Демпфирование внеплоскостных колебаний сферического объекта при его бесконтактной транспортировке ионным | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2024. № 89. DOI: 10.17223/19988621/89/7

Демпфирование внеплоскостных колебаний сферического объекта при его бесконтактной транспортировке ионным

Исследуется процесс бесконтактной транспортировки объекта космического мусора сферической формы под воздействием ионного потока, генерируемого двигателем активного космического аппарата. Найден закон оптимального управления тягой двигателя активного космического аппарата, позволяющий демпфировать колебания центра масс космического мусора в направлении, перпендикулярном плоскости орбитального движения. Проведено численное моделирование спуска, подтверждающее корректность найденного закона.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 7

Ключевые слова

метод Беллмана, закон управления, ионный поток, бесконтактная транспортировка, космический мусор

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Ледков Александр Сергеевич	Самарский национальный исследовательский университет им. С.П. Королева	кандидат технических наук, доцент кафедры теоретической механики	ledkov@inbox.ru
Белов Алексей Александрович	Самарский национальный исследовательский университет им. С.П. Королева	лаборант НИГ-63 (научно-исследовательская группа механики), бакалавр	belov-developer@mail.ru

Всего: 2

Ссылки

Ледков А.С., Белов А.А., Тчанников И.А. Сравнение эффективности использования лазерной абляции и ионного потока для бесконтактной уборки космического мусора с квазикруговой орбита: // Труды МАИ. 2022. № 127.

Пантелеев А.В., Бортаковский А.С. Теория управления в примерах и задачах. М.: Высшая школа, 2003. 585 с.

Alpatov A., Khoroshylov S., Bombardelli C. Relative control of an ion beam shepherd satellite using the impulse compensation thruster // Acta Astronautica. 2018. V. 151. P. 543-554.

Alpatov A., Cichocki F., Fokov A., Khoroshylov S., Merino M., Zakrzhevskii A. Determination of the force transmitted by an ion thruster plasma plume to an orbital object // Acta Astronautica. 2016. V. 119. P. 241-251.

Bombardelli C. Relative dynamics and control of an ion beam shepherd satellite // Advances in the Astronautical Sciences. 2012. V. 143. P. 2145-2158.

Aslanov V.S., Ledkov A.S. Fuel costs estimation for ion beam assisted space debris removal mission with and without attitude control // Acta Astronautica. 2021. V. 187. P. 123-132. 10. 1016/j.actaastro.2021.06.028.

Khoroshylov S. Out-of-plane relative control of an ion beam shepherd satellite using yaw attitude deviations // Acta Astronautica. 2019. V. 164. P. 254-261. 10.1016/j.actaastro. 2019.08.016.

Obukhov V.A., Pokryshkin A.I., Svotina V.V. Thruster Rotation Angle Control During Contactless Removal of Space Debris Objects //Applied Mathematics and Computational Mechanics for Smart Applications. Singapore: Springer, 2021. P. 127-139.

Colpari R., Sajjad N., Kiran A., Chakraborty M., Tripathi V., Baranwal P., Janardhana B., Stepanova D., Wischert D. Conceptual analysis for a technology demonstration mission of the ion beam shepherds. CEAS Space Journal. 2022. V. 15. P. 567-584.

Obukhov V.A., Kirillov V.A., Petukhov V.G., Pokryshkin A.I., Popov G.A., Svotina V.V., Testoyedov N.A., Usovik I. V. Control of a service satellite during its mission on space debris removal from orbits with high inclination by implementation of an ion beam method // Acta Astronautica. 2022. V. 194. P. 390-400.

Aslanov V.S. Gravitational trap for space debris in geosynchronous orbit // Journal of Spacecraft and Rocket. 2019. V. 56 (4). P. 1277-1281.

Aslanov V.S. Exact solutions and adiabatic invariants for equations of satellite attitude motion under Coulomb torque // Nonlinear Dynamics. 2017. V. 90. P. 2545-2556.

Fang Y. Dynamic deorbit of small-sized space debris in near-Earth orbit in view of spacebased pulse laser // Journal of Laser Applications. 2022. V. 34 (2). Art. 022018.

Bombardelli C., Pelaez J. Ion beam shepherd for contactless space debris removal // Journal of guidance, control, and dynamics. 2011. V. 34 (3). P. 916-920.

Huang W., He D., Li Y., Zhang D., Zou H., Liu H., Yang W., Qin L., Fei Q. Nonlinear dynamic modeling of a tethernet system for space debris capture // Nonlinear Dynamics. 2022. V. 110 (3). P. 2297-2315.

Sizov D.A., Aslanov V.S. Optimal thrust control during tether deployment after harpoon cap ture of space debris // AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC. 2021. V. 2318 (1). Art. 050005.

Zhang W., Li F., Li J., Cheng Q. Review of On-Orbit Robotic Arm Active Debris Capture Removal Methods // Aerospace. 2023. V. 10 (1). Art. 13.

Ledkov A., Aslanov V. Review of contact and contactless active space debris removal approaches // Progress in Aerospace Sciences. 2022. V. 134. Art. 100858.

Kessler D.J., Cour-Palais B.G. Collision frequency of artificial satellites: The creation of a debris belt // Journal of Geophysical Research: Space Physics. 1978. V. 83 (A6). P. 26372646.

Вениаминов С.С., Червонов А.М. Космический мусор - угроза человечеству // Механика, управление и информатика. 2012. № 4. С. 2-191.