Анализ оптимальных траекторий экспедиции КА к астероиду Апофис с возвращением к Земле
УДК
521.1; 629.78Аннотация
В работе исследованы оптимальные траектории космического аппарата (КА) для экспедиции от Земли к опасному астероиду Апофис, с возвращением к Земле. Рассмотрены две группы траекторий: траектории с комбинированной двигательной установкой с большой и малой тягой, а также траектории с использованием только большой тяги. Выведение КА на орбиту спутника Земли и разгон с нее на гиперболическую орбиту осуществляется ракетой "Союз-ФГ", с блоком "Фрегат". Определены оптимальные траектории для полетов в 2019-2022 гг. Показано, что применение малой электрореактивной тяги позволяет существенно улучшить характеристики экспедиции.
Ключевые слова:
оптимальные космические траектории, оптимальное управление, электрореактивная малая тяга, большая тяга, межпланетный перелет, астероид Апофис, экспедиция к Апофису, возвращение к ЗемлеБиблиографические ссылки
- Ахметшин Р.З., Ефимов Г.Б., Жирнов В.А., Энеев Т.М. О возможности достижения астероидов Главного пояса космическим аппаратом с ЭРД // Препринт Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. 2004. №77. 31 с.
- Ивашкин В.В., Крылов И.В. Оптимальные траектории перелета КА с малой электрореактивной тягой к астероиду Апофис // ДАН. 2012. Т. 445. №1. C. 32-36.
- Ивашкин В.В., Крылов И.В., Лан А. Оптимальные траектории для экспедиции КА к астероиду Апофис с возвращением к Земле // Астрономический вестник. 2013. Т. 47. №4. С. 361-372.
- Гродзовский Г.М., Иванов Ю.Н., Токарев В.В. Механика космического полета. Проблемы оптимизации. М.: Наука, 1975. 704 c.
- Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Издательство иностранной литературы, 1960. 400 c.
- Моисеев Н.Н. Численные методы в теории оптимальных систем. М.: Наука, 1971. 424 c.
- Черноусько Ф.Л., Баничук Н.В. Вариационные задачи механики и управления. Численные методы. М.: Наука, 1973. 240 с.
- Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Физматиздат, 1983. 392 c.
- Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. М.: Наука, 1969. 408 с.
- Ивашкин В.В., Крылов И.В. Комплексный метод оптимизации космических траекторий с малой тягой и его применение к задаче перелёта от Земли к астероиду Апофис // Препринт Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. 2011. №56. 32 с.
- На Ц. Вычислительные методы решения граничных задач. М.: Мир, 1982. 296 с.
- Григолюк Э.И., Шалашин В.И. Проблемы нелинейного деформирования. М.: Наука, 1988. 232 c.
- Жулин С.С. Метод продолжения по параметру и его приложение к задачам оптимального управления // Вычислительные методы и программирование. 2007. Т. 8. С. 205-217.
- Петухов В.Г. Метод продолжения для оптимизации межпланетных траекторий с малой тягой // Космические исследования. 2012. Т. 50. №3. С. 258-270.
Скачивания
Загрузки
Даты
Поступила в редакцию
Принята к публикации
Публикация
Как цитировать
Лицензия
Copyright (c) 2013 Ивашкин В.В., Крылов И.В., Лан А.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
