| Русский Русский | English English |
   
Главная Архив номеров
18 | 06 | 2019
10.14489/vkit.2014.11.pp.013-019

DOI: 10.14489/vkit.2014.11.pp.013-019

Козорез Д. А., Кружков Д. М.
ОЦЕНКА МОДУЛЯ И ОРИЕНТАЦИИ ТЯГИ ПЛАЗМЕННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ВЫВЕДЕНИИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА НА ГЕОСТАЦИОНАРНУЮ ОРБИТУ
(с. 13-19)

Аннотация. Рассмотрено решение навигационной задачи, в том числе оценки компонент тяги двигательной установки плазменного типа при выведении полезной нагрузки на геостационарную орбиту. Разработаны архитектура системы, состав и алгоритмы функционирования, обеспечивающие решение навигационной задачи, в частности оценку компонент вектора тяги стационарного плазменного двигателя с точностью, требуемой для успешного выведения полезной нагрузки на орбиту. Получены оценки уровня точности, достаточного для обеспечения требований, предъявляемых алгоритмами управления при выведении КА на геостацио-нарную орбиту с использованием стационарного плазменного двигателя.

Ключевые слова: навигация; стационарный плазменный двигатель; фильтр Калмана; глобальные навигационные спутниковые системы; геостационарная орбита.

 

Kozorez D. A., Kruzhkov D. M.
ELECTRIC PROPULSION SYSTEM THRUST MODULE AND DIRECTION ON-LINE EVALUATION AT THE SPACECRAFT INSERTION INTO GEOSTATIONARY ORBIT
(pp. 13-19)

Abstract. The subject of this paper is the navigation problem solution including thrust vector components evaluation by a payload insertion into geostationary orbit. System architecture, components and algorithms developing is considered in order to provide required accuracy level of navigation problem solution. Particularly, electric population system thrust vector components evaluation providing required for successful payload insertion into GEO (Geostationary Orbit) accuracy level is considered. Thrust components evaluation was obtained using «residuals» between onboard measured trajectory and onboard predicted trajectory and Kalman’s filter on-line processing. Measured trajectory provided by estimating of the SC (SpaceCraft) state vector components according to a deeply integrated architecture, using both optical electric and GNSS (Global Navigation Satellites System) receiver data and the so-called «scalar» Kalman’s filtering algorithm. Predicted trajectory is the result of SC motion along reference trajectory without thrust. Mathematical modeling, optimal filtering, object-oriented programming and stochastic methods were used for discussed research. Standard linearized Kalman’s filtering algorithm is the main method providing navigation task solution including thrust vector components. The following restrictions of mathematical simulation were made, they are: SC position errors were not worse than 9 metres (3 RMS) and SC velocity errors were not worse than 1 meter per second (3 RMS). Simulation results were shown that SC thrust module error not worse 1 % (3 RMS) from nominal value and thrust direction estimation errors not worse 5 angular minutes (3 RMS) each other. Sufficient accuracy level which provides by control system for successful payload insertion into GEO using electric propulsion system was reached. This accuracy level allows to apply developed thrust vector estimation algorithm as a part of onboard SC navigation system by payload insertion into GEO using low-thrust engines.

Keywords: Navigation; Electric propulsion system; Kalman’s filter; GNSS; GEO.

Рус

Д. А. Козорез, Д. М. Кружков (Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript  

Eng

D. A. Kozorez, D. M. Kruzhkov (Moscow Aviation Institute (National Research University)) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript  

Рус

1. Петухов В. Г. Квазиоптимальное управление с обратной связью для многовиткового перелета с малой тягой между некомпланарными эллиптическими и круговой орбитами // Космические исследования. 2011. Т. 49, № 2. С. 128 – 137.
2. Krasilshchikov M. N., Kozorez D. A., Kruzhkov D. M. Integrated Autonomous System for Navigation and Actual Thrust Evaluation by Payload Insertion into Geostationary Orbit with Electric Propul-sion System Assistance // GNC 2014, 9th International ESA Confer-ence on Guidance. Navigation & Control Systems. Portugal, 2014. [Электронный ресурс]. URL: http://www.esa-gnc.eu/pages/index.php? paper_id=881 (дата обращения: 15.09.2014).
3. Кружков Д. М., Ким Р. В. Модификация алгоритмов функционирования бортовой интегрированной навигационной системы автономного космического аппарата // Тр. МАИ. 2013. № 68. [Электронный ресурс]. URL: http://www. mai.ru/science/trudy/ published.php?ID=41936 (дата обращения: 15.09.2014).

Eng

1. Petukhov V. G. (2011). Quasi-optimal feedback control for multiturn flight with low thrust between non-coplanar elliptical and circular orbits. Kosmicheskie issledovaniia, 49(2), pp. 128-137.
2. Krasilshchikov M. N., Kozorez D. A., Kruzhkov D. M. (2014). Integrated autonomous system for navigation and actual thrust evaluation by payload insertion into geostationary orbit with electric propulsion system assistance. gnc2014, 9th International ESA Conference on Guidance. Navigation & Control Systems. Portugal, Available at: http://www.esa-gnc.eu/pages/index.php? paper_id=881 (Accessed: 15.09.2014).
3. Kruzhkov D. M., Kim R. V. (2013). Modification of algo-rithms of functioning of the onboard, integrated navigation system of autonomous spacecraft. Trudy MAI, (68). Available at: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=41936 (Ac-cessed: 15.09.2014).

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

{jform=1,doi=10.14489/vkit.2014.11.pp.013-019}

.

Eng

This article  is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/vkit.2014.11.pp.013-019}

 

 

 

 

 

.

.

 

 
Поиск
Баннер
Журнал КОНТРОЛЬ. ДИАГНОСТИКА
Баннер
Баннер
Rambler's Top100 Яндекс цитирования