6. Механіка угруповання супутників, методи оцінювання імовірності їх максимальних зближень у польоті

Анотація: Запропоновано методи (аналітичний і числовий на основі інтегрування рівнянь руху) оцінювання ймовірності перших зближень не керованих у польоті супутників угруповання на малі відстані на великих часових інтервалах. Із зростанням кількості виводжуваних у район однієї базової орбіти супутників потреба оцінити таку ймовірність незмінно зростає – уже на цей час їх кількість у ряді випадків перевищує сто одиниць. У польоті ці супутники утворюють в обмеженій області космічного простору досить компактне угруповання, щільність розташування супутників у якому на багато порядків перевищує щільність розташування діючих космічних об’єктів на висотах їх функціонування. Через дещо відмітні періоди обертання супутників відстані між ними у напрямку польоту неперервно змінюються, різний прецесійний рух площин орбіт визначає їх кутове розходження зближення в польоті. Визначено, що максимальна ймовірність зближення будь-якої пари супутників угруповання на малі відстані спостерігається, якщо у певному околі чисел витків їх польоту одночасно реалізовано дві події: супутники зближуються на мінімальні відстані у напрямку польоту і кутове рознесення площин їх орбіт близьке до нуля. Визначено умови відокремлення будь-яких двох супутників угруповання (напрямки і швидкості їх відокремлення), які забезпечують реалізацію одночасно зазначених подій у певному околі числа витків польоту. Отримано аналітичні співвідношення, що дозволяють визначити відповідні числові значення ймовірності зближення супутників. Для окремого випадку – відокремлення супутників на екваторі – максимальна ймовірність зближення двох супутників угруповання на малі відстані спостерігається за рівності відносних швидкостей їх відокремлення у напрямку польоту і перпендикулярно до цього напрямку. Для варіанта виведення 12 супутників у район однієї базової орбіти заввишки 650 км і з нахилом 98 визначено параметри відокремлення супутників на екваторі, що реалізують рівномірне їх розходження на перших витках автономного польоту. Для 2 пар (із 66 утворених для розглядуваного випадку виведення) реалізовано умови максимальної ймовірності їх перших зближень на малі відстані. З використанням двох розроблених методів отримано близькі оцінки такої ймовірності.