Анализ возможности возникновения детерминированного хаоса в космическом летательном аппарате с гиродемпферами для дистанционного зондирования земной поверхности

Abstract

Цель работы заключается в моделировании и анализе колебаний по тангажу космического летательного аппарата, осуществляющего дистанционное зондирование земной поверхности, с точки зрения возможности возникновения детерминированного хаоса в процессе успокоения собственных колебаний относительно центра масс летального аппарата. В работе построена нелинейная математическая модель колебаний космических летательных аппаратов дистанционного зондирования поверхности Земли с поплавковыми гиродемпферами со встроенной системой терморегулирования на элементах Пельтье. Результаты компьютерных экспериментов c использованием разработанной библиотеки моделей температурных возмущений показали, что при некоторых критических значениях параметров рассматриваемой системы возможно возникновение детерминированного хаоса. Получены фазовые портреты при переходе движения космического летательного аппарата по тангажу от регулярных колебаний к хаотическим. Построены области детерминированного хаоса, как функции параметров систем с гиродемпферами и характеристик температурных и механических внешних возмущений. The main goal of the work is mathematical modeling and analysis of pitch oscillations of an Earth remote sensing satellite, in the point of view of the possibility of occurrence of chaotic motion during the process of calming the natural oscillations relative to the satellite's mass center.A nonlinear mathematical model of oscillations of an Earth remote sensing satellite with floated gyrodampers. The floated gyrodampers have an integrated thermal control system based on Peltier elements is constructed. According to the results of computer experiments by dint of the developed library of temperature perturbation models, it is shown that for some critical values of the parameters of the system under consideration, deterministic chaos can occur. Phase portraits were obtained during the transition of the satellite in pitch oscillation from regular to chaotic motion. Areas of deterministic chaos are constructed as functions of the parameters of systems with gyro dampers and the characteristics of external temperature and mechanical disturbances.