28 June 2019

Система управления движением корабля «Союз-ТМ» часть 2

AstronauticsPhysics
В первой части я начал рассказывать вам о работе Системы Управления Движением (СУД) на этапе сближения. Остановились мы на методе свободных траекторий и я обещал вам рассказать о методе наведения по линии визирования и параллельном наведении. Пост будет небольшой, но интересный.

Наведение по линии визирования (ЛВ)


Линия визирования (ЛВ) — линия, соединяющая центры масс объектов.

У этого метода есть большой минус. Так как данный метод не учитывает законы орбитального движения космических аппаратов (КА), следовательно, при сближении по этому методу невозможно спрогнозировать относительное движение корабля и станции, и предвидеть последствия управляющих воздействий достаточно точно даже на сравнительно небольших интервалах времени. В связи с этим на траекторию сближения накладываются определенные ограничения.



Вектор относительной скорости сближения Vотн должен быть направлен строго по ЛВ:
Vотн=Vтк -Vок, где

Vтк -вектор орбитальной скорости ТК,
Vок -вектор орбитальной скорости ОК.

При этом угловая скорость линии визирования должна поддерживаться равной нулю:
ωлв= Vбок, где

ωлв — вектор угловой скорости ЛВ,
Vбок — вектор боковой скорости сближения,
ρ — относительная дальность.

При соблюдении данного условия линия визирования в инерциальном пространстве движется параллельно самой себе. Управление кораблем, при котором поддерживается ωлв=0 называется управлением по методу параллельного наведения. Практически реализовать этот метод в чистом виде трудно. Всегда присутствует остаточная угловая скорость сближения, а это значит, что сближение идет с некоторым промахом. Величина этого промаха пропорциональна дальности и величине угловой скорости. Задачей реализации метода параллельного наведения, как в ручном, так и в автоматическом режиме является последовательное гашение угловой скорости линии визирования, тем самым уменьшая промах и удержание радиальной скорости сближения в заданных пределах.



Метод инерциального параллельного наведения предпочтительней в практическом отношении в связи с тем, что он прост в реализации, не требует сложной вычислительной техники. Недостатком метода является то, что применим он только на относительно небольшой дальности и время сближения должно быть минимальным. Этим уменьшается влияние разности
гравитационных ускорений действующих на корабль и станцию. Метод параллельного наведения используется как на завершающем участке автоматического сближения ТК (c дальности 200–100 м в режиме причаливания), так и при ручном управлении в резервных режимах сближения.

В следующей статье я попробую рассказать о принципах построения системы управления движением космического корабля в режиме сближения, описать все используемые в СУД корабля Союз системы координат, а так же выписать мат. модели движения корабля и станции, которые реализованы в СУД корабля Союз.
Tags:космосСУДНсоюз-тмсоюз-тмасближение
Hubs: Astronautics Physics
+15
4.6k 26
Comments 7