Об управляемости регулярных прецессий спутника в гравитационном и магнитном полях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматриваются вопросы управляемости в задачах стабилизации регулярных прецессий динамически симметричного спутника, центр масс которого движется по круговой орбите в гравитационном и магнитном полях Земли. На спутнике установлены магнитные катушки и электростатически заряженный экран. Управляющие моменты формируются за счет взаимодействия собственного магнитного момента спутника и его заряда с магнитным полем Земли. Уравнения движения спутника относительно центра масс допускают стационарные движения – регулярные прецессии. Линеаризованные в окрестности регулярных прецессий уравнения движения представляют собой линейные нестационарные по управлению дифференциальные системы из-за зависимости от времени индукции геомагнитного поля. Исследована управляемость системы, что является необходимым этапом при корректном построении эффективных алгоритмов стабилизации. Проведен сравнительный анализ условий управляемости систем в случае совместного использования управляющих моментов и при использовании каждого из типов управляющих моментов отдельно.

Об авторах

В. И. Каленова

НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: kalen@imec.msu.ru
Москва, Россия

В. М. Морозов

НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: moroz@imec.msu.ru
Москва, Россия

А. А. Тихонов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: a.tikhonov@spbu.ru
Санкт Петербург, Россия

Список литературы

  1. Белецкий В.В.Движение спутника относительно центра масс в гравитационном поле. М.: Изд-во МГУ, 1975. 105 с.
  2. Румянцев В.В.Об устойчивости стационарных движений спутников. М.: ВЦ АН СССР, 1967. 141 с.
  3. Черноусько Ф.Л.Об устойчивости регулярных прецессий спутника // ПММ. 1964. Т. 28. Вып. 1. С. 155–157.
  4. Морозов В.М.Об устойчивости движения гиростата под действием гравитационных магнитных и аэродинамических моментов //Космич. исслед. 1967. Т. 5. № 5. С. 727–732.
  5. Морозов В.М.Об устойчивости относительного равновесия спутника при действии гравитационного, магнитного и аэродинамического моментов // Космич. исслед. 1969. Т. 7. № 3. С. 395–401.
  6. Сарычев В.А.Динамика спутника под действием гравитационного и аэродинамического моментов // в сб.: Проблемы аналитической механики и теории устойчивости. М.: Физматлит,2009.С. 111–126.
  7. Mostaza-Prieto D., Roberts P.C.E.Methodology to analyze attitude stability of satellites subjected to aerodynamic torques // J. Guid. Control.Dyn. 2016.V. 39.P. 437–449.
  8. Овчинников М.Ю., Ролдугин Д.С. Современные алгоритмы активной магнитной ориентации спутников// Космич. аппараты и технол. 2019. Т. 3. № 2 (28). С. 73–86.
  9. Тихонов А.А.Метод полупассивной стабилизации космического аппарата в геомагнитном поле // Космич. исслед.2003.Т. 41. № 1.С. 69–79.
  10. Aleksandrov A.Yu., Aleksandrova E.B., Tikhonov A.A. Stabilization of a programmed rotation mode for a satellite with electrodynamic attitude control system // Advances in Space Res. 2018. V. 62. P. 142–151.
  11. Kalenova V.I., Morozov V.M.Novel approach to attitude stabilization of satellite using geomagnetic Lorentz forces // Aerosp. Sci.Technol. 2020.V. 106. https://doi.org/10.1016/j.ast.2020.106105
  12. Морозов В.М., Каленова В.И.Линейные нестационарные системы и стабилизация движения спутника около центра масс в геомагнитном поле. М.: изд-во МГУ, 2023. 174 с.
  13. Морозов В.М., Каленова В.И., Рак М.Г.Стабилизация стационарных движений спутника около центра масс в геомагнитном поле // Итоги науки и техники. Сер. Совр. матем. и ее приложения. Тематич. обзоры. 2023. Т. 220. С. 71–85; Т. 221. С. 71–92; Т. 222. С. 42–63; Т. 223. С. 84–106; Т. 224. С. 15–124.
  14. Каленова В.И., Морозов В.М., Тихонов А.А.Задача стабилизации углового движения спутника в геомагнитном поле // Уч. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. 2023. Т. 166. С. 499–517. https://doi.org/10.26907/2541-7746.2024.4.499-517
  15. Морозов В.М., Каленова В.И., Рак М.Г.О стабилизации регулярных прецессий спутника при помощи магнитных моментов // ПММ. 2021. Т.85. № 4. С. 436–453.
  16. Каленова В.И., Морозов В.М., Рак М.Г.Стабилизация регулярных прецессий спутника при помощи моментов сил Лоренца // Космич. исслед. 2024. Т. 62. № 1. С. 89–96.
  17. Каленова В.И., Морозов В.М.Линейные нестационарные системы и их приложения к задачам механики. М.: Физматлит. 2010. 208 с.
  18. Kalenova V.I., Morozov V.M., Rak M.G.On methodology for solving control problems of one class of time-varying systems // Lobachevskii J. of Math. Kazan. Gos. Univ. 2023. V. 44. № 11. P. 328–336.
  19. Wertz J.Spacecraft Attitude Determination and Control. Dordrecht,The Netherlands: D. Reidel Publ. Co., 1978. 858 p.
  20. Лурье А.А.Аналитическая механика. М.:ГИФМЛ. 1961. 824с.
  21. Sukhov E. Numerical approach for bifurcation and orbital stability analysis of periodic motions of a 2-DOF autonomous Hamiltonian system // J. Phys.: Conf. Ser. 1925.2021. 012013.21.
  22. Красовский Н.Н.Теория управления движением. Линейные системы. М.: Наука, 1968. 475 с.
  23. Морозов В.М., КаленоваВ.И.О применении методов теории приводимости к некоторым задачам динамики гироскопических систем // Изв. АН СССР. МТТ. 1987. №1. С.8–14.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».