Двухуровневая оптимизация исследовательской миссии в ближайшее околосолнечное пространство с использованием перспективных космических технологий

Авторы

Усачов В. Е.^1*, Ежов А. С.^**, Симонов А. В.^2***

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141400, Россия

*e-mail: usachov@inbox.ru
**e-mail: antonezh.mai@yandex.ru
***e-mail: alex.simonov@laspace.ru

Аннотация

Рассматриваются методика и некоторые результаты оптимизации научно-исследовательской миссии в ближайшее околосолнечное пространство с использованием гравитационных маневров у планет и движителей малой тяги, в частности электрореактивных двигателей. Большое разнообразие вариантов миссии не позволяет искать решение поставленной задачи в рамках одного класса баллистических схем, реализуемых единым базовым космическим комплексом. Поэтому многокритериальную оптимизацию миссии предлагается проводить по двухуровневой схеме: сначала внутри каждого класса отдельно, а затем среди конкурентоспособных вариантов.

Ключевые слова:

космический комплекс, межпланетная траектория, гравитационные маневры, электрореактивные двигатели, критерии оптимизации, функциональные ограничения, управления, составная динамическая система.

Библиографический список

1. Малышев В.В., Пичхадзе К.М., Усачов В.Е. Оптимизация космической миссии в корону Солнца.─  М.: Изд-во МАИ, 2006.

2. Малышев В.В, Пичхадзе К.М., Усачов В.Е. Системный анализ вариантов миссии и синтез программы прямых исследований ближайшего околосолнечного пространства. ─ М.: Изд-во МАИ, 2006.

3. Малышев В.В., Пичхадзе К.М., Усачов В.Е., Тычинский Ю.Д. Методы и алгоритмы синтеза и оптимизации вариантов миссии в ближайшее околосолнечное пространство. ─ М.: Изд-во МАИ, 2006.

4. Лебедев А.А. Основы синтеза систем летательных аппаратов. ─ М.: Машиностроение, 1987.

5. Малышев В.В., Усачов В.Е. Математическое моделирование управляемого движения космических аппаратов. ─ М.: Изд-во МАИ, 1994.

6. Ораевский В.Н., Кузнецов В.Д. Доклад научной группы проекта «ИнтерГелиос» г. Троицк. Изд-во ИЗМИРАН, 1998.

7. Рыжов Ю.А., Ковтуненко В.М., Малышев В.В., Морозов Н.А., Усачов В.Е. Автоматический космический аппарат «Циолковский» для исследования Солнца и дальних планет Солнечной системы // Вестник МАИ. 1994. Т. 1. № 1.

8. Рыжов Ю.А., Галеев А.А., Малышев В.В., Вайсберг О.Л., Пичхадзе К.М., Усачов В.Е., Тычинский Ю.Д. и др. Российско-американский космический комплекс «Пламя» для первых прямых исследований ближайшего околосолнечного пространства и Солнца // Вестник МАИ. 1996. Т. 3. № 2.

9. Рыжов Ю.А., Малышев В.В., Усачов В.Е., Тычинский Ю.Д. и др. Анализ и синтез космического комплекса на базе РН «Союз-2» для научноисследовательского полета в корону Солнца // Вестник МАИ. 1998. Т. 5. № 2.

10. Рыжов Ю.А., Малышев В.В., Пичхадзе К.М., Усачов В.Е. Анализ космических миссий для прямых исследований короны Солнца // Известия РАН. Теория и системы управления. 2001. № 4. С. 131-152.

11. Усачов В.Е. Методы оптимизации организационно-технических систем.─ М.: Изд-во МАИ, 2007.

12. Усачов В.Е., Тычинский Ю.Д. Оптимизация составных динамических систем. Полет солнечного зонда с электрореактивными двигателями и гравитационными маневрами у планет. ─ М., 1999. Деп. в ВИНИТИ 17.06.1999, № 1967-В99.

13. Усачов В.Е., Тычинский Ю.Д. Полет к Солнцу с многократными гравитационными маневрами у планет Земной группы. ─ М., 2000. Деп. В ВИНИТИ 02.08.2000, № 2141-В00.

14. Ащепков Л.Т. Оптимальное управление разрывными системами.─ М.: Наука, 1987.

15. Randolph J.E. NASA and International Studies of the Solar Probe Mission. // AIAA 92-0857, 30-th Aerospace Sciences Meeting & Exhibit. January 6-9, 1992, Reno, NV.

16. USA/Russia Joint meeting. Programs: «Mars together», «Fire and Ice»// Solar Probe, 1994, JPL, Pasadena, CA, USA.

17. Vaisberg O.L., Malyshev V.V., Usachov V.E. Project Ziolkovsky-Solar Probe Mission Concept // COSPAR, Germany, 1994.