Порядок выполнения лабораторной работы.

Математическая модель пространственного движения КА в проекциях на оси орбитальной системы координат.

Движение КА рассматривается в текущем положении плоскости орбиты. При этом плоскость орбиты непрерывно изменяет пространственное положение в инерциальной системе координат (АГЭСК). В плоскости орбиты фиксируется базовая ось 0ξ, относительно которой определяется угол(φ) положения КА. Угловое расстояние КА относительно восходящего узла орбиты определяется аргументом широты (u).

Основными направлениями являются:

- радиальное, по радиусу орбиты (V_r, S – радиальные составляющие скорости и ускорения),

- трансверсальное, в плоскости орбиты перпендикулярно радиусу (V _n, T –трансверсальные составляющие скорости и ускорения),

- бинормальное, перпендикулярное плоскости орбиты

(W –бинормальное ускорение).

Дифференциальные уравнения движения КА:

(3)

Начальные условия: . Если базовая ось 0ξ совмещена с направлением радиуса в момент начала расчета, то φ₀ =0.

В лабораторной работе в качестве начальных условий расчета имеем:

Ω₀, i₀, ω₀, r₀, e₀, u₀.

Эти данные преобразуются в программе расчета к

После интегрирования имеем: . Эти данные преобразуются в программе расчета к кеплеровым элементам орбиты и определяются отклонения элементов орбиты от их значений в невозмущенном движении ИСЗ.

Определение координат и составляющих скорости КА в АГЭСК:

Определение Кеплеровых элементов орбиты:

-параметр орбиты,

- большая полуось,

- эксцентриситет,

- определение угла истинной аномалии,

- угловое положение перигея орбиты относительно восходящего узла.

В процессе расчета определяются отклонения всех элементов орбиты, обусловленные влиянием сжатия Земли, от их значений при движении ИСЗ без учета сжатия Земли: De = e – e_n, Di = i – i_n, Dp = p - p_n, DΩ = Ω - Ω_n, Dω = ω – ω_n, Dr = r – r_n, Dr₀ = r – r₀, Dz.

Здесь индексом «n» отмечены элементы орбиты при движении ИСЗ без учета влияния сжатия Земли, Dr₀ –отклонение радиуса ИСЗ от радиуса круговой орбиты с радиусом r₀, Dz – боковое отклонение ИСЗ от плоскости невозмущенного движения.

Порядок выполнения лабораторной работы.

1.Вызвать на экран дисплея файл задания данных «SP07.doc».

 

0. 60.00 0.0 7000.0 0.0008 0.0

 

OMG(d) i(d) OMM(d) r0(km) e uo(d)

 

OMG(d)-долгота восходящего узла ИСЗ (град);

i(d)-наклонение орбиты (град);

OMM(d)-долгота перигея (град);

r0(km)-начальный радиус орбиты;

e-эксцентриситет;

uo(d)-начальное угловое положение ИСЗ относительно восходящего узла;

 

Ввести числовые значения величин: OMG(Ω), i, OMM(ω), r₀, e, u. Сохранить вновь введенные данные и выйти на файл «SP07.exe». Выделив файл «SP07.exe» нажмите на «Enter». Появится надпись «input result fail name». Введите имя файла результатов расчета (например: «0.doc») и нажмите на «Enter». Откройте полученный файл и проанализируйте полученные величины. Выпишите значения вековых уходов и максимальных амплитуд периодических отклонений элементов орбиты. Постройте графики De, Di, Dp, DΩ, Dω, Dr, Dr₀, Dz, h в функции аргумента широты (u) для одного оборота ИСЗ. Проанализируйте полученные графические зависимости.

2. Вызвать на экран дисплея файл задания данных «SP07.doc». Ввести числовое значение эксцентриситета e = 0. Сохранить вновь введенные данные и выйти на файл «SP07.exe». Провести расчет и проанализировать отклонения элементов орбиты.

3. Вызвать на экран дисплея файл задания данных «SP07.doc». Ввести числовое значение эксцентриситета немного больше нуля. Сохранить вновь введенные данные и выйти на файл «SP07.exe». Провести расчет и проанализировать отклонения радиуса орбиты от круговой орбиты радиусом r₀. Найти величину требуемого значения эксцентриситета, при которой получаться минимальные отклонения радиуса ИСЗ от круговой орбиты радиусом r₀. Построить график Dr₀ (u). Проанализируйте полученный результат.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: