Динамика космического аппарата вблизи Солнца

• Автор: Кознов, В. В.
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ПОСТРОЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ДВИЖЕНИЯ АППАРАТА
1.1. Постановка задачи о вычислении возмущений. Метод решения уравнений движения космического аппарата
1.2. Разложение возмущающей функции, обусловленной нецен-тральноетью гравитационного поля Солнца
1.3. Влияние светового давления на движение космического аппарата вблизи Солнца
1.4. Релятивистские возмущения элементов промежуточной орбиты КА
1.5. Возмущения элементов орбиты космического аппарата, обусловленные потенциальными силами
Глава 2. МЕТОД ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УЛУЧШЕНИЯ, ПОСТРОЕНИЕ И
РЕШЕНИЕ УСЛОВНЫХ УРАВНЕНИЙ
2.1. Метод дифференциального улучшения параметров движения космического аппарата из наблюдений
2.2. Построение условных уравнений при улучшении параметров орбиты аппарата
2.3. Построение условных уравнений при улучшении параметров, характеризующих возмущающие факторы
2.4. Применение метода наименьших квадратов и плохая обусловленность
Глава 3. МЕТОДИКА, АЛГОРИТМ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
УЛУЧШЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ КА ИЗ НАБЛЮДЕНИЙ
3.1. Краткое описание алгоритма улучшения параметров дви-движения космического аппарата из наблюдений и характеристики вычислительной программы

% * 3.?. Методике., и характеристики программы вычислений по формулам теории движения КА
Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ИЗУЧЕНИЮ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ СОЛНЦА
4.1. Методика изучения гравитационного поля Солнца. Постановка задачи
4.2. Принятая физическая модель
* 4.3. Результаты исследования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Для планирования любого космического эксперимента необходима его тщательная научная подготовка. Описание движения тел Солнечной системы с точностью, соответствующей точности современных наблюдений, требует уточнения динамических постоянных Солнца. Данное уточнение можно выполнить по измерениям движения космического аппарата (КА) вблизи Солнца. Запуск космического аппарата в сторону Солнца также предоставляет редкую возможность для проверки общей теории относительности (ОТО) и уточнения модели структуры недр Солнца.
Одна из возможностей экспериментальной проверки ОТО заключается в изучении предсказанного смещения перигелия орбиты Меркурия. Смещение перигелия можно измерить с точностью порядка 0,5% [49]. Однако, с начала 1960-х гг. стало ясно, что смещение перигелия (по крайней мере частично) может быть вызвано несфе-ричностью Солнца [57]- Попытки измерить несферичность оптическими методами с Земли дают противоречивые результаты [58], [64].
Величина сжатия в стандартной модели гравитационного поля Солнца характеризуется коэффициентом J при второй зональной гармонике разложения потенциала притяжения Солнца. Значение накладывает ограничения на распределение плотности, угловой скорости и магнитного поля внутри Солнца, и поэтому является полезным при разработке и проверке моделей внутренней структуры Солнца [77]. Таким образом, в настоящее время является важной проблема определения величины «Г
Стандартный метод определения гравитационных коэффициентов тела состоит в оценке их значений по возмущениям траектории движения аппарата при прохождении вблизи тела. По этой причине, а также с целью изучения частиц и полей, оптического исследования

- A sin (2Я/t + ip)
p(30){ sin
00 I
+ ггч
L__i L_, i'
1=2 m
(1.2.12)
pjm)(sin p) oos m (X - X )
1 Im
(1.2.13)
Воспользуемся соотношениями (рис. 1):
sin ip = sin i sin u,
cos tp OOS W = OOS u,
OOS ip sin w = OOS i sin u,
X = w + Q - S,
где w - долгота, отсчитываемая от восходящего узла орбиты КА, S - угол, отсчитываемый от восходящего узла экватора Солнца на эклиптике по дуге экватора в направлении вращения Солнца до нулевого мередиана (его называют звездным временем на начальном гелиографическом меридиане [37]), и -аргумент широты. В гелио-графичеекой системе Кэррингтона кординат точек поверхности Солнца звездное время на начальном гелиографическом меридиане дано соотношением [37]:
S = 180° + 14°,18439716 (Л) - 23982220,0). (1.2.14)
Рис. 1. Сферические координаты аппарата.