Автомат. и телемех.,
2024, выпуск 1,страницы 21–46(Mi at16353)
Нелинейные системы
Задача выведения на целевую орбиту космического аппарата максимальной массы с использованием двигателя ограниченной тяги и сбросом отделяемых частей средств выведения в атмосферу Земли
Аннотация:
Проблема космического мусора является одной из актуальных проблем современности. Рассматривается идея сокращения замусоренности околоземного пространства за счет сброса отработавшего дополнительного топливного бака и центрального блока разгонного блока в атмосферу Земли. Решается задача оптимизации траектории перелета космического аппарата с опорной круговой орбиты искусственного спутника Земли на целевую эллиптическую орбиту. Выведение осуществляется с помощью РБ с двигательной установкой большой ограниченной тяги и ДТБ. При решении задачи учитывается вторая зональная гармоника гравитационного поля Земли. Решение задачи оптимального управления производится на основе принципа максимума Л.С. Понтрягина. Громоздкие производные вычисляются при помощи специально разработанной технологии численно-аналитического дифференцирования. Полученные в работе экстремали Понтрягина являются очередным этапом методики лестницы задач.
Ключевые слова:космический аппарат, космический мусор, дополнительный топливный бак, разгонный блок, задача с ограниченной тягой, оптимизация траектории, сброс в атмосферу, численно-аналитическое дифференцирование.
Статья представлена к публикации членом редколлегии:А. А. Галяев
Поступила в редакцию: 24.08.2023 После доработки: 06.11.2023 Принята к публикации: 21.12.2023