Математическое моделирование и анализ движения низкоорбитальной космической тросовой системы

Abstract

Анализируется движение низкоорбитальной космической тросовой системы (НКТС), состоящей из базового и малого космических аппаратов, и соединяющего их троса. Рассматриваются этапы развертывания, свободного движения и стабилизации на низкой почти круговой орбите. Длина троса по окончании развертывания системы составляет несколько десятков километров. Стабилизация движения системы в заданном диапазоне высот осуществляется с помощью корректирующего реактивного двигателя, расположенного на базовом космическом аппарате. Математическое моделирование движения системы на всех участках полета проводится по математической модели с распределенными параметрами, в которой трос представляется совокупностью материальных точек. The paper analyzes the motion of a low-orbital space tether system (STS), which consists of a main spacecraft and a sub-satellite connected by a tether. The deployment stage, the free motion stage and the stabilization stage on a low and nearly circular orbit are considered. The final tether length is several tens kilometers. The stabilization motion of the system in a given range of orbital height is carried out with the help of a corrective thruster. The corrective thruster is located on the main spacecraft. The simulation for all motion stages of the system is based on a mathematical model with distributed parameters, in which the tether is considered as a series of material points with elastic unidirectional mechanical connection.