Подал: Дорожкин Максим Алексеевич (онлайн)
Авторы
Дорожкин М.А.(1), Переяслов Ю.В.(1)
Организации
(1) Военно-космическая академия имени А.Ф.Можайского
(2) Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН
(2) Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН
Секция
Теория и моделирование физических процессов
Научный руководитель
Алдохина В.Н.(1), Воронин П.В.(2)
Место работы научного руководителя
Военно-космическая академия имени А.Ф.Можайского
Текст тезисов
Современные тенденции развития космонавтики сталкиваются с рядом сложностей, требующих серьезного внимания и стратегического подхода. Ключевыми проблемами данного направления являются быстрое развитие технических инноваций, бурный рост количества запусков КА и преобладание космического мусора в околоземном космическом пространстве (ОКП), что требует постоянного обновления знаний и навыков у специалистов, работающих в этой области, а также обязывают нас осуществлять постоянный мониторинг космического пространства, исследование и прогнозирование движений малых космических объектов (МКО) в ОКП.
Настоящая работа посвящена созданию пользовательского программного комплекса, предназначенного для моделирования и исследования динамики малых тел в гравитационном поле Земли. Необходимость учёта специфики движения МКО в ОКП, привели к идее создания нескольких программных модулей (ПМ) в рамках одного программного комплекса. Ядром расчётной составляющей являются приближения основной математической модели небесной механики с соответствующими начальными условиями. В качестве вводных данных рассматриваются 6 орбитальных параметров, необходимых для моделирования динамики МКО: большая полуось (а), эксцентриситет (e), наклонение орбиты (i), долгота восходящего узла (Ω), аргумент перигея (ω) и момент прохождения МКО через перигей (tп). Предполагается, что для геоцентрических эллиптических орбит МКО выполняется условие , где - радиус Земли, а - эффективная толщина атмосферного слоя у поверхности Земли, за пределами которого влиянием атмосферы планеты на динамику МКО можно пренебречь. Основу расчётов составляют баллистические законы, подлежавшие программно-алгоритмической интерпретации. Так, были реализованы: ПМ «Движение МКО», демонстрирующий модель невозмущённого движения малых небесных тел с визуализацией элементов его орбит; ПМ «Прямая задача прогнозирования», предназначенный для решения соответствующей задачи; ПМ «Прохождение трассы полёта КА через зоны видимости наземных средств наблюдения», который позволяет построить трассу полёта КА и возможность наблюдения данного КА наземной станцией в зависимости от задаваемых орбитальных параметров. После построения портрета той или иной динамической системы, могут быть исследованы свойства системы в зависимости от задаваемых параметров в каждом ПМ.
Программно-вычислительный комплекс моделирования движения МКО по геоцентрическим эллиптическим орбитам, названный нами «ORBITRIUM», является оригинальной отечественной разработкой. Однако при её создании учитывался опыт аналогичных систем других проектов, в частности, Orbitron и SatPC32 для выработки уникальной системы имитационного моделирования невозмущённого движения КА в гравитационном поле Земли с тем, чтобы максимально приблизиться к решению проблем в современной ракетно-космической индустрии.
Настоящая работа посвящена созданию пользовательского программного комплекса, предназначенного для моделирования и исследования динамики малых тел в гравитационном поле Земли. Необходимость учёта специфики движения МКО в ОКП, привели к идее создания нескольких программных модулей (ПМ) в рамках одного программного комплекса. Ядром расчётной составляющей являются приближения основной математической модели небесной механики с соответствующими начальными условиями. В качестве вводных данных рассматриваются 6 орбитальных параметров, необходимых для моделирования динамики МКО: большая полуось (а), эксцентриситет (e), наклонение орбиты (i), долгота восходящего узла (Ω), аргумент перигея (ω) и момент прохождения МКО через перигей (tп). Предполагается, что для геоцентрических эллиптических орбит МКО выполняется условие , где - радиус Земли, а - эффективная толщина атмосферного слоя у поверхности Земли, за пределами которого влиянием атмосферы планеты на динамику МКО можно пренебречь. Основу расчётов составляют баллистические законы, подлежавшие программно-алгоритмической интерпретации. Так, были реализованы: ПМ «Движение МКО», демонстрирующий модель невозмущённого движения малых небесных тел с визуализацией элементов его орбит; ПМ «Прямая задача прогнозирования», предназначенный для решения соответствующей задачи; ПМ «Прохождение трассы полёта КА через зоны видимости наземных средств наблюдения», который позволяет построить трассу полёта КА и возможность наблюдения данного КА наземной станцией в зависимости от задаваемых орбитальных параметров. После построения портрета той или иной динамической системы, могут быть исследованы свойства системы в зависимости от задаваемых параметров в каждом ПМ.
Программно-вычислительный комплекс моделирования движения МКО по геоцентрическим эллиптическим орбитам, названный нами «ORBITRIUM», является оригинальной отечественной разработкой. Однако при её создании учитывался опыт аналогичных систем других проектов, в частности, Orbitron и SatPC32 для выработки уникальной системы имитационного моделирования невозмущённого движения КА в гравитационном поле Земли с тем, чтобы максимально приблизиться к решению проблем в современной ракетно-космической индустрии.