Использование в оперативном контуре управления космическим аппаратом перспективного алгоритма выбора наиболее безопасного варианта спуска при возникновении нештатной ситуации

4 / 11

А.Ю. Кутоманов, С.И. Кудрявцев
4 Инженерный журнал: наука и инновации # 22016
Результаты модернизации алгоритма выбора безопасного
варианта спуска при возникновении нештатных ситуаций для
работы на борту КА и в оперативном контуре управления. Суть
выбора безопасного варианта спуска состоит в следующем:
определить для заданной модели движения ТПК и возвращаемого ап-
парата (ВА) на участках схода с орбиты и атмосферном участке спуска
1( , , ),  x f t x u (1)
где Т
, , , , , ,     
x y z x x y V V V — вектор состояния ТПК или ВА;
рассчитать для модели бортовой системы управления
атмосферным участком спуска
пр 2 ком пр ( , , , ), γ λ     f t x (2)
где φпр — прицельная широта ввода основной системы парашю-
тирования (ОСП); λпр — прицельная долгота ввода ОСП.
Для различных вариантов времени возникновения нештатных
ситуаций, когда требуется срочное завершение полета, необходимо
определить:
 форму и расположение зоны маневра (ЗМ) U (U ⊆ Λ) — для
участка терминального управления с высоты гарантированного
возобновления связи со спутниками ГЛОНАСС, где Λ — множество
достижимых районов посадки;
 значение координат прицельной точки ξпр (φ, λ), удовлетворяющей
условию   cur ξ (ξ , Δ) U    , где cur (ξ , Δ)  — предикат от текущей
точки посадки ( cur ξ ) и экспертной оценки безопасности района (Δ);
 значение времени включения ДУ на торможение, обеспечи-
вающее попадание в прицельную точку ξпр при движении по
номинальной траектории вкл 2 пр ( , , ξ ). t f t x 
Основными составляющими алгоритма, влияющими на быстро-
действие и использование вычислительных ресурсов, являются
расчет зоны маневра на участке терминального управления, а также
выбор ближайшей точки прицеливания, удовлетворяющей требова-
ниям по безопасности района посадки.
Для ускорения быстродействия зона маневров аппроксимируется
эллипсом, границы которого определяются четырьмя точками начала
и конца его большой и малой осей (рис. 1). Точки находят путем
численного интегрирования системы (1) с различными значениями
угла скоростного крена γ. Так как операция численного
интегрирования является критичной по использованию вычисли-
тельных ресурсов и быстродействию, вместо четырех прострелов
используются два — с γ = 180° и γ = 60°. Остальные точки получают