Космическая техника. Космонавтика. Космические аппараты

В учебном пособии изложены теоретические основы моделирования движения искусственного спутника Земли (ИСЗ). Невозмущенное (кеплерово) движение ИСЗ представлено моделями по результатам решения классической задачи небесной механики – задачи двух тел в виде соответствующих интегралов площадей, энергии и Лапласа. Дано описание кеплеровых элементов орбиты ИСЗ и их связь с прямоугольными координатами (и скоростями) ИСЗ в геоцентрических инерциальной и гринвичской системах координат. Моделирование возмущенного движения ИСЗ в основном представлено моделями движения в оскулирующих элементах с учетом несферичности Земли и нецентральности ее поля тяготения, а также с учетом сил сопротивления, обусловленных влиянием верхних слоев атмосферы.

Приведена классификация основных методов местоопределения в глобальных навигационных спутниковых системах. Рассмотрены абсолютные и относительные методы местоопределения различной точности и оперативности по измерениям систем ГЛОНАСС и GPS, в том числе с использованием систем широкозонной дифференциальной коррекции. Описано местоопределение как статического, так и динамического потребителя. Значительное внимание уделено высокоточному абсолютному местоопределению. Изложены теоретические и методические материалы к лабораторным работам по местоопределению потребителя в глобальных навигационных спутниковых системах.

Содержатся материалы для исследования температурных режимов модели заправочной системы ракеты или космического аппарата, экспериментального определения и обработки характеристик теплообмена для режимов температурной подготовки топлива при различных схемах включения насосов.

С помощью проведенной формализации поиска баллистических сценариев с последующим адаптивным привлечением десятков миллионов вариантов построен высокоточный алгоритм синтеза цепочек гравитационных маневров, меняющих наклонение. Его использование приводит в результате к значительному изменению наклонения орбиты исследовательского КА без значительных затрат рабочего тела за разумное время проведения миссии

Приведена классификация малых космических аппаратов по подклассам. Представлены систематизированные сведения об основных технико-экономических характеристиках малых космических аппаратов. Дан обзор областей использования малых космических аппаратов. Содержит дополнительные и уточненные сведения о малых космических аппаратах, появившиеся в открытой печати после выпуска в 2015 году издательством ОмГТУ справочного пособия «Малые космические аппараты».

Подробно рассмотрены особенности моделирования раскрытия крупногабаритных солнечных батарей (СБ) космических аппаратов и экспериментальной отработки их раскрытия. Приведены однофазные и многофазные схемы раскрытия СБ и модель установки элементов конструкции СБ на упоры и фиксаторы. Дан пример расчета трех кинематических схем раскрытия СБ.

Приведены результаты экспериментального и теоретического моделирования динамики раскрытия солнечных батарей различных кинематических схем, схемы экспериментальных установок. Выполнено сравнение результатов расчетов с экспериментально зафиксированными параметрами процесса. Отмечена хорошая сходимость, позволяющая сделать вывод о достоверности метода расчета.

Рассматривается механизм обеспечения единого времени, описывается его формальная модель, выводятся оценки времени распространения маркеров времени. Рассматривается работа в условиях сбоев в сети и приведено сравнение с результатами имитационного моделирования.

О возможности производства и использования в России малых космических аппаратов.

Ученые рекомендуют космонавтам выращивать свежую зелень прямо на борту космического корабля.

Рассказывается о том, что в ближайшие годы предполагается штурм космоса и для этого нужно создать космические навигационные системы и автопилоты.

Рассмотрены принципы и приемы конечно-элементного моделирования и расчетов типов конструкций, характерных для ракетно-космической техники, в среде современного программного продукта MSC.Nastran. Пособие содержит упражнения для освоения конечно-элементного моделирования в системе MSC.Nastran, а также справочные необходимые для выполнения этих упражнений.

Рассматривается исторический аспект развития методов обеспечения и экспериментальной отработки ракетно-космической техники. Излагаются методы расчёта надёжности сложных технических систем и их элементов. Рассматриваются методические вопросы нормирования надёжности ракетно-космических комплексов. Приводятся организационные и технические аспекты решения проблемы обеспечения надёжности ракетно-космической техники на различных этапах жизненного цикла изделий. Рассматриваются вопросы экспериментальной отработки ракетно-космической техники, в том числе и лётной отработки.

Обсуждаются методические вопросы исследования эффективности ракетно-космической техники. Рассматриваются вопросы моделирования целевого функционирования высокопроизводительных космических аппаратов детального оперативного наблюдения. Разрабатываются модели и алгоритмы для оценки основных показателей эффективности: разрешающей способности на местности при съёмке, периодичности наблюдения заданных объектов, оперативности доставки видеоинформации на Землю и производительности космической системы наблюдения.

Рассматриваются методы выбора основных характеристик и проектного облика космических аппаратов и ракет-носителей с помощью проблемно-ориентированных систем автоматизированного проектирования. Рассмотрены теоретические вопросы создания проблемно-ориентированных систем, описан программный комплекс для реализации проблемно-ориентированной системы автоматизированного проектирования в среде программирования DELPHI, позволяющий осуществлять выбор основных проектных характеристик летательных аппаратов с учетом показателей их целевой эффективности.

В конспекте лекций по курсу модульное проектирование микроспутников излагаются критерии классификация космических аппаратов, основные стадии и этапы создания микроспутников, дается описание основных бортовых систем микроспутников. Конспект лекций разработан на межвузовской кафедре космических исследований.

Изложены принципы построения спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС. Особое внимание уделено относительным и угловым измерениям на основе глобальных радионавигационных спутниковых систем, методике ориентирования зенитных ракетных, радиолокационных систем и авиационных комплексов перехвата. Представлены результаты исследования погрешностей измерения местоположения подвижных объектов и пространственной ориентации с целью разработки методов их уменьшения, определены направления помехоустойчивости навигационной аппаратуры потребителя спутниковых радионавигационных систем.

Моделирование конструкций ракетно-космической техники методом конечных элементов в среде MSC.Nastran с использованием системы твердотельного моделирования SolidWorks. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Механика управления движением космических аппаратов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Моделирование целевого функционирования космических аппаратов наблюдения с учетом энергобаланса. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Методы расчета и обеспечения надежности ракетно-космических комплексов. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Методика выбора основных проектных характеристик и конструктивного облика космических аппаратов наблюдения. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)