ОПТИМАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ВЫВЕДЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ НА ОРБИТЫ МАЛОГО НАКЛОНЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ КОМБИНИРОВАННОЙ СХЕМЫ

Автор: Глеб Евгеньевич Жуков

Соавторы: Ельников Роман Викторович

Организация: НИИ прикладной механики и электродинамики Московского авиационного института

В данной работе рассмотрена задача оптимизации межорбитального перелета космического аппарата (КА) на геометрически-устойчивую орбиту [1] малого наклонения с помощью комбинированной схемы выведения.

Рассматривается следующая программа полёта:

•  Ракета-носитель (РН) выводит головной блок КА вместе с разгонным блоком (РБ) на опорную круговую орбиту;

• РБ переводит головной блок на промежуточную эллиптическую орбиту по оптимальной трехимпульсной схеме перелета [1];

• На промежуточной орбите происходит отделение РБ и каждый единичный КА продолжает перелет под действием силы тяги собственной ЭРДУ на целевую орбиту.

Задача оптимизации межорбитального перелета решается в рамках формализма принципа максимума Понтрягина [2]. Нахождение оптимального управления сводится к численному решению краевой задачи. При этом для получения невязок на промежуточной орбите внутри процедуры решения краевой задачи решается задача Коши. Критерием оптимизации является минимальное время перелета при ограничении на конечную массу полезного груза на целевой орбите.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-79-30009, https://rscf.ru/project/25-79-30009/

1. Ельников Р.В., Жуков Г.Е. Методика поддержания геометрически устойчивых солнечно-синхронных орбит с помощью электроракетных двигателей // Космонавтика и ракетостроение, 2024, 136 (3), c 5-19

2.М.С. Константинов, Е.Ф. Каменков, Б.П. Перелыгин, В.К. Безвербый; Под. ред. В.П. Мишина. Механика космического полета: Учебник для втузов. – М.: Машиностроение, 1989. – 408 с.

3. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1976.