Динамика космических систем

Динамика и управление орбитальным и угловым движением

Наш канал на YouTube:          Вход для сотрудников  English

Грант РНФ № 19-11-00256 "Динамика и навигация космических аппаратов в сложных гравитационных полях"

Срок выполнения: май 2019 – декабрь 2021

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

Руководитель – д.ф.-м.н. М.Ю. Овчинников

 Аннотация 

      Исследовательский проект нацелен на разработку аналитических и численных методов проектирования траекторий и навигации космических аппаратов (КА) в сложных гравитационных полях: вблизи точек либрации систем трех тел, вокруг Луны, астероидов и других небесных тел с сильно нерегулярным гравитационным полем (в том числе на этапах сближения и посадки на такие тела), а также при перелетах между различными системами трех тел. В частности, планируется разработать и программно реализовать регулярную методику, позволяющую проектировать орбиты с заданными динамическими и геометрическими свойствами – устойчивость, видимость с одного из небесных тел, освещенность, причем как в рамках модели задачи трех тел, так и в высокоточной модели движения, использующей эфемериды планет и спутников, а также включающей силы негравитационной природы. Другой важной задачей, решаемой в проекте, является разработка и верификация динамических моделей и алгоритмов навигации при движении КА вокруг небесных тел неправильной формы – астероидов, комет. Создаваемые алгоритмы должны быть полностью автономными и опираться только на оптическую информацию и данные лазерной дальнометрии. Фундаментальная значимость затрагиваемой проблемы в рамках аналитической механики и теории управления обусловлена неинтегрируемостью соответствующих динамических систем и, зачастую, их хаотическим поведением. Это существенно затрудняет разработку регулярных методов проектирования и оптимизации траекторий с заданными характеристиками, а также методов космической навигации (сюда традиционно относят процедуры определения орбиты и ее коррекции). Актуальность исследуемой проблемы является очевидным следствием ее прикладного значения для проектирования перспективных космических миссий к Луне и малым телам Солнечной системы. Создаваемый научно-технологический задел может служить фундаментальной основой для работ в рамках Федеральной космической программы России.


Публикации по теме проекта:

Овчинников М.Ю., Широбоков М.Г., Трофимов С.П.
Математические методы современной механики космического полета // XII Всероссийский съезд
по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики: сборник трудов в 4 томах, Уфа,
19-24 августа, 2019. Уфа: РИЦ БашГУ, 2019. Т. 1: Общая и прикладная механика, с. 49-51. DOI: 10.22226/2410-3535-2019-congress-v1

Широбоков М.Г., Трофимов С.П.
Методы гомотопии в задачах построения космических траекторий // Тезисы Международной научной конференции «Современные проблемы математики и механики», посвященной 80-летию академика
В.А. Садовничего, МГУ, Москва, 13-15 мая, 2019, с. 823-824


Назад к списку грантов РНФ и РФФИ