Модифицированный алгоритм расчета параметров маневра копланарной встречи космических аппаратов на околокруговой орбите с использованием двигателей малой тяги

Представлен модифицированный алгоритм решения задачи сближения космических аппаратов на околокруговой орбите. Рассмотрен расчет параметров маневра, выполняемого на нескольких витках с использованием двигательной установки малой тяги. Предполагается, что активный космический аппарат выполняет маневры в пределах заданной области вокруг целевого космического аппарата, при этом возмущающими эффектами нецентральности гравитационного поля Земли и атмосферного сопротивления пренебрегают. Для решения задачи сближения использованы хорошо зарекомендовавшие себя приближенные математические модели движения космического аппарата. Методология определения параметров маневров структурирована на три ключевых этапа: на первом и третьем этапах параметры импульсной передачи и передачи малой тяги определяются с использованием аналитических методов. На втором этапе маневры распределяются между доступными поворотами, чтобы обеспечить успешное сближение за счет минимизации выбранной управляющей переменной. Предлагаемый подход отличается своей вычислительной эффективностью и надежностью, что делает его пригодным для бортовой реализации в автономных навигационных системах космических аппаратов. В качестве примера в статье анализируется зависимость суммарной характеристической скорости, необходимой для сближения, от величины тяги двигателя и приводится сравнительная оценка суммарной характеристической скорости как для сценариев импульсного маневрирования, так и для маневрирования с малой тягой.