Введение
1 Проблема оптимизации траекторий и законов управления движением межорбитального транспортного аппарата с электрореактивной двигательной установкой 14
1.1 Основные факторы, подлежащие учту при формировании математической модели управляемого движения межорбитальных транспортных аппаратов с электрореактивной двигательной установкой 14
1.2 Проблема оптимизации траекторий, законов управления и проектных параметров космического аппарата с двигателями малой тяги 16
1.3 Постановка общей задачи оптимизации 20
1.3.1 Математическая постановка динамической задачи оптимизации 24
1.4 Современные методы решения задач оптимального управления 28
1.4.1. Необходимые и достаточные условия оптимальности 28
1.4.2 Способы задания синтезирующей функции 32
1.5 Математическая модель траекторного и углового движений
межорбитального транспортного аппарата в скалярной форме 36
1.5.1 Уравнения возмущнного движения центра масс 36
1.5.2 Модель гравитационного поля Земли 39
1.5.3 Модель возмущений от гравитационных полей Луны и Солнца 41
1.5.4 Модель возмущений от силы светового давления 42
1.5.5 Модель исполнительных ошибок в реализации вектора тяги 46
1.5.6 Уравнения углового движения межорбитального транспортного аппарата 46
1.5.7 Модель расчта возмущающих моментов от тяги двигателя 48
1.5.8 Модель расчта гравитационных моментов 49
1.6 Математическая постановка задачи оптимального управления 50
2 Выбор номинальных траекторий и законов управления вектором тяги и получение оценок предельных значений критериев оптимальности 53
2.1 Использование принципа расширения для решения динамической задачи 53
2.2 Методическая погрешность усредннной математической модели движения межорбитального транспортного аппарата с электрореактивной двигательной установкой 59
2.3 Учт влияния возмущающих ускорений и исполнительных ошибок 61
2.4 Анализ условий реализации оптимальной траектории 66
3 Методика выбора законов управления движением при перелётах на геостационарную орбиту 72
3.1 Методика сужения области отклонения конечных траекторных параметров при перелте на геостационарной орбите 72
3.2 Сужение области отклонения конечных траекторных параметров при перелте на геостационарной орбите с помощью уточнения величины тяги и коррекции программы управления 74
3.3 Формирование законов и алгоритмов управления на заключительном участке перелта на геостационарной орбите 79
3.3.1 Задача терминального управления на расширенном множестве 80
3.3.2 Приближнное решение задачи терминального управления при учте эксцентриситета с использованием многошагового алгоритма 87
3.3.3 Приближнное решение задачи терминального управления при доведении космического аппарата с электрореактивной двигательной установкой в заданную точку стояния на геостационарной орбите с использованием трхшаговой структуры управления 96
3.4 Построение множества Парето-оптимальных решений 123
4 Программный комплекс оптимизации процесса управления движением межорбитального транспортного космического аппарата с электрореактивной двигательной установкой 130
4.1 Назначение и состав программного комплекса 130
4.2 Оптимизатор проектно-баллистических параметров 133
4.3 Блок баллистического моделирования 135
4.3.1 Модуль численного моделирования траекторного и углового движений межорбитального транспортного аппарата с электрореактивной двигательной установкой 135
4.3.2 Модуль моделирования управляемого движения космического аппарата с электрореактивной двигательной установкой на заключительном участке траектории перелта в заданную точку геостационарной орбиты 138
Заключение 143
Список литературы 145
