Компьютерное моделирование новых классов орбитального движения искусственных спутников Земли

• Автор: Ерёменко, Алексей Павлович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Вологда
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ВНЕЗЕМНОЙ АСТРОНОМИИ

1.1 Развитие внеземной астрономии

1.2 Преимущества внеземной астрономии

1.3 Перспективы внеземной астрономии в России

1.4 Точки либрации и внеземная астрономия

ГЛАВА 2.СТАНДАРТНЫЕ МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЗАДАЧЕ ТРЕХ ТЕЛ.

2.1 Постановка задачи, допустимые движения и выбор начальных условий

2.2 Калибровка численных методов МаСАЭ

2.2.1 Алгоритм РупгеКутты 4го порядка

2.2.2 Алгоритм РунгеКуттыМсрсоиа 4го порядка, БулиршаШтера и АдамсаБашфорта
2.2.3 Алгоритм Розенброка, алгоритм Радау 5го порядка, метод дифференцирования назад
2.3 Калибровка численных методов МАТЬАВ
2.3.1 Алгоритм РунгеКутты 5го порядка
2.3.2 Алгоритм АдамсаБашфорта.
2.3.3 Алгоритм ДорманаПринса 8го порядка.
2.4 Результативность стандартного моделирования
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОАНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЗАДАЧЕ ТРЕХ ТЕЛ
3.1 Постановка задачи и численноаналитические теории движения
3.2 Разработка алгоритма моделирования движения ИСЗ
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОРБИТ В ОКРЕСТНОСТИ ТОЧЕК ЛИБРАЦИИ.
4.1 Разработка программы моделирования движения СИСЗ.
4.1.1. Создание исходного ткода.
4.1.2 Разработка графической оболочки
4.1.3 Создание исполняемого модуля консольного приложения
4.2 Анализ орбиты СИСЗ.
БИБЛИОГРАФИЯ


Цель и задачи исследования Цслыо диссертационной работы является разработка математической модели, учитывающей сложные возмущения орбиты сильно удаленного искусственного спутника Земли (СИСЗ) под действием притяжения Лупы, средств численной реализации данной модели, обеспечивающих хорошую точность и скорость расчетов, а так же проведение численного эксперимента с целью показать существование моделируемых орбит при заданных начальных условиях. Анализ существующих классов орбит и практики их применения для астрофизических исследований, выявление недостатков указанных орбит, анализ существующих подходов к численному моделированию орбитального движения СИСЗ и выявление их недостатков. Разработка математической модели движения искусственного тела с учетом теории движения Луны Хилла-Брауна, позволяющей эффективно исследовать орбиты в окрестностях точек -,л и Ц системы Земля-Луна. Разработка средств численного анализа и алгоритма численного моделирования орбитального движения СИСЗ с учетом теории п. Разработка комплекса программ моделирования движения СИСЗ на основе п. Проведение численных экспериментов, подтверждающих практическую применимость данного алгоритма и его превосходство над традиционными методами моделирования. Получение новых, перспективных классов орбит СИСЗ в окрестности треугольных точек либрации и изучение их свойств. Методы исследовании В диссертационной работе использованы методы теории моделирования, методы небесной механики, теории обыкновенных дифференциальных уравнений, вычислительной математики, объектно-ориентированного программирования. Математическая модель движения СИСЗ с учетом теории движения Луны Хилла-Брауна, позволяющая эффективно исследовать орбиты в окрестностях точек Ь4 и Ь5 системы Земля-Луна. Численный метод моделирования движения СИСЗ с учетом теории п. Алгоритм численного анализа модели СИСЗ, реализующий метод п. Комплекс программ для моделирования движения искусственного спутника в окрестности треугольных точек либрации, реализующий алгоритм п. Новые квазиэллиптические орбиты СИСЗ, огибающие треугольные точки либрации системы Земля-Луна. Комплексное исследование научных и технических, фундаментальных и прикладных проблем с применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента». Новая математическая модель движения СИСЗ с учетом теории движения Луны Хилла-Брауна, позволяющая эффективно исследовать орбиты в окрестностях точек Ь. Ц системы Земля-Луна. Численный метод моделирования движения СИСЗ с учетом теории п. Алгоритм численного анализа модели СИСЗ, реализующий метод п. Комплекс программ для моделирования движения искусственного спутника в окрестности треугольных точек либрации, реализующий алгоритм и. Новые квазиэллиптичсскис орбиты СИСЗ, огибающие треугольные точки либрации системы Земля-Луна. ЕФБД НИОКР), получено свидетельство о регистрации, инвентарный номер ВНТИЦ № 9. Реализация и внедрение результатов работы Теоретические результаты и комплекс программ внедрены в учебный и исследовательский процесс на кафедре «Общая физика и астрономия» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессиональною образования «Вологодский государственный педагогический университет» в рамках дисциплины «Астрономия». Апробация работы Материалы диссертации докладывались и получили положительную оценку па следующих научных форумах: серия международных научно-технических конференций «Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и систем искусственного интеллекта (ИНФОС)» (Вологда, ВоГТУ, г, г, г. Вузовская наука - региону» (Вологда, ВоГТУ, г. Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, ВГУ, г. Кибернетика и высокие технологии XXI века (С&Т )» (Воронеж, ВГУ, г. По темам диссертации проводились доклады и делались сообщения на научно-практических конференциях ВоГТУ - гг. Общая физика и астрономия» ВГПУ - гг. Публикации Основные положения диссертационной работы опубликованы в научных работах, в том числе в 3 статьях но перечню ВАК. Работа изложена на 8 листах машинописного текста, содержит рисунков, 9 таблиц, 8 листингов программ.