ДОСЛІДЖЕННЯ СТІЙКОСТІ СТРУКТУРИ ОРБІТАЛЬНОГО УГРУПОВАННЯ ТА БЕЗПЕКИ ПОЛЬОТІВ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ

Заголовок (російською): 
ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СТРУКТУРЫ ОРБИТАЛЬНОЙ ГРУППИРОВКИ И БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЁТОВ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Заголовок (англійською): 
STABILITY OF ORBITAL CONSTELLATION STRUCTURE, AND SPACECRAFT FLIGHT SAFETY
Автор(и): 
Білобородов О.О.
Автор(и) (англ): 
Biloborodov Oleg
Ключові слова (укр): 
аналіз космічної обстановки; орбітальне угруповання; перехоплення; зіткнення
Ключові слова (рус): 
анализ космической обстановки; орбитальная группировка; перехват; столкновение
Ключові слова (англ): 
analysis of the space situation; orbital grouping; interception; collision
Анотація (укр): 
Увага провідних країн світу до забезпечення переваги в космічному просторі потребує здійснення постійного контролю безпеки функціонування національних космічних апаратів. Прогнозування орбітального руху дозволяє завчасно вживати заходи щодо зниження імовірності зіткнення космічних засобів. Формалізовано необхідну і достатню умови зіткнення космічних об’єктів на навколоземних орбітах. Для оцінки безпеки польотів окремих класів космічних апаратів проведено моделювання руху діючих космічних апаратів видової розвідки та дистанційного зондування Землі. Наведено результати дослідження довгострокових тенденцій взаємного розташування космічних апаратів на орбітах, а також обґрунтування і формалізація оптимізаційного завдання здійснення маневрів з метою уникнення небезпечних наближень космічних апаратів.
Анотація (рус): 
Внимание ведущих стран мира на обеспечение преимущества в космическом пространстве требует осуществления постоянного контроля безопасности функционирования национальных космических аппаратов. Прогнозирование орбитального движения позволяет заблаговременно принимать меры по снижению вероятности столкновения космических средств. Планы по наращиванию национальной группировки космических аппаратов и постоянный рост количества космических объектов требуют решения актуальной задачи исследования долгосрочных тенденций взаимного расположения космических аппаратов для повышения безопасности их полета. Цель статьи –проведение анализа взаимного расположения космических аппаратов на орбитах и долгосрочные тенденции его изменений, постановка задачи оптимизации маневра для обеспечения устойчивости структуры орбитальной группировки и обеспечения безопасности космических аппаратов.Формализованы необходимое и достаточное условия столкновения космических объектов на околоземных орбитах. Для оценки безопасности полетов отдельных классов космических аппаратов проведено моделирование движения действующих космических аппаратов видовой разведки и дистанционного зондирования Земли. Приведены результаты исследования долгосрочных тенденций взаимного расположения космических аппаратов на орбитах, а также обоснование и формализация оптимизационной задачи осуществления маневров с целью избежания опасных сближений космических аппаратов.
Анотація (англ): 
The views of the leading countries in the world to provide benefits in space requires continuous monitoring of the functioning of the national security spacecraft. Prediction of the orbital motion allows advance to take measures to reduce the likelihood of collision of space vehicles. Plans to build a national grouping of spacecraft and the constant increase in the number of space objects require solving the actual problem of the study of long-term trends in the mutual arrangement of space vehicles to improve the safety of their flight. The purpose of the article was put to analyze the mutual disposition of spacecraft in orbit and long-term trends of its changes, statement of the problem of optimization maneuvers to stabilize the structure of the constellation and the safety of spacecraft. It formalized the necessary and sufficient conditions of the collision of space objects in Earth orbit. To assess the safety of individual classes of spacecraft have been used to simulate the movement of existing spacecraft imagery intelligence and remote sensing. The article presents the results of a study of long-term trends in the mutual arrangement of satellites in orbit, as well as the rationale and formalization optimization problem of the maneuvers to avoid dangerous encounters of spacecraft.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Управління розвитком складних систем, номер 27, 2016
Назва журналу, номер, рік випуску (рус): 
Управление развитием сложных систем, номер 27, 2016
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Management of Development of Complex Systems
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
17.pdf
Дата публікації: 
15 Июль 2016
Номер збірника: 
27
Розділ: 
ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ УПРАВЛІННЯ
Університет автора: 
Військова частина А4566, Київ
Литература: 

 

1. Макаренко Д., Потюпкин А. На орбитальных рубежах. – М.: AKADEMIA, 2008, – 276 с.

