Глава 11. Корректирующие маневры
Из-за действия возмущающих факторов реальная траектория полета КА всегда будет отличаться от расчетной. Если отличия превосходят допустимые отклонения, величина которых отвечает конкретному целевому назначению полета, возникает необходимость коррекции (исправления) отдельных требуемых характеристик движения. Практическое осуществление коррекции базируется на результатах измерений и определении параметров фактической орбиты КА.
Так же кяк и маневры орбитального переходя, корректирующие маневры можно осуществлять под действием непрерывной или импульсной тяги. Допущение об импульсном характере изменения скорости полета при проведении коррекции даже более обоснованно, чем при решении предшествующих задач. Применимость его, однако, и здесь возможна только в том случае, когда ошибки в параметрах орбиты, обусловленные этим предположением, соизмеримы с ошибками, вызываемыми методическими погрешностями реализуемого расчетного метода. Как правило, при решении задач коррекции предполагают, что исправлению подлежат параметры маловозмущенной траектории, расчет которых может быть проведен на основе применения теории малых возмущений. Это даег основание считать, что гипотеза об импульсной коррекции в большинстве случаев правомерна.
Поскольку текущее состояние КА в полете характеризуют шестью параметрами кеплерова движения либо шестью фазовыми координатами (тремя координатами, определяющими местоположение КА, и их производными), для осуществления полной коррекции необходимо шести пара метрическое (по числу параметров) управляющее воздействие. Однако управляющими параметрами в точке коррекции могут быть только три компонента вектора скорости. Таким образом, для исправления всех шести параметров потребуется как минимум двукратное включение корректирующей двигательной установки. Только в идеальном случае (без учета ошибок прогноза и исполнения коррекции) возможно полное устранение выявленных отклонений фазовых координат либо параметров движения в заданной точке. Указанный подход, при котором ошибки прогноза и исполнения коррекции не принимают во внимание, отвечает детерминированному подходу к расчету корректирующих воздействий. Их величина, требуемая, например, для оценки энергетических затрат, может быть определена на основе использования соотношений теории возмущенного движения, приведенных ранее. В рамках решения задач проектной баллистики такого анализа может оказаться вполне достаточно. Необходимость решения задач оценки точности коррекции требует обращения к стохастическому подходу, учитывающему случайные факторы.
Коррекцию, обеспечивающую изменение трех параметров траектории (например, трех координат или трех составляющих вектора скорости либо трех некоторых функций, зависящих от координат и их производных), называют трехкомпоненткой. Ее реализация наиболее сложна и требует высокоточной ориентации оси корректирующей двигательной установки относительно физически моделируемой на борту системы координат, в которой определялось направление вектора корректирующего импульса. Более простые и менее высокоточные системы ориентации могут накладывать ограничения на число свободных компонентов корректирующего импульса. Если при проведении коррекции могут варьироваться один или два компонента корректирующего импульса, то такие коррекции называют соответственно одно- или двухкомпонентными.
По количеству проводимых коррекций их подразделяют на одноразовые и многоразовые, причем последние, в свою очередь, делят на неоднородные (связанные) и однородные (несвязанные). Однородные коррекции предназначены для последовательного уменьшения выявленных отклонений параметров движения с помощью некоторого количества корректирующих импульсов, не зависящих друг от друга. Недостатком такого вида коррекции является невозможность ее применения в случае, когда количество корректируемых параметров превышает число компонентов корректирующего импульса. Неоднородные коррекции используют для сокращения энергетических затрат, а также в случае, если число корректируемых параметров превышает число свободных компонентов скорости при одноразовой коррекции. При проведении такой коррекции осуществляют поочередное смещение траектории либо вдоль наиболее эффективных направлений (требующих минимальных энергетических затрат). либо вдоль некоторых фиксированных направлений так, чтобы суммарное смещение получилось равным заданному. Естественно, что в этом случае каждая из коррекций является зависимой от предыдущей, и их выполняют в определенной последовательности. По числу параметров траектории, подлежащих исправлению, принято подразделять коррекции на однопара-метрические, двухпараметрические и т. д.
|
