7.3. Прогнозирование движения межпланетных КА
Для прогнозирования траекторий движения межпланетных КА используют оба типа методов, описанных в § 7.1, 7.2: аналитические и численные. С учетом специфики задач исследования межпланетных участков полета КА разработаны и используются специализированные методы решения:
► численное интегрирование уравнений движения КА в прямоугольной системе координат;
► численное интегрирование уравнений движения КА в оскулирующих элементах;
► расчет параметров траектории методом малых вариаций уравнений кеплерового движения.
Траекторию полета КА разбивают на ряд характерных участков (в соответствии с методикой сфер действия, описанной в разд. I). Расчет производят последовательно для геоцентрического (в поле тяготения Земли), гелиоцентрического (в центральном поле тяготения Солнца) и планетоцентрического (в поле тяготения планеты) участков движения КА. При этом на геоцентрическом участке необходимо рассчитывать возмущающие ускорения как за счет влияния Земли, так и за счет притяжения Луны, Солнца; на гелиоцентрическом участке возмущающие ускорения нужно рассчитывать от системы Земля—Луна и планета; на планетоцентрическом участке — за счет влияния Солнца и собственно планеты назначения.
Прн использовании метода малых вариаций движение КА на каждом из перечисленных участков рассчитывают с помощью линейных поправок к элементам невозмущенного кеплерового движения. Вместе с тем в силу существенной нелинейности поправок в районах границ сфер действия Земли и планеты назначения расчет траекторий движения КА необходимо вести методом численного интегрирования с использованием ЭВМ.
Сравнение различных методов решения задачи прогнозирования движения КА показывает, что метод численного интегрирования уравнений движения в прямоугольных координатах является наиболее простым. Его недостаток связан с большими затратами машинного времени по сравнению с двумя другими методами. Необходимость использования численного интегрирования для расчета траектории движения КА на переходных участках (на границах сфер действия) является существенным недостатком метода малых вариаций уравнений кеплерового движения.
|
