Расчет взаимного затенения солнечных антенн космических летательных аппаратов

Авторы

Куи М. Х.^*, Маркин Л. В.^**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: kyiminhan50@gmail.com
**e-mail: markinl@list.ru

Аннотация

В статье рассмотрено решение проблемы автоматизации проектирования размещения и ориентации солнечных батарей (панелей) и концентраторов на космических летательных аппаратах. Цель исследования — оценить взаимное затенение солнечных батарей как между собой, так и другими объектами (например, космической станцией). Данная задача рассматривается как оптимизационная задача математического программирования, направленная на максимально эффективное использование этих высокотехнологичных источников энергии в космических орбитальных станциях и космических поселениях. Метод решения — геометрическое моделирование космической станции и солнечных батарей с определенной ориентацией. В качестве метода моделирования использованы рецепторные геометрические модели, дискретизирующие пространство размещения как батарей, так и самой космической станции. На основании рецепторной расчетной модели затенения разработана имитационная процедура оптимизации основных конструктивных решений (параметров размещения солнечных батарей) при заданном направлении освещения.

Ключевые слова

космические летательные аппараты, солнечные батареи, внешняя компоновка, затенение солнечных батарей, автоматизация проектирования, геометрическое моделирование, рецепторные геометрические модели, рациональные конструктивные решения, имитационное моделирование

Библиографический список

1. Мельников В.М., Матюшина И.Н., Чернова Н.А., Харлов Б.Н. Проблемы создания в космосе крупногабаритных конструкций // Труды МАИ. 2014. № 78. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=53742

2. Виссарионов В.И., Дерюгина Г.В. Солнечная энергетика. — М.: Издательский дом МЭИ, 2008. — 276 с.

3. Мхитарян Е.М. Энергетика нетрадиционных и возобновляемых источников.- Киев, Наукова думка, 1999. — 321 с.

4. Грилихес В.А. Солнечные космические энергостанции. — Л.: Наука, 1986. — 286 с.

5. Самойловский А.А., Лисейцев Н.К. Методика определения основных проектных параметров беспилотных летательных аппаратов, использующих для полета энергию солнечного излучения // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т. 22. № 3. С 7-16.

6. Хейфец А.Л. Расчет продолжительности инсоляции средствами 3D моделирования пакета AutoCAD // Вестник УГТУ-УПИ. Строительство и образование. 2004. Вып. 7. № 11(41). С 211-214.

7. Хейфец А.Л. Система автоматизированного расчета продолжительности инсоляции // Вестник Южно-Уральского университета. Строительство и архитектура. 2007. № 14(86). С. 51-54.

8. Штейнберг А.Я. Расчет инсоляции зданий. — Киев: Будивельник, 1975. — 120 с.

9. Гусев Н.М. Естественное освещение зданий. — М.: Госстройиздат, 1961. — 218 с.

10. Зозулевич Д.М. Машинная графика в автоматизированном проектировании. — М.: Машиностроение, 1976. — 240 с.

11. Герасименко Е.П., Зозулевич Д.М. Методы формирования трехмерных рецепторных матриц на ЭВМ // Вычислительная техника в машиностроении. — Минск: ИТК АН БССР, 1971. С. 24–31.

12. Толок А.В. Функционально-воксельный метод в компьютерном моделировании. — М.: Физматлит, 2016. — 112 с.

13. Медведский А.Л., Рабинский Л.Н., Курбатов А.С. Геометрическое моделирование авиационно-ракетных изделий // Прикладная геометрия. 2009. Вып. 11. № 22. С. 79-87.

14. Волошин В.В. Автоматизация проектирования летательных аппаратов. — М.: Машиностроение, 1991. — 256 с.

15. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем — искусство и наука. — М.: Мир, 2010. — 418 c.

16. Cтоян Ю.Г., Соколовский В.З. Решение некоторых многоэкстремальних задач методом сужающихся окрестностей, — Киев: Наукова думка, 1980. — 206 с.

17. Стоян Ю.Г., Яковлев С.В. Математические модели и оптимизационные методы геометрического проектирования. — Киев: Наукова думка, 1986, 266 с.

18. Ситу Лин. Разработка методов и геометрических моделей анализа незаполненных пространств в задачах размещения: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. — М., 2011. — 24 с.

19. Ньи Ньи Хтун. Разработка и исследование рецепторных геометрических моделей телесной трассировки: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. — М., 2014. — 26 с.

Скачать статью