IT–ТЕХНОЛОГИИ В ЗАДАЧАХ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИ ПОПУТНОМ ЗАПУСКЕ И ОТДЕЛЕНИИ МИКРОСПУТНИКА С БОРТА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

Александр Иванович Шулепов

doi:10.25559/SITITO.14.201804.923-930

Александр Иванович Шулепов Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева http://orcid.org/0000-0002-8863-8150

DOI: https://doi.org/10.25559/SITITO.14.201804.923-930

Аннотация

Всё большую роль в последнее время по освоению ближнего и дальнего космоса начинают приобретать исследования с помощью малых космических аппаратов. В этой связи можно определённо говорить о целой индустрии малой космической техники, проблемах её создания, применения, запуска и эксплуатации. К настоящему моменту имеется большой арсенал ракет-носителей различного класса, накоплено большое количество конверсионной ракетной техники, позволяющих прямым или попутным способом обеспечить не только доставку малой космической техники на рабочие орбиты, но и выполнять контрольные и другие функции за базовыми космическими аппаратами различного назначения.
В данной работе рассматривается проблема относительного движения малых космических аппаратов с учётом их компоновки на платформе выведения и параметров отделения. В качестве решения предложен алгоритм нахождения оптимальной компоновки аппаратов на платформе и моделирование их отделения и последующего движения. Обоснован выбор возмущающих факторов, которые используются при моделировании орбитального движения. Приведены результаты компоновки и графики относительного положения платформы выведения и малого космического аппарата, относительного положения двух отделившихся аппаратов на заданном промежутке времени. Представлено моделирование движения отделившегося аппарата вблизи международной космической станции.

Сведения об авторе

Александр Иванович Шулепов, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

кандидат технических наук, доктор транспорта, доцент, кафедра космического машиностроения; действительный член Российской академии транспорта

