Об управлении движением перспективного транспортного космического корабля с помощью ракетных двигателей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается управление движением перспективного транспортного корабля «Орел». Для маневрирования и угловой стабилизации в качестве исполнительных органов применяется двигательная установка. В целях обеспечения одновременного управления перемещениями центра масс космического аппарата и его стабилизацией с помощью двигателей в каждый момент времени приходится решать задачи определения потребного изменения скорости космического аппарата, выбора оптимальной конфигурации двигателей для управления угловым движением аппарата и коррекции его орбиты, а также задачу прогнозирования параметров его движения. Приводятся методы решения этих задач, примененные при разработке системы управления перспективного транспортного корабля «Орел». Работоспособность описанных алгоритмов подтверждается результатами математического моделирования на наземном стенде отработки бортового программного обеспечения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Сумароков

ПАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва»; ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)»

Автор, ответственный за переписку.
Email: anton.sumarokov@rsce.ru
Россия, Королёв; Долгопрудный

Список литературы

  1. Соловьев В.А., Коваленко А.А. Высокоширотная пилотируемая орбитальная станция. Задачи управления полетом // Матер. общих заседаний 15-й мультиконф. по проблемам управления. СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2022. С. 7–9.
  2. Сумароков А.В. О бортовом алгоритме усреднения параметров орбитального движения Международной космической станции в эксперименте ICARUS // Изв. РАН. ТиСУ. 2018. № 2. С. 102–111.
  3. Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю. и др. Особенности проведения и использования результатов съемок земной поверхности, выполняемой экипажами Российского сегмента МКС // Космическая техника и технологии. 2015. № 1. С. 17–30.
  4. Сумароков А.В. Наведение камеры высокого разрешения при видеосъёмке поверхности Земли с МКС // Навигация и управление движением. Матер. XVII конф. молодых ученых «Навигация и управление движением» // Под. общ. ред. В.Г. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2015. С. 561–568.
  5. Борисенко Н.Ю., Борисенко Ю.Н., Платонов В.Н. и др. Анализ статистики ускоренного построения орбитальной системы координат транспортных пилотируемых и грузовых кораблей и методы повышения точности // Космическая техника и технологии. 2018. № 2. С. 58–65.
  6. Сумароков А.В. Об управлении движением Многоцелевого лабораторного модуля с помощью реактивных двигателей на автономном участке полета // Навигация и управление движением. Матер. XIV конф. молодых ученых «Навигация и управление движением» // Под. общ. ред. В.Г. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2012. С. 157–164.
  7. Сумароков А.В. Управление движением Многоцелевого лабораторного модуля с помощью двигательной установки // Изв. РАН. ТиСУ. 2023. № 3. С. 141–155.
  8. Прутько А.А., Сумароков А.В. О нагрузках на элементы конструкции Многоцелевого лабораторного модуля на автономном участке полета // Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 2. С. 123–138.
  9. Богданов К.А., Зыков А.В., Субботин А.В. и др. Применение обобщенных полиномов Баттерворта для стабилизации положения равновесия космической станции // Изв. РАН. ТиСУ. 2020. № 3. С. 148–163.
  10. Платонов В.Н., Сумароков А.В. Управление космическим аппаратом с помощью двухстепенных гироскопов при их раскрутке и торможении // Изв. РАН. ТиСУ. 2020. № 2. С. 156–167.
  11. Платонов В.Н., Сумароков А.В. Обеспечение точностных характеристик стабилизации перспективного космического аппарата дистанционного зондирования Земли // Изв. РАН. ТиСУ. 2018. № 4. С. 193–205.
  12. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. М.: Наука, 1992. 280 с.
  13. Микрин Е.А., Тимаков С.Н., Зыков А.В. и. др. Опыт и перспективы создания бортовых алгоритмов управления движением космических аппаратов // Вестн. РФФИ. 2017. № 3 (95). С. 23–45.
  14. Квакернаак Х., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. М.: Мир, 1977. 650 с.
  15. Бранец В.Н., Севастьянов Н.Н., Федулов Р.В. Лекции по теории систем ориентации, Управления движением и навигации. Учебное пособие / Под общ. ред. Н.Н. Севастьянова. Томск: Томский государственный ун-т, 2013. 313 с.
  16. Банди Б. Основы линейного программирования. М.: Радио и связь, 1989. 176 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Положение осей связанной системы координат ПТК и расположение двигателей

Скачать (140KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Линии переключения на фазовой плоскости

Скачать (110KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Профиль тяги импульса двигателя

Скачать (95KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Поведение угловой скорости и углового рассогласования в процессе коррекции орбиты по декартовой схеме в направлении +Х

Скачать (183KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Поведение линейной скорости в процессе коррекции орбиты по декартовой схеме в направлении +Х

Скачать (92KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Циклограмма работы ДПО при коррекции орбиты по декартовой схеме в направлении +Х

Скачать (193KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Поведение угловой скорости и углового рассогласования в процессе коррекции орбиты по декартовой схеме в направлении –Х

Скачать (212KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Поведение линейной скорости в процессе коррекции орбиты по декартовой схеме в направлении –Х

Скачать (85KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Циклограмма работы ДПО при коррекции орбиты по декартовой схеме в направлении –Х

Скачать (188KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Поведение угловой скорости и углового рассогласования в процессе коррекции орбиты по полярной схеме в направлении +Х

Скачать (196KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Поведение линейной скорости в процессе коррекции орбиты по полярной схеме в направлении +Х

Скачать (75KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Циклограмма работы ДПО при коррекции орбиты по полярной схеме в направлении +Х

Скачать (195KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024