Управление и навигация в перелете КА с малой тягой от Земли к Юпитеру

Исследованы задачи навигационного обеспечения перелета космического аппарата (КА) с солнечной электроракетной двигательной установкой (СЭРДУ) от Земли к Юпитеру. Цель перелета — посадка на Европу. Рассматривается межпланетный участок перелета, состоящий из участков управляемого и пассивного движения. Требуется оценивать фазовый вектор КА и вектор тяги СЭРДУ по данным измерений, а также корректировать номинальный закон управления вектором тяги. Измерения включают радиотехнические измерения радиальной скорости и наклонной дальности, выполняемые российскими наземными станциями, и измерения бортового акселерометра. При решении навигационных задач учитываются как ошибки в данных измерений, так и ошибки в реализации закона управления вектором тяги СЭРДУ. Последние представлены в виде суммы систематической и шумовой составляющих. Систематические составляющие на интервале их корреляции представляются линейными функциями времени, коэффициенты которых уточняются вместе с фазовым вектором КА по данным измерений. Выполнено математическое моделирование процесса управления полетом КА. Получены зависимости ошибок оценивания искомых величин от следующих факторов: частоты проведения траекторных измерений, длительности интервалов корреляции систематических ошибок, отношения величин систематической и шумовой составляющих ошибок. Найдены дополнительные затраты рабочего тела, необходимого для компенсации ошибок управления. Показано, что ошибки навигации могут быть существенно уменьшены при наличии бортового акселерометра с точностью не хуже $10^{-7}$ м/с$^2$.