Глава 7. Прогнозирование движения космических аппаратов
Прогнозирование движения КА является неотъемлемой составной частью любых баллистико-навигационных расчетов как на этапе проектно-баллистического обоснования, так и в процессе полета. В результате прогнозирования определяют параметры траекторного движения КА, оценивают возможный успех полета, принимают решения о необходимости каких-либо срочных действий (проведение незапланированного маневра объекта, изменение времени проведения коррекции, преждевременное прекращение полета ИСЗ и т. д.). Можно сказать, что прогнозирование движения КА является основным звеном всего баллистико-навигационного обеспечения, особенно при управлении полетом автоматических и пилотируемых КА.
Успешное решение практических задач ракетно-космической техники зависит от правильности выбора, от точности и схожести используемых методов прогнозирования движения. Эффективность этих методов наиболее наглядно отражается в процессе управления функционирующими КА, когда на основе результатов прогнозирования движения обеспечивают:
► успешное выполнение программы полета (проведение различных экспериментов, например, связанных с наблюдением и фотографированием определенных участков земной поверхности в заранее назначенное время);
► координацию и планирование наземных служб обеспечения полета (долгосрочное и текущее планирование суточной работы измерительных наземных средств);
► успешное достижение конечной цели полета КА (для пилотируемых объектов — обеспечение множества условий для схода с орбиты с целью посадки на заданной территории, определение района посадки и мест расположения средств поисково-спасательной службы и т. д.).
Задача определения параметров движения КА по результатам измерений, методы решения которой рассматривались в гл. 6, существенным образом влияет на итоговые результаты, прогнозирования. На основе проводимых измерений положения КА на орбите (в течение некоторого интервала наблюдения и последующего решения задачи обработки измерений) уточняют вектор фазового состояния КА и параметры орбиты, которые затем используют для осуществления долгосрочного и текущего прогноза.
Наглядным примером эффективности и значимости прогнозирования в процессе баллистико-навигационного обеспечения полета КА является задача определения времени существования ИСЗ на орбите. Большое прикладное значение имеет задача оперативного определения времени существования (за минимальное время, прошедшее после старта, и на основе минимального количества измерений наземными средствами).
Для целей точного прогноза используют численный способ и исследуют наиболее полную модель движения КА с учетом полного состава возмущающих факторов. Решение такой задачи в полной постановке аналитическим способом в настоящее время невозможно. Поэтому полученные аналитические решения отвечают задачам движения КА в неполной или упрощенной постановке и с учетом определенных допущений о составе действующих возмущений.
Результаты приближенных решений широко применяют при проведении различного рода оценочных и проверочных расчетов в процессе баллистико-навигационного обеспечения полета КА, а также используют в качестве экспресс-оценок для оперативного анализа результатов самостоятельных инженерных исследований.
|
