Козорез Дмитрий Александрович Разработка теоретических основ и алгоритмического обеспечения для создания автономных интегрированных систем навигации и управления космическими аппаратами на геостационарной орбите на основных этапах их жизненного цикла

Краткое описание

Козорез Дмитрий Александрович Разработка теоретических основ и алгоритмического обеспечения для создания автономных интегрированных систем навигации и управления космическими аппаратами на геостационарной орбите на основных этапах их жизненного цикла

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Козорез Дмитрий Александрович

Введение

Глава 1. Концепция автономного функционирования КА на ГСО на основных этапах его жизненного цикла

1.1. Постановка технической задачи исследования

1.2. Формализация технической задачи

1.2.1. Формализация задачи автономного управления

1.2.1.1. Детерминированный подход

1.2.1.2. Стохастический подход

1.2.1.3. Гарантирующий (минимаксный) подход

1.2.2. Формализация задачи автономной навигации

1.2.2.1. Обсуждение проблемы

1.2.2.2. Анализ особенностей автономной навигации на различных этапах жизненного цикла КА на ГСО

1.2.2.3. Анализ возможных вариантов технических решений, обеспечивающих автономную навигацию и управление движением КА на ГСО

1.2.2.4. Влияние используемых при управлении движением центра масс

КА технических решений на алгоритмы автономной навигации

1.2.2.5. Формализация задачи навигации

1.2.2.6. Методы и средства обеспечения требуемого качества автономного навигационного решения задачи

1.3. Выводы по главе

Глава 2. Математические модели управляемого движения КА на ГСО

2.1. Обсуждение проблемы

2.2. Системы координат и отсчета времени при моделировании управляемого движения КА на ГСО

2.2.1. Шкалы времени

2.2.2. Системы координат

2.3. Детерминированная модель управляемого движения КА на ГСО

3 Стр.

2.3.1. Состав неконтролируемых и управляющих сил и моментов

2.3.2 Гравитационное влияние Земли и третьих тел. Анализ требований к моделям и особенности их реализации

2.3.2.1. Обсуждение реализации основной модели аномального гравитационного поля Земли

2.3.2.2. Приливы в твердом теле Земли и океанические приливы

2.3.2.3. Момент гравитационных сил

2.3.3. Модель светового давления

2.3.3.1. Учет альбедо и излучения Земли

2.3.3.2. Момент сил светового давления

2.3.4. Модели бортовых аппаратных средств перспективной автономной интегрированной системы навигации и управления КА на ГСО

2.3.4.1. Бортовые аппаратные средства - источники навигационных данных

2.3.4.2. Бортовые исполнительные системы - устройства формирования управляющих сил и моментов

2.4. Стохастическая модель управляемого движения КА на ГСО

2.4.1. Состав и особенности моделей неконтролируемых факторов применительно к стохастической модели управляемого движения

КА на ГСО

2.4.2. Особенности стохастических моделей бортовых измерительных средств

2.4.2.1. Бортовой приемник ГНСС

2.4.2.2. Бортовая аппаратура межспутниковой связи

2.4.2.3. Аппаратные средства определения угловой ориентации

КА на ГСО

2.4.3. Особенности стохастических моделей бортовых аппаратных

средств формирования управляющих сил и моментов

2.4.3.1. Маршевый двигатель электрического типа

2.4.3.2. Корректирующие двигательные установки

2.4.3.3. Стохастические модели газовых реактивных двигателей ориентации и приводов солнечных батарей

Стр.

2.5. Гарантирующая (минимаксная) модель управляемого движения КА

на ГСО

2.5.1. Особенности минимаксных моделей неконтролируемых факторов

при моделировании управляемого движения КА

2.5.2. Особенности минимаксных моделей бортовых аппаратных средств -источников навигационных данных

2.5.2.1. Приемник сигналов ГНСС

2.5.2.2. Оптико-электронные приборы

2.5.3. Особенности минимаксных моделей бортовых устройств формирования управляющих сил и моментов

2.5.3.1. Маршевый двигатель электрического типа

2.5.3.2. Корректирующие двигательные установки

2.5.3.3. Газовые реактивные двигатели ориентации и приводы

солнечных батарей

2.6. Математическая модель функционирования интегрированной автономной навигационной системы КА на ГСО с учетом использования перспективных аппаратных средств

2.6.1. Варианты архитектур, алгоритмы, состав аппаратных средств и функциональная схема автономной системы навигации и управления движением КА на ГСО

2.6.2. Алгоритмы функционирования интегрированной автономной системы навигации и управления движением КА на ГСО

2.6.2.1. Алгоритмы решения навигационной задачи

2.6.2.2. Алгоритмы ориентации

2.6.2.3. Алгоритмы стабилизации

2.6.2.4. Алгоритмы управления движением центра масс КА

2.7. Выводы по главе

Глава 3. Исследование работоспособности и определение потенциальных точностных характеристик автономной реконфигуриремой системы навигации и управления КА на ГСО на различных этапах его жизненного цикла

3.1. Обсуждение проблемы

3.2. Описание программных и аппаратных средств комплекса Стр. имитационного моделирования

3.2.1. Архитектура ПМО

3.2.2. Функциональная схема стенда полунатурного моделирования

3.2.3. Оценка адекватности ПАК и ПМО

3.2.4. К вопросу верификации модели тяги используемого стационарного плазменного двигателя

3.3. Организация экспериментальных исследований путем имитационного моделирования процессов навигации и управления КА на ГСО

3.4. Этапы довыведения и перевода в рабочую позицию КА на ГСО

3.4.1. Исходные данные для моделирования довыведения КА на ГСО и перевода в рабочую позицию

3.4.2. Результаты моделирования процессов навигации и управления движением КА на этапе довыведения на ГСО

3.5. Этап удержания КА на ГСО

3.5.1. Исходные данные

3.5.2. Результаты моделирования

3.6. Выводы по главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение

П.1. Математические модели, используемые при моделировании управляемого движения КА на ГСО

П.2. Математические модели, используемые при моделировании движения навигационных космических аппаратов

П.3 Аппаратно-программные средства моделирования