2. Гетьман М., Раскин А. Военный космос: без грифа «секретно». / Фонд содействия авиации «Русские Витязи»,– 2008. – 461с.

3. Барабошкин О.И., Трусов С.В., Романов А.А. Определение баллистических параметров в формате TLE в системе радиотомографии ионосферы // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2012. – Т.9. – № 3. – С. 151-155.

4. Кудрявцев С.М. Высокоточные разложения важнейших функций небесной механики в аналитические ряды и их приложения. Специальность 01.03.01 Астрометрия и небесная механика Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Москва 2006, 16 c.

5. Загальнодержавна цільова науково-технічна космічна програма України на 2013-2017 роки (із змінами). Затверджена Законом України від 5 вересня 2013 року № 439-VІI.

6. Khutorovsky Z.N., Boikov V.F. and Kamensky S.Yu. Direct Method for the Analysis of Collision Probabilities of Artificial Space Objects in LEO: Techniques, Results and Application. Proc. of the First European Conference on Space Debris, Darmstadt, Germany, April 1993, pp. 491-508.

7. Чагина В. А. Расчёт движения космического аппарата на околокруговой орбите по данным TLE по упрощённой модели SGP / Чагина В. А., Гришко Д. А., Майорова В. И. Наука и Образование // МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн., 2016. – № 01. – С. 52–66, DOI: 10.7463/0116.0830533

8. Назаренко А.И. Погрешности прогнозирования  движения cпутников в гравитационном поле Земли / Под ред. Р.Р. Назирова. – М.: Ротапринт ИКИ РАН, 2010. – 226 с.

9. Хуторовский З.Н. Риск столкновения на низких высотах с учетом некаталогизированных объектов. Околоземная астрономия (космический мусор). Сборник научных трудов, РАН, Инстиут астрономии, 1998. – С. 17-33.

10. NORAD Two-Line Element Set Format // Електр. ресурс. Реж. доступу: https://www.celestrak.com/NORAD/elements/

11. Методы оптимизации в примерах и задачах: Учеб. пособие/ А.В. Пантелеев, Т.А. Летова. – 2-е изд., исправл. – М.: Высш. шк., 2005. – 544 с.

References: 

 

1. Makarenko, D., Potupkin, A. (2008). On the orbital borders. Мoscow: AKADEMIA, 98–112.

2. Getman, M., Raskin, A. (2008). Military space: without the "classified". Aviation Assistance Fund "Russian Knights", 327–352.

3. Baraboshkin, O., Trusov, S., Romanov, A. (2012). Determination of ballistic parameters in TLE format in the ionospheric tomography system. Modern problems of remote sensing of the Earth from space, Vol. 9, 3, 151-155.

4. Kudriavtsev, S. (2016). Precision expansion the most important functions of celestial mechanics in analytical series and their applications. Abstract of dissertation for the degree of Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Moscow, 9-14.

5. The targeted scientific and technical space program of Ukraine for 2013-2017 years. The Law of Ukraine, 2013/09/05 № 439-VІI.

6. Khutorovsky, Z., Boikov, V., Kamensky S. (1993). Direct Method for the Analysis of Collision Probabilities of Artificial Space Objects in LEO: Techniques, Results and Application. Proc. of the First European Conference on Space Debris, Darmstadt, Germany, 491-508.

7.  Chagina, V., Grishko, D., Maiorova, V. (2016). Satellite's Trajectory Propagation At Near-Circular Orbits Using TLE Files In The Simplified SGP Model. Science and Education of the Bauman MSTU, 16(01), 52–66. DOI: 10.7463/0116.0830533

8. Nazarenko, A. (2010). Errors Satellites predict movements in the Earth's gravitational field. Moscow: Rotaprint, SRI Russian Academy of Sciences, 75-112.

9. Hutorovskii, Z. (1998). The risk of collisions at low altitudes based uncataloged objects. Near-Earth Astronomy (space debris). Collection of scientific works, Russian Academy of Sciences, Institute of Astronomy, 17-33.

10. NORAD Two-Line Element Set Format [electronic source].   https://www.celestrak.com/NORAD/elements/

11. Panteleev, A., Letova, T. (2005). Optimization methods in examples and problems: Textbook. Moscow: High school, 348-366.