Выведение группировки микроспутников с использованием промежуточной орбиты с синхронной прецессией

Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов


Авторы

Улыбышев С. Ю.

Центральный научно-исследовательский институт химии и механики, ул. Нагатинская, 16а, Москва, 115487, Россия

e-mail: wardoc5@rambler.ru

Аннотация

В работе рассмотрена задача выведения группировки микроспутников с использованием промежуточной орбиты, обладающей свойством синхронной прецессии долготы восходящего узла по отношению к рабочей орбите. После отделения от средств выведения, микроспутники самостоятельно переводятся на рабочую орбиту. Использование промежуточной орбиты с синхронной прецессией в качестве фазирующей, позволяет парировать накопление рассогласований по отношению к рабочей орбите на этапе ожидания перехода на нее и установку микроспутника в требуемую рабочую точку. Кроме того, указанная промежуточная орбита рассматривается как орбита дежурства для резервных спутников из системы. Проведено сравнение временных и энергетических показателей и преимуществ предлагаемой схемы выведения по сравнению с традиционным способом выведения группировки микроспутников непосредственно на рабочую орбиту.

Ключевые слова

микроспутник, спутниковая система, промежуточная орбита, орбита с синхронной прецессией, рабочая орбита, пилотажный стенд, перефазирование, характеристическая скорость

Библиографический список

  1. Клюшников В.Ю., Кузнецов И.И., Осадченко А.С. Тенденции развития группировок малых КА и средств их выведения на орбиты // Материалы научно-технической конференции «Инновационные автоматические космические аппараты для фундаментальных и прикладных исследований. Актуальные вопросы создания служебных и научных систем», Анапа, 06-11 сентября 2015. – Химки: НПО им. С. А. Лавочкина, 2015. С. 73 – 79.

  2. Лобанов А.Г. Использование космических систем группового полета для дистанционного зондирования Земли // Материалы научно-технической конференции «Инновационные автоматические космические аппараты для фундаментальных и прикладных исследований. Актуальные вопросы создания служебных и научных систем», Анапа, 06-11 сентября 2015. – Химки: НПО им. С. А. Лавочкина, 2015. С. 183 – 188.

  3. Космодемьянский Е.В., Кириченко А.С., Клюшин Д.И. и др. Инновационный формат организации миссий по выведению малых космических аппаратов // Труды МАИ. 2014. № 74. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=49243

  4. Proton Launch System Mission Planner’s Guide. URL: http://www.ilslaunch.com

  5. Асюшкин В.А., Ишин С.В. Универсальный разгонный блок повышенной вооруженности «Фрегат-СБ» // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2011. № 1. С. 9 – 12.

  6. Асюшкин В.А., Викуленков В.П., Ишин С.В., Пичхадзе К.М., Полищук Г.М. Модернизация разгонного блока «Фрегат» // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2009. № 2. С. 13 – 18.

  7. Olesen S.R., Myers R.M., Kluever C.A., Riehl J.P., Curran F.M. Advance Propulsion for Geostationary Orbit Insertion and North-South Station Keeping // Journal of Spacecraft and Rockets, 1997, vol. 34, no. 1, pp. 22 – 28.

  8. Petukhov V.G., Konstantinov M.S., Fedotov G.G. 1st ACT Global Trajectory Optimization Competition: Results found at Moscow Aviation Institute and Khrunichev State Research and Production Space Center // Acta Astronautica, 2007, no. 61(9), pp. 775 – 785.

  9. Попов Г.А., Константинов М.С., Петухов В.Г. Проектирование межорбитального перелета космического аппарата с маршевыми электроракетными двигательными установками // Вестник РФФИ. 2006. № 3(47). С. 16.

  10. Константинов М.С., Мин Тейн. Оптимизация траекторий выведения космического аппарата на геостационарную орбиту для транспортной системы с удельным импульсом двигателя 600-900 с // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=84516

  11. Синицын А.А. Исследование эффективности использования маршевой электроракетной двигательной установки для выведения космического аппарата на геостационарную орбиту // Космонавтика и ракетостроение. 2009. № 4 (57). C. 95 – 108.

