Устойчивое определение околостационарных спутниковых орбит

• Автор: Кислов, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Постановка задачи.

1.1 Исторический очерк проблемыИ

1.2 Математическая постановка задачи

определения орбит.

1.3 Модели спутниковых орбит

1.4 Модели измерений

1.5 Методы решения обратных задач.

1.6 Краткие итоги главы.

Глава 2. Методы исследования

разрешимости задачи определения орбит
2.1 Теоремы разрешимости
2.2 Анализ разрешимости задачи определения околостационарных орбит в некоторых информационных ситуациях.
2.3 Численный анализ наблюдаемости
задачи определения орбит
2.4 Интерпретация и моделирование парадокса
Лапласа.
2.5 Краткие итоги главы
Глава 3. Вычислительные аспекты решения задачи
определения околостационарных орбит
3.1 Оценки погрешностей решения задачи
3.2 Исследование устойчивости динамических алгоритмов определения орбит.
3.3 Исследование обусловленности задачи определения околостационарных орбит
3.4 Сходимость в задаче определения орбит.
3.5 Краткие итоги главы.
Глава 4. Регулярная модель задачи определения
спутниковых орбит.
4.1 Модельные представления
4.2 Некоторые теоремы разрешимости модифицированной задачи определения орбит.
4.3 Численное исследование модифицированной
модели определения орбит.
4.4 Краткие итоги главы
Заключение
Список литературы


Адамару [], позволили получить ряд утверждений в отношении одного из фундаментальных требований регулярности - наблюдаемости задачи определения околостационарных орбит и указать ряд принципиально неразрешимых ситуаций при конкретных типах траекторной информации. Проведено численное моделирование и дана современная интерпретация парадокса Лапласа []. Практическая ценность работы. В последнее время существенно возрос интерес к запуску ИСЗ на околостационарные орбиты [3], что явилось причиной роста заселенности (включая космический мусор) окрестностей геостационарного кольца [9,4,5,2] и вызвало необходимость высокоточной навигации управляемых и наблюдения неуправляемых объектов [6,9,0,1]. Указанные тенденции прежде всего обусловлены востребованностью геостационарных орбит в коммуникационных целях различного назначения [6, 4, , 8]. В навигационных целях геостационарные спутники используются для повышения надежности функционирования существующих систем позиционирования. Так, космические сегменты известных дифференциальных расширений системы GPS (NAVSTAR) - WAAS (Wide Area Augmentation System), EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Services), MSAS (Multi-Functional Satellite Augmentation System) содержат ГИСЗ, тем самым обеспечивая надежную передачу информации о целостности GPS-системы, дифференциальных поправках, что позволяет значительно повысить точность определения координат потребителя []. Непрерывное покрытие земной поверхности в международной системе поиска и спасения COSPAS-SARSAT [] также достигается введением геостационарных спутников в ее космический сегмент. Учитывая тенденции развития современных представлений организации наземного автоматизированного комплекса управления КА, в которых использование многопозиционных систем при наблюдении околоста-ционарных орбит рассматривается как неоправданные излишества, особую значимость приобретают системы сепаратного визирования КА, состоящие из нескольких, или даже одного пункта наблюдения []. Развитые в диссертации методы гарантированного численного анализа разрешимости и оценки устойчивости функционирования алгоритмов решения задач определения околостационарных орбит могут быть востребованы при создании реальных систем наблюдения, выборе оптимальных конфигураций измерительных пунктов, формировании условий проведения сеансов наблюдений, что обосновывает практическую значимость работы. Апробация работы. IX Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике (Нижний Новгород, ); th International Conference On The Methods of Aerophysical Research (Novosibirsk, ); Дальневосточной математической школе-семинаре им. Е.В. Владивосток, -гг); а также на семинарах лаборатории управления и навигации и межлабораторных семинарах ’’Физика и управление” в Институте автоматики и процессов управления ДВО РАН (0б~гг). Глава 1. Прежде чем переходить к формальному математическому изложению, разрабатываемой в рамках диссертации задачи, остановимся на основных исторических аспектах се возникновения. Началом этапа активного освоения околоземного пространства по праву можно назвать 4 октября - день запуска первого искусственного спутника Земли - итог достижений на то время в области ракетной техники, электроники, автоматического управления, вычислительной техники, небесной механики и др. Дальнейшее освоение космических технологий шло стремительно быстро. Так, 1 февраля был произведен запуск первого американского ИСЗ иЭксплорер-1п, а в течении последующих пятнадцати лет на околоземные орбиты уже было запущено более КА [8]. Идея прикладного использования геостационарной орбиты, являющейся объектом внимания настоящей работы, была обозначена задолго до запуска первого ИСЗ, еще в начале XX века [0]. Впоследствии, в -х годах, А. Кларк указал на перспективность использования геостационарного кольца в организации спутниковой связи [6] (в связи с чем геостационарную орбиту в иностранной литературе иногда называют орбитой Кларка). Несмотря на витавшие после успешного полета первого ИСЗ идеи запуска КА на геостационарную орбиту осуществлен он был только в августе года []. Это был американский аппарат 8упсот-3. Для связи через этот спутник были установлены две 9-ти метровые антенны: одна - в г.