Программа для автоматизированной оптимизации траекторий космических аппаратов с электроракетной двигательной установкой
проектные параметры энерго-двигательной установки межпланетные перелёты космический аппарат
Программа предназначена для автоматизированной оптимизации межпланетных перелетов космического аппарата (КА) с нерегулируемой электроракетной двигательной установкой (ЭРДУ). Целью оптимизации является минимизация затрат рабочего тела ЭРДУ. Поддерживается решение задач сопровождения и пролёта планет и малых тел Солнечной системы. Для запуска процесса оптимизации пользователем задаются только исходные данные (дата отлета, время перелета, отлетный гиперболический избыток скорости, начальная масса КА, тяга и удельный импульс тяги ЭРДУ). Дальнейший процесс оптимизации производится в автоматическом режиме с диагностикой существования решения и выдачей сообщения в случае, если решения задачи с заданными исходными данными не существует. В программе решается задача вычисления оптимальной в смысле принципа максимума Л.С.Понтрягина программы изменения ориентации вектора тяги и периодов функционирования ЭРДУ. Краевая задача принципа максимума решается методом непрерывного продолжения по параметру (методом ньютоновской гомотопии). Движение КА рассматривается в рамках метода точечных сфер действия. В программе решается последовательность задач оптимизации траектории КА с идеально регулируемым двигателем ограниченной мощности, минимизации начального реактивного ускорения и минимизации величины тяги. Если найденное минимальное значение тяги меньше или равно заданному значению тяги, то вычисляется оптимальная траектория с выключениями ЭРДУ с минимальным расходом рабочего тела. В противном случае решения не существует и пользователь, после получения диагностического сообщения, должен изменить исходные данные для вычисления оптимальной траектории. В программе реализованы средства эфемеридного обеспечения, включая поддержку высокоточных эфемерид планет и каталога малых небесных тел Солнечной системы.
Программа разработана при поддержке гранта Российского научного фонда (проект №16-19-10429).
Проектирование и оптимизация межпланетных траекторий космических аппаратов
Вячеслав
Петухов
Георгиевич
Заместитель директора НИИ ПМЭ МАИ
Доктор технических наук
Член-корреспондент РАН
X-5876-2018
56235528700
0000-0002-9966-5488
РОССИЯ
Юрий
Равикович
Александрович
И.о. проректора по научной работе
РОССИЯ
55.49.05
Динамика полета ракет и космических аппаратов
02.03.AI
ENGINEERING, AEROSPACE
Алексей
Иванюхин
Викторович
50%
РОССИЯ
Вячеслав
Петухов
Георгиевич
50%
РОССИЯ
РНФ
Российский научный фонд
1137799022261
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Фонды
МАИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
1037739180820
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения