Аналитический метод расчета траекторий движения космического аппарата в атмосфере

Авторы

Соколов Н. Л.

Центральный научно-исследовательский институт машиностроения, ул. Пионерская, 4, Королёв, Московская область, 141070, Россия

Аннотация

При решении ряда практически важных задач проектирования космических миссий представляется эффективным использование аналитических методов расчета траекторий движения космических аппаратов. В статье описывается аналитический метод расчета параметров движения космических аппаратов в атмосфере. После преобразования исходной системы дифференциальных уравнений получены конечные расчетные зависимости. Проведен анализ вычислительных погрешностей расчета параметров движения. Показано, что при полном качественном совпадении полученных данных и результатов численного интегрирования дифференциальных уравнений погрешности вычислений не превышают 2-3%.

Ключевые слова

уравнения движения космического аппарата, аналитический метод расчета траекторий спускаемого аппарата, рекуррентные соотношения для вычисления координат аэродинамического участка полета, вычислительные погрешности применения аналитического метода

Библиографический список

1. Иванов Н.М., Мартынов А.И. Движение космических летательных аппаратов в атмосферах планет. — М.: Наука, 1985. — 384 с.

2. Баранов В.Н., Зо Л.У. Решение задачи оптимизации управления пространственным движением легкого самолета на основе принципа максимума Понтрягина // Труды МАИ. 2011. № 46. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=26197

3. Пантелеев А.В., Летова Т.А., Помазуева Е.А. Применение методов глобальной оптимизации для параметрического синтеза обобщенного пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора в задаче управления полетом // Труды МАИ. 2015.№ 79. URL:http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=55635

4. Чепмен Д.Р. Приближенный аналитический метод исследования входа тел в атмосферы планет. — М.: Иностранная литература, 1962. — 298 с.

5. Соколов Н.Л. Аналитический метод исследования оптимального управления КА при движении в атмосфере // Лесной вестник. 2015. Т. 19. № 3. С. 37-44.

6. Елкин К.С., Кущев В.Н., Манько А.С., Михайлов В.М. Расчет входа в атмосферу десантного модуля проекта «ЭкзоМарс» // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 4. С. 79-86.

7. Соколов Н.Л. Аналитический метод расчета траекторий движения космического аппарата при проведении ракетодинамических маневров и коррекций // Информация и космос. 2016. № 2. С. 127-133.

8. Ярошевский В.А., Вэн Нгуен. Аналитические и полуаналитические методы исследования траекторий входа в атмосферу // Ученые записки ЦАГИ. 1997. Т. 28. № 3-4. С. 2-35.

9. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. — М.: Наука, 1969. — 800 с.

10. Kontinos D.A., Wright M.J. Introduction: Atmospheric entry of the stardust sample return capsule // Journal of Spacecraft and Rockets. 2010. № 5. Vol. 47. Pp. 705-707.

11. David A. Spencer, Robert Tolson. Airobraking Cost and Risk Decisions // Journal of Spacecraft and Rockets. 2007. Vol. 44. № 6. pp. 1285-1293.

Скачать статью