Глава 18. Методические особенности решения баллистико-навигационных задач при оперативном управлении КА
Рассмотренные в предшествующей главе основные задачи баллистико-навигационного обеспечения управления полетом укрупненно можно подразделить на два направления:
► непосредственного определения или изменения параметров движения КА в пространстве в текущий или наперед заданный моменты времени;
► получения всех сопутствующих баллистических данных в предположении известного движения КА. Наибольшие сложности возникают при решении задач первого направления, так как они охватывают всю динамику движения аппарата.
Задачи второго направления связаны с расчетом «стандартной баллистической информации» (СБИ). Номенклатура их весьма обширна, начиная от времени существования КА, кончая такими специфическими вопросами, как, например, определение времени или высоты его пролета над каким-то районом Земли (или планеты), определение освещенности КА на орбите и т. д. Получение СБИ не столь сложно, ибо основано на самых общих законах космической баллистики с учетом возможной специфики конкретных объектов, но зачастую сопряжено с большим объемом вычислений.
Из изложенного следует, что собственно БНО начинается с момента запуска КА или АМС в космос. Но этому предшествует огромная подготовительная работа, включающая в себя, по крайней мере, два этапа баллистического проектирования полета и его баллистического планирования.
Работы первого этапа начинают с момента, когда принято решение о проведении той или иной экспедиции. После проведения этих работ можно приступить к этапу баллистического планирования полета КА.
Лишь осуществив весь комплекс подготовительных работ, можно переходить непосредственно к этапу оперативного обеспечения управления космическим полетом.
После выполнения программы летных испытаний КА, т. е. после завершения его полета, начинают этап послеполетного анализа полученных результатов. К его задачам относят, в частности:
► точное восстановление траектории движения КА на всех участках его полета по совокупности всех результатов измерений и дополнительных телеметрических данных с учетом уточненных параметров различных используемых моделей;
► экспериментальную оценку точностных характеристик бортовых и наземных систем и результатов их функционирования в полете; выдачу рекомендаций по дальнейшему совершенствованию указанных систем;
► баллистический анализ нештатных ситуаций;
► формирование базы данных (БД) для послеполетной обработки результатов экспериментов, в том числе БД с эфемеридами КА на всех участках его полета, а также с параметрами ориентации аппарата и характеристиками его бортовых систем; БД траекторных измерений и т. п.
Следует сказать также еще об одном этапе работ, связанном с решением научных задач по результатам БНО. Это перспективное и интересное направление исследований. В частности, за прошедшие годы удалось принципиальным образом уточнить ряд параметров моделей, используемых при описании движения КА и процесса измерений (значений параметров астрономических постоянных; гравитационного поля Земли, Марса, Венеры, Фобоса; параметров атмосферы Земли, Марса, Венеры; характеристик солнечного давления; релятивистских эффектов; координат измерительных средств и т. п.), а также модели движения естественных небесных тел, их форму, массу, параметры вращения и многое другое.
Принимая во внимание специфику перечисленных выше работ, все задачи и пути их решения нужно четко определить и регламентировать, т. е. разработать специальные алгоритмы с учетом баллистических и математических особенностей задач, а также специфики бортовых и наземных систем, участвующих в управлении полетом КА. В итоге необходимо создать специальное программно-математическое обеспечение, т. е. все представить на языке математики и программных комплексов, ибо решение задач БНО ведут, естественно, с использованием современной вычислительной техники. При этом, в связи с исключительной ответственностью за правильность полученных результатов, в работах по БНО обязательно участие высококвалифицированных специалистов, не только владеющих в полном объеме баллистическими методами, но и понимающих, знающих особенности и специфику работы основных систем конкретных КА.
|
