Применение метода усреднения для прогноза движения и управления электродинамической тросовой системой наноспутников

Abstract

Рассматривается задача управления движением электродинамической тросовой системой на околоземной орбите. Орбитальная тросовая система состоит из двух наноспутников, соединенных проводящим тросом. Посредством взаимодействия проводящего ток троса с магнитным полем Земли осуществляется изменения параметров орбиты центра масс системы. Для построения приближенно оптимального управления движением системы используется принцип динамического программирования Беллмана в сочетании с методом усреднения. Построена усредненная математическая модель движения центра масс для прогнозирования изменения орбитальных параметров системы. Приводятся численные результаты, полученные по модели движения с распределенными параметрами, подтверждающие возможность применения приближенно оптимального управления и результатов оценки изменения параметров орбиты. The problem of control motion of an electrodynamic tether system in a near-earth orbit is considered. The orbital tether system consists of two nanosatellites connected by a conductive tether. Through the interaction of the current-conducting tether with the earth's magnetic field, the changes in the orbit parameters of the center of mass of the system are carried out. The Bellman dynamic programming principle in combination with the averaging method is used to construct an approximately optimal control of the system. An averaged mathematical model of the mass center for predicting changes in the orbital parameters of the system is constructed. Numerical results obtained from the motion model with distributed parameters are presented, confirming the possibility of using approximately optimal control and the results of estimating changes in the orbit parameters.