Литература

[1] Kozlov D.I., Anshakov G.P. et al. Konstruirovanie avtomaticheskih kosmicheskih apparatov [Designing of automatic space vehicles]. М: Mechanical engineering, 1996. 448 p. (In Russian)
[2] Gavrilov V.N. Avtomatizirovannaya komponovka pribornyh otsekov letatel'nyh apparatov [The automated configuration of instrument compartments of flying machines]. M: Mechanical engineering, 1988. 136 p. (In Russian)
[3] Shulepov A. et al. Avtomatizirovannoe proektirovanie razmeshcheniya kabel'noj seti na bortu kosmicheskih apparatov. Sbornik nauchno-tekhnicheskih statej po raketno-kosmicheskoj tematike. Samara: GNPRKC «CSKB-Progress», 2001, pp. 160-162. (In Russian)
[4] Shulepov A.I. Vozmozhnost' povysheniya ehnergomassovoj ehffektivnosti kosmicheskih apparatov posredstvom realizacii poputnyh nauchnyh ehksperimentov. Trudy vtoroj mezhdunarodnoj konferencii «Nauchnye i tekhnologicheskie ehksperimenty na avtomaticheskih kosmicheskih apparatah i malyh sputnikah». Samara: Izd-vo SNC RAN, 2011, pp. 326-329. (In Russian)
[5] Narimanov G.S., Tixonravov K.K. Osnovi teorii poleta kosmicheskix apparatov [Basics of spacecraft flight theory]. Moscow, 1972. 608 p. (In Russian)
[6] Shulepov A.I. Placing of the Onboard Equipment of Space Vehicles Taking the Influence of External Factors into Account. Procedia Engineering. 2017; 185:231-238. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.03.305
[7] Shulepov A., Jia L. The solution of the transport problem of orbital complexes. Proceedings of the 7th International Conference on Recent Advances in Space Technologies (RAST). Istanbul, 2015, pp. 433-438. DOI: 10.1109/RAST.2015.7208384
[8] Shulepov A.I. Razmeshchenie bortovogo oborudovaniya s uchyotom teplovogo rezhima v otsekah malogabaritnyh kosmicheskih apparatov. 21 vek: Fundamental'naya nauka i tekhnologii. CreateSpace, USA, 2017; 3:71-74. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=32440604 (accessed 26.09.2018). (In Russian)
[9] Shulepov A.I., Popov D.A., Orlov D.I. Analiz sostoyaniya konstrukcii perekhodnogo otseka verhnej stupeni rakety-nositelya pri vozdejstvii massovyh sil ot prisoedinyonnogo malogo kosmicheskogo apparata. Akademicheskaya nauka – problemy i dostizheniya. CreateSpace, USA, 2017; 3:84-89. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=32440704 (accessed 26.09.2018). (In Russian)
[10] Shulepov A., Jia L. Ob odnoj zadache razmeshcheniya gruzov v spuskaemom apparate. Upravlenie dvizheniem i navigaciya letatel'nyh apparatov. CHast' I. Samara: SGAU, 2015, pp. 187-190. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=25661276 (accessed 26.09.2018). (In Russian)
[11] Shulepov A.I., Danilenko P.A. Poluchenie plotnyh komponovok MKA pri poputnom zapuske. Aktual'nye problemy tekhniki i tekhnologii mashinostroitel'nogo proizvodstva. Samara: NP RCITT, 2013, pp. 3-9. (In Russian)
[12] Shulepov A.I., Danilenko P.A., Zaharov R.S. Racional'noe razmeshchenie gruppy malyh kosmicheskih apparatov na platforme pri dostavke ih na rabochuyu orbitu raketnoj tekhnikoj. Aktual'nye problemy tekhniki i tekhnologii mashinostroitel'nogo proizvodstva. Samara: NP RCITT, 2013, pp. 10-16. (In Russian)
[13] Tarasov Yu.L., Shulepov A.I., Gadalin N.I. Ehksperimenty v otkrytom kosmose na bortu kosmicheskih apparatov. Regional'naya nauchno-prakticheskaya konferenciya, posvyashchennaya 50-letiyu pervogo poleta cheloveka v kosmos. Samara: SGAU, 2011, pp. 36-38. (In Russian)
[14] Shulepov A.I., Antipov A.S, Tarasov Yu.L. Razmeshchenie bortovogo oborudovaniya v otsekah KA s uchyotom vozdejstviya sredstv napravlennoj peredachi ehnergii. Dual Technology. 2002; 3:12-14. (In Russian)
[15] Gavrilov V.N., Shulepov A.I., Andreev S.V. Predvaritel'naya ocenka plotnosti komponovki kosmicheskogo apparata s uchetom formy otseka i priborov dlya opredeleniya potrebnogo ob"ema. Nauka i tvorchestvo. Samara: SGOUN, 2010, pp. 341-346. (In Russian)
[16] Shulepov A.I. Ispol'zovanie informacionnyh tekhnologij tverdotel'nogo geometricheskogo proektirovaniya v pozicionnyh zadachah proektirovaniya letatel'nyh apparatov. Perspektivnye informacionnye tekhnologii dlya aviacii i kosmosa (PIT-2010). Samara: SGAU, 2010, pp. 477-480. (In Russian)
[17] Andreev S.V., Shulepov A.I. Stohasticheskij algoritm resheniya zadachi razmeshcheniya myagkih obolochek. XIV Vseros. seminar po upravleniyu dvizheniem i navigacii letatel'nyh apparatov. Samara: SGAU, 2011, pp. 191-195. (In Russian)
[18] Shulepov A.I., Glushkov S.V., Sarokvasha P.Yu. Zapusk malomassogabaritnogo kosmicheskogo apparata v vide poputnoj poleznoj nagruzki. XIV Vseros. seminar po upravleniyu dvizheniem i navigacii letatel'nyh apparatov. Samara: SGAU, 2011, pp. 233-237. (In Russian)
[19] Tarasov Yu.L., Lukin V.L., Shulepov A.I., Sarokvasha P.Yu. Vozmozhnost' povysheniya ehnergomassovoj ehffektivnosti kosmicheskih letatel'nyh apparatov posredstvom realizacii poputnyh nauchnyh ehksperimentov. Nauchnye i tekhnologicheskie ehksperimenty na avtomaticheskih kosmicheskih apparatah i malyh sputnikah. Samara: Izd-vo SNC RAN, 2011, pp. 326-329. (In Russian)
[20] Shulepov A.I., Gavrilov V.N., Miatishkin G.V. Automated cargo accommodation aboard transport space vehicles. VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering. 2003; 1(3):47-49. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=10292844 (accessed 26.09.2018). (In Russian)
[21] Shulepov A., Andreev S. One approach to the task of soft spacecraft structure elements location. Proceeding of fourth Ukraine-Russia-China symposium on space science and technology. Kiev, 1998, pp. 248.
[22] Sarokvasha P.Yu., Shulepov A.I., Tarasov Yu.L. Arrangement of a spacecraft-borne scientific instrument container in the passing experiment. Russian Aeronautics. 2009; 52(1):15-21.
[23] Sarokvasha P.Yu., Tarasov Yu.L., Shulepov A.I., Glushkov S.V. Small spacecraft allocation with allowance for vibrational loading. Dual Technology. 2009; 2(47):56-60. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=12610389 (accessed 26.09.2018). (In Russian)
[24] Shulepov A.I., Popov D.A. Vybor poryadka razmeshcheniya gruppy malyh kosmicheskih apparatov s uchetom posleduyushchego ih razvedeniya na rabochie orbity. Vestnik Amurskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriia: Estestvennye i ekonomicheskie nauki = Bulletin of the Amur State University. Series: Natural and economic sciences. 2017; 79:37-43. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=32273187 (accessed 26.09.2018). (In Russian)