СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 4
1 ОСНОВЫ ДВИЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С СОЛНЕЧНЫМ
ПАРУСОМ В ОКРЕСТНОСТИ ТОЧКИ L2 СИСТЕМЫ ЗЕМЛЯ-ЛУНА ............... 10
1.1 Анализ применения солнечного паруса ....................................................... 10
1.1.1 Развитие технологии солнечного паруса ............................................ 10
1.1.2 Современные исследования применения солнечного паруса .......... 16
1.2 Анализ применения космического аппарата в окрестности точки L2 ..... 18
1.2.1 Развитие применение космического аппарата в окрестности точек
либрации ............................................................................................................ 18
1.2.2 Методы исследования движения космического аппарата в
окрестности точек либрации ........................................................................... 20
1.3 Математические модели движения космического аппарата с солнечным
парусом в системе Земля-Луна .............................................................................. 21
1.3.1 Уравнение светового давления ............................................................ 21
1.3.2 Уравнение движения в системе Земля-Луна ...................................... 24
1.3.3 Точки либрации и естественные периодические орбиты ................. 27
1.4 Выводы по первой главе ................................................................................ 31
2 ФОРМИРОВАНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ОРБИТ
КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С СОЛНЕЧНЫМ ПАРУСОМ ............................. 33
2.1 Резонансные орбиты второго порядка ......................................................... 33
2.1.1 Разработка методики формирования резонансных орбит ................ 33
2.1.2 Изменение резонансных орбит от параметров ускорения светового
давления ............................................................................................................. 37
2.2 Цилиндрические орбиты ............................................................................... 41
2.2.1 Разработка методики формирования цилиндрических орбит .......... 42
2.2.2 Анализ изменения цилиндрических орбит под влиянием параметров
ускорения от светового давления ................................................................... 45
2.3 Выводы по второй главе ................................................................................ 48
3 ПОДДЕРЖАНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ОРБИТ
КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С СОЛНЕЧНЫМ ПАРУСОМ ............................. 50
3.1 Разработка методики поддержания искусственных орбит ........................ 50
3.2 Моделирование поддержания искусственных орбит ................................. 56
3.3 Выводы по третьей главе ............................................................................... 58
4 ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫВЕДЕНИЕМ КОСМИЧЕСКОГО
АППАРАТА С СОЛНЕЧНЫМ ПАРУСОМ НА ИСКУССТВЕННЫЕ
ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ОРБИТЫ ..................................................................................... 59
4.1 Разработка алгоритма оптимизации управления ........................................ 59
4.1.1 Оптимизация управления с критерием максимизации точности
выведения на орбиты ........................................................................................ 60
4.1.2 Оптимизация управления с критерием минимизации времени
перелёта ............................................................................................................. 63
4.1.3 Методика решения задачи выведения космического аппарата с
солнечным парусом на орбиты ....................................................................... 64
3
4.2 Задача выведения космического аппарата с солнечным парусом на
резонансные орбиты ............................................................................................... 70
4.2.1 Влияние энергии опорной орбиты на минимальную длительность
выведения .......................................................................................................... 71
4.2.2 Влияние разницы фазового положения на минимальную
длительность выведения .................................................................................. 79
4.2.3 Влияние начального фазового положения КА на минимальную
длительность выведения .................................................................................. 82
4.3 Задача выведения космического аппарата с солнечным парусом на
цилиндрические орбиты ......................................................................................... 86
4.3.1 Влияние энергии опорной орбиты на минимальную длительность
выведения .......................................................................................................... 87
4.3.2 Влияние разницы фазового положения на минимальную
длительность выведения .................................................................................. 90
4.3.3 Влияние начального фазового положения КА на минимальную
длительность выведения .................................................................................. 94
4.4 Выводы по третьей главе ............................................................................... 96
5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................... 98
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ................................................................ 100
Список литературы ..................................................................................................... 101
Приложение ................................................................................................................. 110
