Динамика космических систем

Динамика и управление орбитальным и угловым движением

Грант РФФИ № 14-01-31313-мол_а "Исследование относительного движения малых спутников в групповом полете и разработка алгоритмов для перспективных систем управления с минимальным расходом рабочего тела"

Срок выполнения: февраль 2014 – январь 2016

Организация, где выполняется работа: ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Руководитель – к.ф.-м.н. Д.С. Иванов

Аннотация

      Групповой полет спутников расширяет возможности наблюдений, экспериментов, решения прикладных задач в космосе. Однако для проведения исследований требуется возможность управлять относительным движением спутников в группе. В связи с увеличением роли малых спутников, имеющих ограничения по массе, запасу топлива и энергетике на борту, наибольший интерес представляют перспективные системы управления относительным движением, не требующие расхода рабочего тела и обладающие низкой энергозатратностью. Такие системы основываются на использовании аэродинамической силы сопротивления о верхние слои атмосферы, магнитных и электростатических сил. Бестопливные системы управления относительным движением требуют детального исследования движения как центров масс аппаратов, так и их углового движения, а также разработки алгоритмов, позволяющих реконфигурировать формации из спутников или поддерживать заданное движение под действием возмущений, например, со стороны сжатия Земли.

      Также в рамках настоящего проекта будет рассмотрен предложенный авторами подход к управлению относительным движением малых спутников с помощью переброса масс. Основная идея подхода заключается в следующем. Одни из спутников "бросает" некоторую массу в заданном направлении и с заданной скоростью так, что она попадает в центр масс "ловящего" спутника. В результате переброса относительная траектория спутников меняется некоторым образом. При этом переброс масс не требует затрат топлива, а для реализации броска можно использовать возобновляемую с помощью солнечного излучения электрическую энергию. Этот подход был впервые изложен авторами на 7th International Workshop on Satellite Constellation and Formation Flying в Лиссабоне, Португалия, в 2013 году, где был высоко оценен и победил на конкурсе молодежных научных работ.


Назад к списку грантов РНФ и РФФИ