Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Численная модель движения систем ИСЗ 4
2 Метод ляпуновских характеристик 7
3 Методика выявления вековых резонансов 9
4 Особенности долговременной орбитальной эволюции спутников
«Эталон-1» и «Эталон-2» 13
5 Анализ динамической структуры зоны MEO 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 29
Развертывание в средне орбитальной зоне (МЕО - Medium Earth orbits) околоземного космического пространства четырех глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС): российской ГЛОНАСС, американской GPS, европейской Galileo и китайской BeiDou, делает исследование динамической структуры этого пространства исключительно актуальной задачей. Дело в том, что после потери управления объекты всех этих систем превращаются в космический мусор и их орбиты эволюционируют, подчиняясь особенностям динамической структуры данной области орбитального пространства.
Как показывают оценки, выполненные в ряде работ [1-3], особенностью этой эволюции является возрастание эксцентриситетов орбит отработавших объектов, что приводит к попаданию отработавших объектов одной системы в область функционирования другой системы и создает определенные трудности в работе функционирующих объектов. Знание динамической структуры орбитального пространства зоны МЕО в областях функционирования глобальных радионавигационных систем и ее влияния на орбитальную эволюцию объектов позволит разрабатывать эффективные алгоритмы утилизации или паркинга отработавших объектов ГНСС.
Целью данной работы является анализ динамических особенностей орбитального пространства области МЕО и, прежде всего, зон функционирующих ГНСС: ГЛОНАСС и GPS. Для выявления таких особенностей применяется численно-аналитическая методика, заключающаяся в прогнозировании движения при помощи численного интегрирования и выявления вековых резонансов в движении объектов данного орбитального пространства.
Для расчёта эволюции неуправляемых объектов был задействован программный комплекс «Численная модель движения систем ИСЗ» [4], реализованной на кластере «СКИФ Cyberia» ТГУ.
Таким образом, в настоящей работе представлены результаты исследования долговременной орбитальной эволюции неуправляемых объектов ГНСС: ГЛОНАСС и GPS в зоне МЕО.
В качестве прототипов неуправляемых объектов системы ГЛОНАСС использованы спутники «Эталон-1» и «Эталон-2» и рассмотрена их орбитальная эволюция на интервале времени 500 лет. Показано, что эти объекты подвержены действию резонанса Лидова - Ко- заи, что приводит к значительному возрастанию их эксцентриситетов. Через 250 лет для спутника «Эталон -1» и 300 лет - для «Эталона-2» эксцентриситеты достигают значений 0,5 и спутники попадают в зоны действия еще двух апсидально-нодальных резонансов, для которых критические аргументы меняют неоднократно либрационных характер изменения на циркуляционный и обратно. Это приводит к появлению слабой хаотичности к концу 500 летнего периода.
Исследование динамики и долговременной эволюции объектов системы GPS было проведено на 100 летнем интервале и проводилось в виде анализа динамической структуры орбитального пространства всей области размещения объектов.
Анализ показал, что распределение зон неустойчивого движения носит локальный характер. Поэтому орбитальная эволюция каждого конкретного объекта зависит от начальных параметров, которые этот объект имел в момент потери управления.
Кроме того, было замечено, что вековые резонансы, связанные с Солнцем, вносят больший вклад в орбитальную эволюцию объектов, чем вековые резонансы, связанные с Луной. Это результат хорошо согласуется с результатами, полученными в [16].
