A simple control scheme for the problem of spacecraft transfer into a target orbit with releasing the separable part of its launch vehicle into the Earth's atmosphere

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

This paper considers the idea of reducing near-Earth space debris by releasing the spent additional fuel tank (AFT) and the booster's central block (CB) into the Earth's atmosphere. The spacecraft transfer from a reference circular orbit of an artificial Earth satellite to a target elliptical orbit is optimized. The transition maneuvers are carried out using a booster with a high limited-thrust engine and the AFT. The second zonal harmonic of the Earth's gravitational field is taken into account. A simplified model of spacecraft control is considered: the direction of the thrust vector on each of the active segments are determined by two angles that depend linearly on time.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

A. Proskuryakov

Lomonosov Moscow State University Baku Branch

Autor responsável pela correspondência
Email: ap_91@mail.ru
Azerbaijão, Baku

Bibliografia

  1. Григорьев И.С., Проскуряков А.И. Оптимизация перелета КА со сбросом дополнительного топливного бака и разгонного блока в атмосферу Земли // Aвтоматика и телемеханика. 2023. № 3. C. 22–43.
  2. Григорьев И.С., Проскуряков А.И. Задача выведения на целевую орбиту космического аппарата максимальной массы с использованием двигателя ограниченной тяги и сбросом отделяемых частей средств выведения в атмосферу Земли // Aвтоматика и телемеханика. 2024. № 1. C. 21–46.
  3. Григорьев И.С., Григорьев К.Г. К проблеме решения в импульсной постановке задач оптимизации траекторий перелетов космического аппарата с реактивным двигателем большой тяги в произвольном гравитационном поле в вакууме // Косм. исслед. 2002. Т. 40. № 1. C. 88–111.
  4. Григорьев И.С. Методическое пособие по численным методам решения краевых задач принципа максимума в задачах оптимального управления. М.: Изд-во Центра прикладных исследований при мех.-мат. факультете МГУ, 2005.
  5. Григорьев К.Г., Григорьев И.С., Заплетин М.П. Практикум по численным методам в задачах оптимального управления. М.: Изд-во Центра прикладных исследований при мех.-мат. факультете МГУ, 2007.
  6. Хайрер Э., Нерсетт С., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Пер. с англ. М.: Мир, 1990.
  7. Исаев В.К., Сонин В.В. Об одной модификации метода Ньютона численного решения краевых задач // Ж. вычисл. мат. и мат. физики. 1963. № 6(3). С. 1114–1116.
  8. Федоренко Р.П. Введение в вычислительную физику. М.: Изд-во Моск. физ.-техн. ин-та, 1994.
  9. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на ФОРТРАНе. Пер. с англ. М.: Мир, 1977.
  10. Дубошин Г.Н. Справочное руководство по небесной механике и астродинамике. М.: Наука, 1976. 864 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Spacecraft flight trajectories (small dotted line — simplified model, large dotted line — problem with high limited thrust: O — reference orbit, 1 — first passive section, 3 — third passive section, C — target orbit)

Baixar (2KB)
Metadados
3. Fig. 2. Spacecraft flight trajectories (small dotted line — simplified model, large dotted line — problem with high limited thrust: — moment of end of first passive section, — moment of spacecraft transition to orbit touching conditional boundary of atmosphere, τbez — moment of spacecraft entry to “safe” orbit, 2 — second passive section (section of DTB discharge))

Baixar (11KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025