Geum.ru

Анализ устойчивости и поддержание орбитальной структуры космической системы связи

Дипломная работа - Авиация, Астрономия, Космонавтика

Другие дипломы по предмету Авиация, Астрономия, Космонавтика



д = 1500с для стационарного плазменного двигателя (СПД);

Pуд = 225с для жидкостного реактивного двигателя (ЖРД).

На рис. 5.17-5.19 показаны зависимости изменения характеристической скорости массы рабочего тела при изменении числа коррекций. При увеличении числа коррекций уменьшается значение характеристической скорости, а следовательно и масса рабочего тела. Возникает необходимость переходить от детерминированного управления к непрерывному.

  1. Структура орбитальной группировки
  2. Параметры номинальных орбит

Группировка состоит из 66 КА, расположенных на орбитах с периодом обращения около 100 минут. Группировка базируется в 6 плоскостях. В каждой плоскости движется 11 КА.

Параметры номинальной орбиты группировки приведены в следующей таблице.

ПараметрЗначениеВысота орбиты, км780Экiентриситет0Наклонение, град86.659Долгота восходящего узла, град0Драконический период, с6028Таб. 4.1. Параметры номинальной орбиты.

Раiетный срок активного существования КА 5 лет.

Требования к точности удержания:

по наклонению 0.5о;

по долготе восходящего узла 0.5о;

по высоте орбиты 20 км.

  1. Характеристики КА

Орбитальная группировка использует КА со следующими техническими характеристиками:

начальная масса на орбите m = 670 кг;

характерная площадь S = 28 м2;

коэффициент силы светового давления СR = 1.2;

коэффициент силы аэродинамического торможения CD = 2.2;

угол обзора аппаратуры = 63.

  1. Анализ результатов

В результате работы был выявлен характер возмущений под действием солнечного давления, влияния атмоiеры и не центральности гравитационного поля. "иянием солнечного давления можно пренебречь в следствие однотипности КА, малости габаритов КА и высоты орбиты.

Влиянием не центральности также можно пренебречь, так как система построена на орбитах одинаковой высоты и наклонения, т.е. их относительное положение не изменяется, а требование к определению абсолютного положения КА не выдвигались.

Таким образом, на КА, составляющие данную систему, наиболее сильное влияние будет оказывать атмоiера.

  1. Эволюция параметров орбиты

Рассматривался КА, расположенный в начальный момент на экваторе с долготой восходящего узла 0о. Графики, иллюстрирующие поведение параметров орбиты приведены на рис. 5.1-5.4 Рассмотрим характерные особенности поведения параметров возмущенного движения.

При неуправляемом движении срок существования КА ограничен. Так, высота орбиты опускается до 200 км через 4 года. В результате начинается интенсивное торможение атмоiерой, о чем свидетельствует мало меняющейся экiентриситет.

Высота уменьшается примерно на 100 км в год (см. рис. 5.1).

Долгота восходящего узла. Долгота восходящего узла растет очень быстро, на интервале времени 4 года совершает более одного оборота (см. рис. ).

Наклонение плоскости орбиты изменяется мало (рис. 5.3). В абсолютном выражении вариация наклонения КА за 3 года составляет менее0.1о.

Рис. 5.1 Изменения высоты орбиты.

Рис. 5.2 Отклонение экiентриситета.

Рис. 5.3 Отклонение долготы восходящего узла.

Рис. 5.4 Изменения наклонения плоскости орбиты.

  1. Влияние отдельных возмущений на эволюцию параметров орбиты

Эволюция высоты орбиты. Графики зависимости высоты орбиты от времени в зависимости от действующего возмущения представлены на рис.5.5-5.7. Во всех случаях, кроме случая воздействия давления света, изменение высоты имеет вековой уход с небольшими колебаниями. В случае воздействия давления света изменение имеет колебательный характер.

Основными возмущающими воздействиями на высоту орбиты является атмоiера и зональная гармоника 3-го порядка.

Рис. 5.5. Изменение высоты орбиты с учетом зональных гармоник 2-го, 3-го и 4-го порядков.

Рис. 5.6. Изменение высоты перигея с учетом тессеральных и секториальных гармоник 2-го, 3-го и 4-го порядков

Рис. 5.7. Изменение высоты перигея с учетом воздействия света и атмоiеры.

Эволюция экiентриситета. Графики зависимости экiентриситета от времени в зависимости от действующего возмущения представлены на рис. 5.8-5.10. Изменение экiентриситета имеет вековой уход при действии любых возмущений. Все возмущения вызывают очень малые отклонения экiентриситета.

Рис. 5.8. Изменение экiентриситета с учетом зональных гармоник 2-го, 3-го и 4-го порядков.

Рис. 5.9. Изменение экiентриситета с учетом тессеральных и секториальных гармоник 2-го, 3-го и 4-го порядков.

Рис. 5.10. Изменение экiентриситета с учетом воздействия света и атмоiеры

Эволюция долготы восходящего узла. Графики зависимости долготы восходящего узла от времени в зависимости от действующего возмущения представлены на рис. 5.11-5.13. Изменение долготы восходящего узла незначительно при действии любых возмущений, кроме гармоники с20. Под действием этого возмущения долгота восходящего узла совершает более одного оборота.

Рис. 5.11. Изменение долготы восходящего узла с учетом зональных гармоник 2-го, 3-го и 4-го порядков.

Рис. 5.12. Изменение долготы восходящего узла с учетом тессеральных и секториальных гармоник 2-го, 3-го и 4-го порядков.

Рис. 5.13. Изменение долготы восходящего узла с учетом воздействия света и атмоiеры

Эволюция наклонения. Графики зависимости