4. Про управління орієнтацією космічного апарата на наземну станцію приймання даних

Анотація: Розглянуто питання керування орієнтацією космічного апарата для наведення бортової антени на наземну станцію приймання даних протягом сеансу зв’язку. Антена нерухома відносно корпусу космічного апарата. Призначення антени – отримання на борт космічного апарата польотного завдання та скидання на Землю телеметричної інформації. Під час руху космічного апарата по орбіті його положення відносно наземної станції приймання даних безперервно змінюється. Це пов’язано з добовим обертанням Землі, рухом космічного апарата по орбіті та кутовим рухом космічного апарата відносно центру мас під дією збурних і керувальних моментів. Для повороту космічного апарата використовують двигуни-маховики, установлені по осях зв’язаної з центром мас космічного апарата системи координат. Для розвантаження двигунів-маховиків використовують електромагніти. Запропоновано закон керування двигунами-маховиками, що забезпечує поворот космічного апарата для наведення антени на наземну станцію приймання даних. Наведено математичну модель динаміки космічного апарата відносно центру мас з урахуванням запропоно-ваного закону керування двигунами-маховиками. Із зовнішніх збурних моментів, що діють на космічний апарат у польоті, ураховують гравітаційний, магнітний, аеродинамічний моменти та момент сил сонячної радіації. Під час обчислення магнітних моментів використовують дипольну модель магнітного поля Землі. Розроблено програму та проведено моделювання динаміки космічного апарата на персональному комп’ютері для заданих вихідних даних. Початкові умови під час моделювання відповідають режиму орієнтації космічного апарата відносно орбітальної системи координат із заданою точністю. Результати моделювання підтверджують застосовність запропонованого закону керування двигунами-маховиками.