Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 2
Текст из файла (страница 2)
дГ дх Скачярные или векторные функции скачярных или векторных переменных записаны следующим образом; х(г); х(г); Г(х); Г(х, г). Кроме частных случаев, обусловленных стремлением обеспечить преемственность по отношению к установившимся обозначениям, множества изображены прописными светлыми прямыми (Х, 'г', ()) либо курсивными буквами (б, г, й). При математическом описании движения аппаратов с учетом влияния атмосферы использованы обозначения, соответствующие ГОСТ 20058-80 «Динамика летательных аппаратов в атмосфере»; ГОСТ 4401-81 «Атмосфера стандартная. Параметрьь>; ГОСТ 25645.000-2001, устанавливающему модель плотности атмосферы Земли в диапазоне высот 120...1500 км для различных условий солнечной активности при известных дате и времени полета ИСЗ, а также ГОСТ 25645.202-83 «Методика расчета характеристик вариаций плотности» и 25645302 — 83 «Методика расчета индексов солнечной активности».
Обозначения параметров Земли соответствуют принятым в нормативных документах: ° Параметры Земли. 1990 г. М.: Координационный науч.-информ. венгр, !998. ° Жег!0 берег!с Вуз[ет. 1994, Тесйгйса! Верон 19!МА, ТК 8350.2, Тй!п) Ей!!оп, 1997. — кинетический момент М вЂ” внутренний момент Н., — высота круговой орбиты 14 1 эн ээЭ П Г Г» Н Совраэчения и основные обозначения — большая полуось эллиптической орбиты — скорость полета КА — момент инерции КА — масса притягивающего тела; масса КА — средняя аномалия; внешний момент, действующий на КА — масса Земли; математическое ожидание — гравитационный параметр Земли — знак функции; гравитационная постоянная Земли — ускорение свободного падения на заданной высоте — ускорение свободного падения у поверхности сферической Земли — радиус гравитирующего тела; радиус поверхности сферической Земли — экваториальный радиус Земли — потенциал силы земного прнтвкения (силовая функция) — расстояние от центра Земли до текущей точки — коэффициент корреляции — геопотенциальная высота; функция Гамильтона (гамильтониан) — критерий оптимальности (качества) — плотность атмосферы на заданной высоте; расстояние от начала системы координат до центра масс КА либо стыковочного агрегата 0С вЂ” плотность атмосферы на уровне моря Сокращены н оеноеные обозначения — логарифмический 1радиент плотности а — сжатие земного эллипсоида; угол атаки; прямое восхождение т — угол крена; угол места на параметре в задачах определения ЗРВ 9 — угол тангажа; истинная аномалия — широта текущей точки; угол аснмптоты гиперболы; высота места Х вЂ” долгота текущей точки; неособенная переменная Ь вЂ” склонение; вариация параметра Π— угол наклона траектории к местному горизонту; состояние автоматизированной системы управления — угол рыскания; сопряженная переменная аз — аргумент перигея; угловая орбитальная скорость КА на круговой орбите; входное воздействие и — аргумент широты; управление — наклонение плоскости орбиты й — восходящий узел орбиты р — фокальный параметр орбиты е — эксцентриситет орбиты т — время прохождения КА через перицентр (перигей) 1 — текущее время 1.,н — время существования КА на орбите 1= 1.
— полное полетное время; период обращения КА на орбите 'р1 — звездные сутки Уч — истинные солнечные сутки У, — средние солнечные сутки Т вЂ” истинное солнечное время Р— тяга, вероятность события Р„ — удельная тяга — скоростной напор; угол между линией визирования н базовым направлением о — угловая скорость линни визирования сопротивления Сгв — коэффициент аэродинамической подъемной силы Ь вЂ” текушая высота полета КА над поверхностью Земли Ь, — высота в апоцентре ܄— высота в перицентре Р, — приведенная нагрузка на лобовую поверхность сг„— баллистический параметр 5„— плошадь миделевого сечения нг — суммарная перегрузка и„— осевая перегрузка не — перегрузка, перпендикулярная осевой перегрузке л. =И вЂ” среднеедвижение е — малый параметр Š— эксцентрическая аномалия И', — эффективная скорость истечения газов И' — показатель эффективности ЭЯ вЂ” элемент орбиты в функции независимой переменной 1б О лев К,— Х,— у,— С Солующенин и основные обозначения наклонная дальность; дисперсия аэродинамическое качество спускаемого аппарата корреляционная матрица аэродинамическая сила лобового сопротивления аэродинамическая подъемная сила скорость света; величина, эквивалентная И'в в задачах оптимального по быстродействию сближения КА коэффициент аэродинамической силы лобового Сокращения и осноеные обозначения Нижние индексы к — конечная величина ср — среднее значение ц — цель Верхние индексы = — единичный вектор (орт); оптимальное значение т — знак транспонирования вектора или матрицы Прочие обозначения, принятые в учебном пособии, пояснены в тексте.
