Holding Geostationary Satellite at Given Standing Point, Taking into Account Additional Phase Restrictions

封面

如何引用文章

全文:

详细

The active lifetime of orbital facilities in the geostationary orbit (GSO), which include stationary artificial earth satellites (SAES) for various purposes, can be more than 15 years. At the same time, in modern conditions of orbital grouping increment, the number of space debris, including those on the GSO, also increases: SAES, which have finished its active lifetime and were not transferred to disposal orbit for some reasons, shards of SAES appeared from collision with meteors or accidents. This leads to the increase of probability of collisions with active SAESs. The listed factors determine the need of considering not only the problem of keeping SAESs in vicinities of position, but also the task of avoiding collisions with space debris objects (SDO), while the costs of the working fluid should not increase.
A great attention is being paid to rational power units placing during the projection of new space shuttles, especially those with long useful lifetime. In this article, it is assumed that SESs are equipped with several correction motors, which make it possible to create control accelerations in only several directions, without changing the orientation of the SES itself. In other words, in this task it is assumed that the corrections of the parameters of the AES orbit do not affect the orientation of the SAES itself. This condition is a severe limitation in the synthesis of the SES’s control system.
In the considered methodological approach, the costs of the working fluid are set as a functionality from control, which are necessary to perform the next correction, after which the SAES will not have dangerous distances and approaching in projection horizon’s interval. This makes it possible to avoid situations when the decision on control is being made after the SES leaves the vicinity of the station point, and first of all, the approach to the SDO at a distance less than a liminal one. This article provides the results of modeling, which indicate the effectiveness of the proposed solutions.
An important advantage compared with the existing methods is the consideration of the movement of the SAES relatively not only to the stationary point, but also to several other objects located in its vicinity, both controlled and uncontrolled. Moreover, there can be any given number of objects.

作者简介

V. Gorbulin

Mozhaisky Military Space Academy

Email: v_gorbulin@mail.ru
Zdanovskaya str. 13

E. Kotyashov

Mozhaisky Military Space Academy

Email: kev246@mail.ru
Zdanovskaya str. 13

V. Chernyavskiy

Mozhaisky Military Space Academy

Email: vladimirchernyavsky@yandex.ru
Zdanovskaya str. 13

N. Gruzdev

Mozhaisky Military Space Academy

Email: nikgruzdew@rambler.ru
Zdanovskaya str. 13

参考

  1. Урличич Ю.М. и др. Современные технологии навигации геостационарных спутников // М.: ФИЗМАТЛИТ. 2006. 280 с.
  2. Красильщиков М.Н., Малышев В.В., Федоров А.В. Автономная реализация динамических операций на геостационарной орбите. I. Формализация задачи управления // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2015. № 6. С. 82–96.
  3. Красильщиков М.Н., Малышев В.В., Федоров А.В. Автономная реализация динамических операций на геостационарной орбите. II. Синтез алгоритмов управления // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2016. № 6. С. 107–128.
  4. Архипов Ю.С. и др. Разработка двигательной подсистемы коррекции орбиты на базе двигателя КМ-60 для геостационарного космического аппарата // Космонавтика и ракетостроение. 2016. № 5(90). С. 24–34.
  5. Авксеньтев А.А. и др. Оптимизация схемы выведения космического аппарата с ограничениями по выбору интервалов включения двигательной установки // Вопросы электромеханики. 2012. № 5. С. 7–13.
  6. Салмин В.В., Четвериков А.С. Приближённое решение плоской задачи терминального управления геостационарным спутником с помощью двигателя малой тяги // Материалы ХVII конференции молодых ученых. ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». 2015. С. 115–121.
  7. Авксеньтев А.А. и др. Оптимизация схемы выведения космического аппарата с ограничениями по выбору интервалов включения двигательной установки // Вопросы электромеханики. 2012. № 5. С. 7–13.
  8. Брагинец В.Ф. и др. Приоритетные стратегии коллокации геостационарных спутников, находящихся в общих орбитальных позициях, для предотвращения опасных сближений. // Космонавтика и ракетостроение. 2016. № 8(93). С. 98–109.
  9. Сухой Ю.Г. Оценка влияния потенциалов Солнца и Луны на наклонение орбиты геостационарного спутника. // Космонавтика и ракетостроение. 2016. № 6(91). С. 67–77.
  10. Сухой Ю.Г., Брагинец В.Ф. Стратегия коррекции наклонения орбиты геостационарного спутника с учетом эволюции наклонения на длительных интервалах времени под действием гравитационных потенциалов Солнца и Луны // Инженерный журнал: наука и инновации. 2018. Вып. 7. 24 c.
  11. Сухой Ю.Г., Брагинец В.Ф., Мещеряков В.М. Особенности управления орбитальным движением геостационарных спутников в условиях их коллокации // Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. № 3(87). 9 c.
  12. Азанов В.М., Кан Ю.С. Оптимизация коррекции околокруговой орбиты искусственного спутника Земли по вероятностному критерию // Труды ИСА РАН. 2015. № 2. С. 18–26.
  13. Soop M. Handbook of Geostationary Orbits. Space Technology Library // Kluwer Academic Publishers. 1994.
  14. Mattias Soop E. Introduction to Geostationary Orbits // European Space Agency (ESA). 1983.75 p.
  15. Jasour A.M., Aybat N.S., Lagoa C.M. Semidefinite Programming For Chance Constrained Optimization Over Semialgebraic Sets // SIAM J. Optim. 2015. vol. 25. no. 3. pp. 1411–1440.
  16. Jasour A.M., Lagoa C.M. Convex Chance Constrained Model Predictive Control // arXiv preprint arXiv:1603.07413. 2016.
  17. Kluever C. Simple Guidance Scheme for Low-Thrust Orbit Transfers // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 1998. vol. 21. no. 6. pp. 1015–1017.
  18. Eastwood J.P. et al. Sunjammer // Weather. 2015. vol. 70. no.1. pp. 27–30.
  19. Kelly P. et al. Solar radiation pressure applications on geostationary satellites // Proceedings of the 2016 AAS GP & C Conference. American Astronautical Society. 2016.
  20. Angel Borja J., Dioisio T. Deorbit Process using Solar Radiation Force // Journal of Spacecraft and Rockets. 2006. vol. 43. no. 3. pp. 685–687.
  21. Guo R. et al. Precise orbit determination and rapid orbit recovery supported by time synchronization // Adv. Space Res. 2015. vol. 55. pp. 2889–2898.
  22. Guo R., Chen J., Zhu L. Kinematic Orbit Determination Method Optimization and Test Analysis for BDS Satellites with Short-arc Tracking Data // Acta Geod. Cartogr. Sin. 2017. vol. 46. pp. 411–420.
  23. Ju B. et al. Precise orbit and baseline determination for maneuvering low earth orbiters // GPS Solut. 2017. vol. 21. pp. 53–64.
  24. Du L. et al. An 18-element GEO broadcast ephemeris based on non-singular elements // GPS Solut. 2015. vol. 19. pp. 49–59.
  25. Zhao C.Y. et al. Analysis on the long-term dynamical evolution of the inclined geosynchronous orbits in the Chinese BeiDou navigation system // Adv. Space Res. 2015. vol. 56. pp. 377–387.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

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».