Белоконов В.М., Белоконов И.В. Системный анализ космических миссий

Электронный конспект лекций. — Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2010. — 102 с. Предмет дисциплины «Системный анализ космических миссий» включает в себя совокупность взаимосвязанных задач, комплексное решение которых позволяет сделать оценку возможности реализации миссии, обосновать основные технические характеристики и проектные параметры, обеспечивающие достижение поставленных целей. Так как центральным элементом любой космической миссии является полет космического аппарата, то знание основ теории полета, инженерных моделей, связывающих проектные параметры космического аппарата, методы управления движением с критериальным базисом космической миссии является обязательным условием. Настоящий курс лекций включает в себя информацию для взаимосвязанной оценки реализуемости миссий, как в околоземном космическом пространстве, так и для миссий в пределах Солнечной системы.
Конспект лекций предназначен для магистратов, обучающихся по магистерской программе «Космические информационные системы и наноспутники. Навигация и дистанционное зондирование» по направлению 010900.68 «Прикладные математика и физика». Конспект лекций разработан на межвузовской кафедре космических исследований. Содержание
Введение
Математическое моделирование движения - основной инструмент системного анализа космических миссий
Основные понятия и классификация математических моделей движения
Системы координат, применяемые при системном анализе космических миссий
Уравнения движения летательного аппарата
Невозмущенное движение космического аппарата
Уравнения движения в поле центральной силы
Основные интегралы уравнений движения
Уравнения орбиты и скорость в полярных координатах
Движение по эллиптическим орбитам
Движение по гиперболическим траекториям
Характерные космические скорости
Элементы орбит в пространстве
Анализ возможности выведения полезной нагрузки на орбиту ракетами космического назначения
Проектные характеристики ракет космического назначения
Приближенная оценка возможности запуска па орбиту
Расчет и анализ программной траектории движения первой ступени ракеты-носителя
Расчет и анализ программных траекторий внеатмосферных ступеней ракеты-носителя
Анализ возмущенного движения космических аппаратов
Возмущения орбиты, вызванные нецентральностью поля тяготения Земли
Возмущения движения, вызванные торможением атмосферой
Перелеты между орбитами и маневрирование космических аппаратов
Расчет маневров перелета между орбитами
Расчет маневров, корректирующих орбиту полета
Относительное движение двух космических аппаратов и маневры сближения
Анализ движения спускаемых аппаратов в атмосфере Земли
Расчет маневра схода с орбиты при возвращении на Землю
Анализ движения спускаемого аппарата в атмосфере
Анализ межпланетных миссий
Приближенная методика расчёта траекторий межпланетных перелётов
Анализ перелёта с околоземной орбиты на орбиты спутников ближних планет (Марса, Венеры)
Анализ пертурбационных маневров
Анализ движения КА в системе Земля-Луна