Глава 12 БАЛЛИСТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДПОЛЕТНОЙ ПОДГОТОВКИ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ И КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 12.1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ПОДСИСТЕМЫ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И ИЕРАРХИЯ РЕШАЕМЫХ ЕЮ ЗАДАЧ Формулировка основных задач БНО была дана в З 4.3.
Здесь же мы начнем обсуждение вопросов структурирования и определения места так называемых вспомогательных задач космическок баллистики [79), связанных с баллистическим обеспечением (БО) предполетной подготовки пусков РН и расчетом СБИ. Как отмечалось ранее, собственно БНО является неотъемлемой частью управления полетом КА. Однако для того чтобы вывести КА на требуемую орбиту, обеспечить поддержание в полете этой орбиты, эволюционирующей под действием возмущений, гарантиРовать нормальное функционкрование всех подсистем АСу КП, должна быть выполнена большая предварктельная работа. Эта работа связана прежде всего с решением вспомогательных (дополнительных) задач космической баллистики. Строгого определения их не существует.
Однако в печатных трудах отдельных ~~~оров (в частности, Б.С. Скребушевского, В.В. Бетанова и др.) предпринимались попытки определения нх места в обшей функ"иональной структуре БО и его алгоритмического опксанкя. Ориен™руясь на результаты, изложенные в ~79, 96), дадим краткий о 'ор сУщества предлагаемых подходов.
Согласно 196] и исходя из ~р~бований, предъявляемых к подскстеме БО, реализуемые ею фу кики подразделяют на два вида макрофункций — внешние и внутренние. 21 Глава!2. Баллистическое обеслечелие лредлалетиай ладголлавль К числу баллистических данных, рассчитываемых и выдаваемых подсистемой, выполняющей внешнюю иакроф1тасцша, предлагается относить сведения, необходимые для обеспечения фунзшнонирования АСУ КП прн решении баллистических и целевых задач. Внутренняя макрофункцил заключается в расчете баллистических данных, необходимых при решении собственно баллистических н целевых задач, реализуемых функциональными модулями подсистемы БО. Тривиальный анализ всей баллистической информации, циркулирующей в подсистеме БО, дает основание отнести к числу модулей, обеспечивающих выполнение внешней макрофункцин, следующие: ° осуществление временных привязок; ° расчет координат Солнца, Луны и других планет; ° определение координат пунктов управления; ° расчет зон радиовндимостей (ЗРВ) НИП; и определение освещенности КА Солнцем; ° выработку целеуказаний наземным пунктам слежения; и расчет координат обслуживаемых районов; и построение и отображение трасс орбит на поверхности Земли; ° прогноз орбитальных параметров КА и др.
К числу модулей, обеспечивающих выполнение внутренней макрофункции, относят предназначенные для непосредственной реализации предусмотренных планом операций полета: и расчета и отображения временнбго графика выведения КА на орбиту; ° расчета параметров сближения и стыковки КА; ° определения параметров динамических режимов при целевых операциях; ° расчета и отображения временного графика спуска КА с орбиты идр. Перечисленное, естественно, не исчерпывает всей совокупности задач, решаемых функциональной подсистемой БО. Они могут видоизменяться и соответствующим образом трансформироваться в зависимости от конкретного типа КА и плана полета. Тем не менее из анализа перечня видно, что задачи, отнесенные к внешней макрофункции, есть не что иное, как задачи получения сопутствующих полету баллистических данных, приведенных к заранее известному (по крайней мере, по номиналу) движению конкретного КА, связанные с расчетом СБИ.