  12. Улыбышев Ю.П. Оптимизация межорбитальных перелетов с малой тягой при ограничениях // Космические исследования. 2012. Т. 50. № 5. С. 403 – 418.

  13. Пегачкова Е.А. Оптимальный вывод спутника на геостационарную орбиту с учетом неэффективных затрат топлива при включении и выключении двигателя // Труды МАИ. 2011. № 47. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=26559

  14. Medvedev A., Khatulev V., Yuriev V., Petukhov V., Konstantinov M.S. Combined flight profile to ins ert telecommunication satellite in to geostationary orbit using “Rockot” light-weight class launch vehicle // 51st International Astronautical Congress, IAF-00-V.2.09, Rio-de-Janeiro, Brasilia, October 2 – 6, 2000, pp. 1 – 9.

  15. Горбулин В.И., Щербаков В.И. Двухъярусная система транспортного обслуживания малых космических аппаратов // Труды ВНИИЭМ. Вопросы электромеханики. 2013. Т. 132. № 1. С. 21 – 26.

  16. Description of the Globalstar System, Globalstar, L.P., 3200 Zanker Road, San Jose, Ca. 95164-0670. December 07, 2000. URL: https://gsproductsup-port.files.wordpress.com/2009/04/description-of-the-global-star-system-gs-tr-94-0001-rev-e-2000-12-07.pdf

  17. Крылов А.М. Анализ создания и развития низкоорбитальных систем спутниковой связи // Технологии и средства связи. 2011. Специальный выпуск «Спутниковая связь и вещание». C. 46 – 49.

  18. Анпилогов В.Р. Эффективность низкоорбитальных систем спутниковой связи на основе малых космических аппаратов // Технологии и средства связи. 2015. № 4. С. 62 – 67.

  19. Барабанов А.А., Папченко Б.П., Пичхадзе К.М., Ребров С.Г., Семенкин А.В., Сысоев В.К., Янчур С.В. Предложения по построению космических систем из малых космических аппаратов и транспортного энергетического модуля с ядерной энергетической установкой // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2015. № 1. С. 34 – 40.

  20. Данилюк А.Ю., Клюшников В.Ю., Кузнецов И.И., Осадченко А.С. Требования к облику и основным проектным параметрам микроракетного комплекса, предназначенного для запуска малых космических аппаратов размерностей «нано», «пико» и «фемто» // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2015. Т. 29. № 3. С. 107 – 113.

  21. Костев Ю.В., Мезенова О.В., Позин А.А., Шершаков В.М. Система запуска малых космических аппаратов // Известия вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59. № 6. С. 482 – 488.

  22. Ariane 6 Launch Vehicle. Payload User’s Guide. Rev 0 (May 16, 2016). URL: http://www.arianespace.com/wp-content/uploads/2017/02/Ariane6_Users-Manual_February2017.pdf

  23. Falcon 9 Launch Vehicle. Payload User’s Guide. Rev 2 (October 21, 2015). URL: http://www.spacex.com/sites/spacex/files/fal con_9_users_guide_rev_2.0.pdf

  24. Жаров А. Многофункциональная система персональной спутниковой связи «Гонец-Д1М»: состояние и перспективы развития // Технологии и средства связи. 2014. Специальный выпуск «Спутниковая связь и вещание». С. 72 – 78.

  25. Улыбышев С.Ю. Анализ взаимной эволюции параметров двух синхронно прецессирующих орбит // Инженерный журнал: наука и инновации. 2016. № 3. URL: http://engjournal.ru/catalog/arse/adb/1471.html DOI 10.18698/2308-6033-2016-03-1471

  26. Авдеев Ю.Ф., Беляков А.И., Брыков А.В. и др. Полет космических аппаратов. – М.: Машиностроение, 1990. – 272 c.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход