Введение к работе
Основными целями настоящей работы являются:
-
Исследование особенностей методов определения- элементов орбит космических объектов (КО) в условиях наблюдения с борта орбитальной станции (ОС), орбита которой считается известной, на коротких временных интервалах.
-
Исследование влияния различных факторов на точность определения элементов орбит космических объектов.
-
Разработка рекомендаций по методике определения элементов орбит КО, что существенно при проектировании систем наблюдения.
Актуальность и назначение данных г^следоввний определяется следующими современными научно-техничбскими задачами:
1. В области космической геодезии:
. Выработка целеуказаний для систем типа спутник-спутник, предназначенных для изучения тонкой структуры внешнего геопотенциала.
2. Решение задач экологии космоса:
Околоземное космическое пространство сейчас загрязнено'различными предметами: вышедшими из строя спутниками, обломками ракет и другими телами искусственного и естественного происхождения. Необходимо контролировать движение всего этого "космического"мусора", чтобы избеиать столкновения о ним действующих спутников и космических станций.
3.. Проблема астероидной опасности для Земли как планеты,
поскольку вероятность возникновения такой опасности хотя и ма
ла, но отлична от нуля. ... __
'Особенности постановки задачи слздукщзэ: 4
- A -
- С борта ОС измеряются только-направления на КО,причем измере
ния проводятся на коротких временных интервалах (300 - 500 с.)
из-за ограниченности поля зрения телескопа;
Времянаблюдения объекта значительно меньше чем в традиционных методиках наблюдения КО с поверхности Земли, что увеличивает влияние ошибок единичных измерений и приводит к дополнительным вычислительным трудностям.
Взаимные геометрические расположения КО и ОС более разнообразны, чем расположения наземной станции и КО, что увеличивает
количество областей, где сильно возрастает ошибка определения элементов орбит.
-Определение элементов орбиты КО, попавшего в поле зрения телескопа, установленного на борту ОС, предполагает вначале : расчет его предварительной орбиты, а затем уточнение ее по всему множеству измерений. В литературе существует некоторая путаница по поводу термина "Опродслояиз предварительной орбиты" Под этим термином следует понимать определение орбиты по минимальному числу измерений, а под термином "Уточнение орбита'" - уточнение элементов предварительной орбиты по всему . множеству измерений. -При оценке методов, определения орбит КО- в качестве критериев целесообразно принять точность определения элементов орбиты. Точность определения элементов орбиты зависит от ряда факторов: точности результатов измерений', особенностей наблюдения КО, методов обработки результатов наблюдений и т.п.
В соответствии с доставленной целью рассмотрены, следую- . щие Задачи, связанные о определением и оценкой элементов предварительных орбит объектов:
f. Выбор-методов и сравнение их точности.
-
Выбор критерия единственности решения.
-
Исследование точности определения элементов предварительной орбиты в зависимости от взаимного геометрического расположения КО и ПС.
факторов (второй зональной гармоники геогготекциала и сопротивления 'атмосферы) на точность определения предварительной орбиты на очень малых интервалах временя- порядка 500 с.
' Кроме того, поставлены следующие задачи исследования точности определения элементов орбит КО при уточнении их по множеству измерений:
.1. Исследовать влияние грубых ошибок во всем массиве измерений на точность окончательных элементов орбит КО.
2. Исследовать влияние возмущающих факторов на точность определения окончательных орбит КС.
И, наконец, для обоих случаев (определение предварительной орбита КО и уточнение ее по множеству измерений) поставлена задача исследовать влияние ошибки в положении 00 на точность определения элементов орбит КО.
Научная новизна работы заключается в следующих результатах:
-
Обработка измерений, произведенных на коротких временных интервалах с борта орбитальной станции, с целью определения предварительной орбиты методом Гаусса явно предпочтительнее обработки измерений методами типа метода Лапласа.
-
При определении элементов предварительной орбиты лю--бкми мэтодами с борта одного или нескольких ОС существуют ограничения на взаимное геометрическое роегголоаензе НО И ОС.
- б -
3. Установлены зависимости точности определения расстоя
ния и скорости КО от ошибок измерений и продолжительности
сеанса-для всех рассмотренных-методов, - что позволяет- прово
дить предварительную оценку точности измерений.
'4. Рассчитано, оптимальное геометрическое расположение двух и трех ОС, с борта которых ведутся наблюдения КО и которые находятся на одной, круговой орбите.
5. Наиболее точные измерения получаются при определении орбит методом Гаусса при наблюдении с борта трех и двух ОС (не считая- синхронного наблюдения с борта двух ОС, которое сложно реализовать на практике).
' 6. Уточнение орбит по множеству измерений необходимо проводить при помощи фильтра Кзлмгна с включением в него алгоритма отбраковки грубых измерений.
7. При уточнении элементов орбит НЕЗкоорбитальных КО не- ' обходимо- использовать Фильтр Калмана' с учетом возмущений, дейотвуицих на КО' (второй зональной гармоники геопотенциала и сопротивления атмосферы).
Реализация результатов и практическая ценность.
Работа выполнялась в ранках госбптжбтной НИР кафедры астрономии и космической геодезии МййГАиК ), s также с использованием ваших предварительных исследований, опубликованных в кашей работе [1].
. Результаты исследований внедрены в научно-исследовательских работах по теме "Моноплан", выполненных ЦНИИМащ. .' Публикации.
Основноэ содержание диссертации > опубликовано в двух
статьях.
Объем работы. Диссертация состоит из введения,' пяти глав, заключения, списка литературы на русском и английском языках, включающего 49 нвименовений, приложения, 9 страниц рисунков, 8 страниц таблиц и схем. Основное содержание изложено на 90 страницах машинописного текста.
