SCI Библиотека

Книга посвящена ретроспективному обзору прикладных методов современной небесной механики, использование которых позволило успешно реализовать за более чем шестидесятилетний период целый ряд значительных отечественных и международных космических проектов от первых космических аппаратов исследования Луны, Венеры и Марса до космического комплекса «Спектр-Р». Книга отражает основные результаты многолетнего плодотворного сотрудничества научных коллективов АО «НПО Лавочкина» и ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Это сотрудничество в области исследований Луны и Солнечной системы началось более полувека назад. Описывается также использование методов баллистического проектирования перспективных проектов исследования Солнечной системы: «Спектр-РГ», «Интергелиозонд», «Венера-Д» и «Лаплас-П».

Книга состоит из трёх разделов. В первом разделе рассмотрены методы проектирования траекгорий перелётов. Рассмотрены перелёты между небесными телами, между Землёй и Луной, а также полёты КА для научного исследования Вселенной. Отдельно рассмотрены вопросы проектирования траекторий КА «Спектр-Р» для обеспечения работы наземно-космического интерферометра. Значительное место уделено описанию современных методов проектирования орбит в окрестности либрационных точек. Второй раздел посвящён проектированию перелётов с использованием последовательностей гравитационных манёвров около естественных небесных тел, позволяющих получить дополнительную характеристическую скорость космического аппарата, обеспечивающую реализацию траекторий, необходимых для выполнения научной задачи. Рассмотрены гравитационные манёвры для изменения орбитальной энергии и наклонения орбиты КА. Методам баллистико-навигационного обеспечения полётов КА посвящен третий раздел книги. В этом разделе рассмотрены математические модели движения КА, включая гравитационные возмущения, аэродинамические силы, влияние давления солнечной радиации, воздействие тяги двигателя.

Книга будет полезной как для сложившихся ученых и инженеров, так и для аспирантов и студентов.

В книге описаны автоматические станции для исследования поверхностного покрова Луны, а также оборудование для отбора проб лунных грунтов. Приведены методика и результаты исследований физико-механических свойств грунтов.

На примере наземной отработки самоходного шасси луноходов изложены способы имитации лунных условий, а также проведения стендовых и ходовых испытаний на Земле.

Книга предназначена для специалистов, занимающихся конструированием автоматических станций, их испытаниями и исследованием внеземных грунтов. Она может быть интересна широкому кругу читателей.

В книге изложены теоретические основы построения и проведен анализ технических характеристик систем автономной навигации космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Рассмотрены системы, созданные или исследованные в эпоху, предшествующую вводу в строй спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС и GPS, а также перспективная прецизионная интегрированная система с использованием протяжённых наземных ориентиров, которая может быть создана на базе современных информационных технологий в качестве резервной для систем с использованием аппаратуры потребителей СРНС. В рамках исследования резервной системы разработаны основы теории оптимального сканирования поверхности Земли.

Впервые в одной книге изложены результаты исследований и практических разработок авторов, опубликованные ранее лишь в журнальных статьях и учебных пособиях.

Книга адресована научным работникам, преподавателям и студентам вузов аэрокосмической отрасли, специализирующимся в области космической навигации, а также соискателям учёных степеней.

Исследованы процессы взаимодействия движителей транспортных машин космической техники с поверхностью грунта. Приведены методы оценки проходимости существующих планетоходных движителей и даны рекомендации для новых видов движителей. Впервые систематизирован материал, посвященный сложным вопросам взаимодействия колесных движителей планетоходов с несущей поверхностью. Дан анализ экспериментальных методов исследования различных видов движителей.

Для инженерно-технических работников, занимающихся разработкой космической техники, а также проблемами проходимости колесных машин наземного транспорта.

Рассмотрены основные особенности динамики инопланетных подвижных аппаратов — планетоходов, предназначенных для работы на поверхности Луны и планет. Приведены расчетно-теоретические методы оценки устойчивости движения планетоходов, методы решения задач их тяговой динамики. Представлены современные модели рельефа Луны и Марса и рассмотрены вопросы взаимодействия планетоходов с неровностями рельефа. Результаты теоретических исследований сопоставлены с данными, полученными при эксплуатации на Луне советских аппаратов «Луноход-1» и «Луноход-2».

Книга предназначена для разработчиков космических станций, научных работников, занимающихся исследованиями поверхностного покрова Луны и планет, специалистов в области робототехники.

С единых методических позиций освещена вся совокупность задач наведения, связанных с проектированием и полетом автоматических межпланетных станций (АМС). Приведена общая постановка проблемы, сформулированы критерии оптимальности и определен состав корректируемых параметров. Даны модели движения аппаратов при различных предположениях о характере действующих в полете возмущений и погрешностей функционирования бортовых систем. Разработаны универсальные методы решения задач наведения, оценки энергетических затрат и погрешностей реализации управления. Значительное внимание уделено выбору оптимальной стратегии наведения, основанной на использовании обобщенного принципа максимума и численных методов поиска экстремума. Рассмотрены приближенные способы исследования закономерностей наведения. Применение рекомендованных алгоритмов проиллюстрировано примерами из практики полетов автоматических станций «Венера» и «Вега». Приведены результаты оптимизации стратегии коррекций траекторий движения перспективных АМС, предназначенных для полетов к Марсу, включая станции, оснащенные электрореактивными двигателями малой тяги.

Для научных работников, занимающихся управлением и навигацией космических аппаратов.

В книге освещены основные проблемы навигационного обеспечения совместного полета космических кораблей «Союз» и «Аполлон». Рассмотрены вопросы совместимости средств и методов определения и прогнозирования орбит. Дано описание навигационного плана полета, приведены методы решения навигационных задач при автономных и совместных тренировках и в реальном полете.

Издание рассчитано на специалистов по управлению космическими аппаратами и космической навигации.

Изложены основы проектирования космических транспортных аппаратов с двигателями малой тяги. Рассмотрены методы комплексной оптимизации проектных параметров двигательно-энергетической установки и космического аппарата управления двигательной установкой и траекторий полета для ряда прогнозируемых программ космических исследований.

Для инженеров, работающих в области проектирования и механики полета космических аппаратов.

Изложены основы теории терминальных систем управления, обеспечивающих, например, повышение энергетических характеристик жидкостных ракет, достижение цели полета при выведении, сближении и мягкой посадке космических аппаратов. Рассмотренные методы ориентированы на построение бортовых систем с повышенной надежностью управления для объектов многоцелевого типа, работающих в малоизученных условиях.

Для инженеров, занимающихся управлением подвижными объектами и современными проблемами управления.

В книге впервые освещены с единых позиций структурного анализа общие принципы построения орбитальных систем КА и способы их создания, вопросы структурного изменения систем и методы расчета коррекций, маршрутные задачи, возникающие при обслуживании систем, и методы их решения. Изложены аналитические методы решения перечисленных задач, которые представлены в виде конкретных расчетных схем и алгоритмов.

Книга рассчитана на научных работников, аспирантов, инженеров и студентов, занимающихся вопросами проектирования орбитальных систем.