Оптимальная фильтрация измерений - перспективный метод повышения точности оценок времени падения и вероятности столкновения космических объектов

Авиационная и ракетно-космическая техника

2022. Т. 29. № 3. С. 191-199.

DOI: 10.34759/vst-2022-3-191-199

Авторы

Усовик И. В.1*, Назаренко А. И.2**, Морозов А. А.***

1. ФГУ «Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований РАН», Москва, Нахимовский просп., 36, к.1
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: usovikiv@gmail.com
**e-mail: anazarenko32@mail.ru
***e-mail: aamorozko@mail.ru

Аннотация

Показано, что применение метода оптимальной фильтрации измерений позволяет существенно повысить точность результатов оценок времени падения и вероятности столкновения космических объектов (КО). Рассмотрены основные соотношения метода. Результаты применения метода при прогнозировании времени и места падения орбитальной станции Tiangong-1. Результаты сравнения областей для активного удаления космического мусора, полученных по методике, учитывающей данный метод, с конкретным списком объектов, полученных группой международных экспертов.

Ключевые слова:

фильтрация измерений, космический мусор, вход в атмосферу, столкновения в космосе, активное удаление космического мусора

Библиографический список

  1. Линник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Физматгиз, 1962. – 349 с.

  2. Эльясберг П.Е. Введение в теорию полета искусственных спутников Земли. – 2-е изд. – М.: URSS: Либроком, 2011. – 540 с.

  3. Smirnov N.N. (ed) Space Debris. Hazard Evaluation and Mitigation. – Taylor & Francis Inc., 2001. – 248 p.

  4. Смирнов Н.Н. Эволюция «Космического мусора» в околоземном космическом пространстве // Успехи механики. 2002. Т. 1. № 2. С. 13-104.

  5. Klinkrad H. Space Debris. Models and Risk Analysis. – Chihester, UK: Springer Praxis Books, 2006. – 440 p.

  6. Pardini C., Anselmo L. Uncontrolled re-entries of massive space objects // 4th International Space Debris Re-entry Workshop ESA/ESOC (28 February – 1 March 2018; Darmstadt, Germany).

  7. Донсков А.В. Анализ современных методов оценки и моделирования рисков возникновения нештатных ситуаций на борту космического аппарата // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 4. С. 163-169.

  8. Назаренко А.И. Применение метода оптимальной фильтрации измерений для уточнения и прогнозирования орбит космических аппаратов // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2012. № 2(13). С. 38-43.

  9. Nazarenko A.I. How can we increase the accuracy of determination of spacecraft’s lifetime? // Acta Astronautica. 2015. Vol. 116, pp. 229–236. DOI: 10.1016/j.actaastro.2015.07.004

  10. Fisher R.A. Theory of statistical estimation // Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 1925. Vol. 22. No. 5, pp. 700–725. DOI: 10.1017/S0305004100009580

  11. Назаренко А.И. Задачи стохастической космодинамики. Математические методы и алгоритмы решения. – М.: URSS: Ленанд, 2018. – 352 с.

  12. Space Scoreboard, http://www.space-track.org

  13. ГОСТ Р 25645.166-2004 Атмосфера Земли верхняя. Модель плотности для баллистического обеспечения полетов искусственных спутников Земли. – М.: ИПК издательство стандартов, 2004. – 24 с.

  14. ГОСТ 25645.302-83 Расчеты баллистические искусственных спутников Земли. Методика расчета индексов солнечной активности. – М.: ИПК издательство стандартов, 1997. – 21 с.

  15. Space data, Space weather, https://www.celestrak.com

  16. Pardini C., Anselmo L. Uncontrolled re-entries of Tiangong-1 // 36th IADC Plenary Meeting (05–08 June 2018; Tsukuba, Japan).

  17. Tiangong-1 (ID 37820), https://aerospace.org/reentries/tiangong-1-id-37820

  18. Orbital debris quarterly news, http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/newsletter/newsletter.html

  19. Усовик И.В., Дарнопых В.В., Малышев В.В. Методика оценки эволюции техногенного засорения низких околоземных орбит с учетом взаимных столкновений и активного удаления космического мусора // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т. 22. № 3. С. 54-62.

  20. McKnight D., Witner R., Letizia F. et al. Identifying the 50 statistically-most-concerning derelict objects in LEO // Acta Astronautica. 2021. Vol. 181, pp. 282-291. DOI: 10.1016/j.actaastro.2021.01.021

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024