
- •Профессионально-ознакомительная практика Методические указания и перечень заданий
- •Содержание
- •1. Цель практики
- •2. Требования к прикладной программе
- •3. Содержание отчета по практике
- •4. Постановка решаемых задач
- •4.1. Исследование управляемого движения искусственного спутника Земли
- •Примерные диапазоны исходных данных
- •Представление результатов
- •Варианты уравнений движения
- •2. Уравнения в полярной системе координат
- •3. Уравнения в несингулярных равноденственных элементах
- •Варианты методов управления
- •Варианты заданий
- •4.2. Анализ траектории спускаемого аппарата в атмосфере Земли
- •4.3. Анализ траектории спуска космического аппарата в атмосфере Марса
- •4.4. Анализ движения подводного аппарата
- •4.5. Кинематическое исследование траекторий самонаведения с использованием метода погони
- •4.6. Нахождение переходной (фундаментальной) матрицы для системы линейных уравнений
- •5. Методика программирования
- •6. Литература
Варианты уравнений движения
1. Уравнения в оскулирующих элементах.
где
- расстояние от центра Земли до ИСЗ;
p
– фокальный параметр орбиты,
;
е – эксцентриситет орбиты;
– истинная аномалия;
– аргумент перигея орбиты;
R – радиус апогея;
R – радиус перигея орбиты;
F – ускорение, сообщаемое ИСЗ двигателем коррекции;
– угол между радиус–вектором ИСЗ и направлением тяги
– гравитационная постоянная Земли (0.398603106 км3/с2).
Систему уравнений в оскулирующих элементах можно применять при е>0.
2. Уравнения в полярной системе координат
где r – радиус – вектор ИСЗ (расстояние от центра Земли до ИСЗ);
Vr – радиальная составляющая вектора скорости;
Vt – трансверсальная составляющая вектора скорости;
F – ускорение, сообщаемое ИСЗ двигателем коррекции;
– угол между радиус–вектором ИСЗ и направлением тяги
– гравитационная постоянная Земли (0.398603106 км3/с2).
– полярный угол (аргумент широты)
Для расчета начальных условий используем следующие связи
фокальный параметр
истинная
аномалия, =u
– расстояние
– радиальная скорость
– трансверсальная скорость
Формулы для вычисления элементов орбиты имеют вид
эксцентриситет
синус и косинус истинной аномалии
фокальный
параметр
,
большая
полуось
расстояние
в перигее
расстояние
в апогее
3. Уравнения в несингулярных равноденственных элементах
где
F – ускорение, сообщаемое ИСЗ двигателем коррекции;
– угол между радиус–вектором ИСЗ и вектором тяги
Начальные условия для этих уравнений вычисляются по параметрам начальной орбиты с помощью следующих формул
Для вычисления параметров орбиты по зависимым переменным используются следующие соотношения
– фокальный параметр
– эксцентриситет
– истинная аномалия
большая полуось
расстояние в перигее
расстояние в апогее
Варианты методов управления
N |
Метод |
Закон |
1 |
Постоянство эксцентриситета |
|
2 |
Постоянство расстояния до перигея |
|
3 |
Постоянство расстояния до апогея |
|
4 |
Постоянство фокального параметра |
=0, = |
5 |
Постоянство большой полуоси |
|
6 |
Постоянство положения линии апсид |
|
7 |
Максимальная скорость изменения эксцентриситета |
|
8 |
Максимальная скорость изменения расстояния до перигея |
|
9 |
Максимальная скорость изменения расстояния до апогея |
|
10 |
Максимальная скорость изменения фокального параметра |
=/2 |
11 |
Максимальная скорость изменения большой полуоси |
|
12 |
Максимальная скорость вращения линии апсид |
|