В. Формализация задачи оперативного планирования целевого функционирования разнотипных космических аппаратов дистанционного зондирования Земли // Труды МАИ. 2017. № 96. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=85921
  16. Васильков Ю.В., Тимошенко А.В., Советов В.А., Кирмель А.С. Методика оценки функциональных характеристик систем радиомониторинга при ограниченных данных о параметрах надежности // Труды МАИ. 2019. № 108. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=109557. DOI: 10.34759/trd-2019-108-16
  17. Лохматкин В.В. Модели для оценки показателей интегральной производительности съемки космических аппаратов дистанционного зондирования Земли с учетом надежности на этапе электрических испытаний // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=93348
  18. Ваганов А.А., Неелова О.Н., Онуфрей А.Ю. Модель орбитальной группировки сверхмалых космических аппаратов для мониторинга чрезвычайных ситуаций // Труды Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2019. № 666. С. 7-17.
  19. Назаров А.Е. Обеспечение динамической устойчивости орбитальной структуры космической системы «Арктика-М» // Вестник «НПО им. С.А. Лавочкина». 2013. № 2(18). С. 58–64.
  20. Волков В.Ф., Кульвиц А.В., Коваленко А.Ю., Салухов В.И. Прикладные аспекты оптимизации орбитальных структур спутниковых систем за счет уточнения параметров орбитального движения // Труды СПИИРАН. № 4(35). С. 719-745. DOI: 10.15622/sp.2020.19.4.1.

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2023

Вход