Введение в теорию оптимального проектирования спутниковых систем периодического обзора

Авторы

Разумный Ю. Н.

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

e-mail: yury.razoumny@gmail.com

Аннотация

В большинстве практических случаев баллистическое проектирование спутниковых систем может быть сведено к задаче непрерывного или периодического покрытия районов поверхности Земли зонами обзора спутников системы. Спутниковые системы непрерывного и периодического обзора существенно различаются как параметрами орбит для наилучших известных вариантов таких систем, так и методами выбора этих орбит. В настоящей статье приводятся общие понятия разработанной теории оптимального проектирования спутниковых систем на низких круговых орбитах (с высотой до 3-5 тысяч км в зависимости, в первую очередь, от ширины полос обзора спутников), обеспечивающих периодический обзор с минимальными разрывами в наблюдениях. Структурно рассматриваемая теория включает: 1) рассмотрение общего случая так называемой маршрутной спутниковой системы как математической абстракции произвольной орбитальной структуры; 2) аналитическое решение задачи определения периодичности обзора районов поверхности Земли для спутниковой системы заданной орбитальной структуры; 3) выявление ряда закономерностей для величины периодичности как функции положений спутников на трассах маршрутной спутниковой системы; 4) разработку методов проектирования оптимальных построений по заданным критериям и ограничениям. Использование разработанной теории практически не связано с ограничениями на классы рассматриваемых орбитальных структур. Одновременно показано, что полученные оптимальные построения находятся на уровне лучших известных аналогов, а во многих случаях значительно превышают их по своим характеристикам.

Ключевые слова:

Спутниковая система; баллистическое проектирование; зона обзора; орбита; ширина полосы обзора; периодичность обзора; трасса

Скачать статью