Корянов, В.П. Казаковцев космического полета Часть 1 Системы координат, расчет времени, невозмущенное движение Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия по курсу «Теория космического полета» Основы теории Москва Издательство МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, 2013 c ПРЕДИСЛОВИЕ Запуск первого искусственного спутника Земли (ИСЗ), осуществленный 4 октября 1957 г., стал открытием новой эры в истории человеческой цивилизации—космической. <...> Поскольку масса КА ничтожна по сравнению с массой притягивающего тела, можно рассматривать движение КА относительно притягивающего тела как движение материальной точки в поле тяготения тела, не влияющей на тело. <...> Основные обозначения и системы небесных координат Для определения пространственных координат движения КА, а также для наблюдения за ними используют понятие небесной сферы. <...> Истинный горизонт — плоскость, перпендикулярная вертикальной линии, проходящая через точку О по большому кругу. <...> Основные обозначения: Р — Северный полюс мира; Р —Южный полюс мира; С — южная точка небесного экватора; С — северная точка небесного экватора; Z — зенит; Z — надир; PP — ось мира; B — широта наблюдателя;N — точка севера; S — точка юга; E — точка востока; W — точка запада; O — точка, в которой находится наблюдатель мира — прямая, проходящая через центр небесной сферы перпендикулярно оси вращения Земли. <...> Точка востока от пересечения небесного экватора и истинного горизонта на рис. <...> 1.1 обозначена символом Е, точка запада от пересечения небесного экватора и истинного горизонта — символомW; точка севера — ближайшая точка к Северному полюсу Р — символом N; точка юга — символом S; полуденная линия — пересечение плоскости небесного и истинного горизонта — символами NS; южная точка небесного экватора — символом C; северная точка небесного экватора — С. <...> Плоскость небесного экватора — плоскость, перпендикулярная оси мира и проходящая через точку <...>
Основы_теории_космического_полета_Ч.1.pdf
УДК 629.78 (075.8)
ББК 22.6.39.67
К70
Рецензенты: В.И. Лобачев, В.В. Зеленцов
К70
Корянов В. В.
Основы теории космического полета : учеб. пособие /
В. В. Корянов, В. П. Казаковцев. — Ч. 1: Системы координат,
расчет времени, невозмущенное движение. — М.: Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. — 62, [6] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-3731-3
Рассмотрены основные характеристики невозмущенного движения
космических аппаратов.
Для студентов старших курсовМГТУим. Н.Э. Баумана, изучающих
дисциплину «Теория космического полета».
УДК 629.78 (075.8)
ББК 22.6.39.67
ISBN 978-5-7038-3731-3
-МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013
c
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Раздел 1. Системы координат, используемые в теории космического
полета, и расчет времени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1. Основные обозначения и системы небесных координат . . 4
1.2. Геоцентрические прямоугольные системы координат. . . . . 13
1.3. Расчет времени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Раздел 2. Теория невозмущенного движения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.1. Кеплеровы элементы орбиты и текущие элементы
положения космического аппарата на орбите . . . . . . . . . . . . 23
2.2. Потенциал ньютоновского поля тяготения . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.3. Дифференциальные уравнения движения космического
аппарата в рамках задачи двух тел . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.4. Интегралы невозмущенного движения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.5. Эллиптическая орбита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.6. Круговая орбита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.7. Параболическая орбита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.8. Гиперболическая орбита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Раздел 3. Решение практических задач в рамках теории невозмущенного
движения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.1. Определение географических координат космического
аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.2. Построение трассы спутника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.3. Определение орбит космического аппарата . . . . . . . . . . . . . 54
3.4. Определение элементов орбиты космического аппарата
по его положению и скорости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.5. Определение элементов орбиты космического аппарата
по двум фиксированным его положениям методом
Ламберта–Эйлера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Стр.65