作者:董映璧 来源:科技日报 发布时间:2022/11/16 10:01:30
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俄提出高效控制航天器方法

 

科技日报莫斯科11月14日电 (记者董映璧)俄罗斯科研人员发现了航天器在复杂机动时自我修正轨迹的物理机制,这种机制将可避免不必要的航向变化和过高的燃料花费,是一种控制航天器的新型高效方法。相关研究近日发表在《国际非线性力学杂志》上。

任何在自然状况下处于失重状态的物体都会绕着最近的天体在轨道上运动,同时绕着自己的质心旋转。为了在太空中旅行,必须这样建立设备的轨迹,使其由星系内各种轨道的运动形成。在这种情况下,计算轨道之间过渡所需的机动就具有决定性的意义。为此,航天器启动喷气发动机,获得加速或制动脉冲。这些脉冲的大小和方向是在地球上提前计算出来的,但实际上,在轨道转换时会出现各种错误,而错误可能对设备和整体任务构成致命后果。它们的频率和危险度会随着飞行长度而上升,并且需要额外的燃料来对其进行补偿。

萨马拉大学飞行器动力学与控制科研实验室负责人安东·多罗申表示,对航天器动力学的分析可预测偏差,并在运动控制系统的工作中考虑偏差。这样设计航天器,旨在依靠航天器自身的自然惯性使喷气推力聚集在所需方向上。喷气推进原理假设设备的质量在燃料燃烧产物喷射的时刻发生变化,这决定了系统的复杂动力学。他称,偏差的发生是由于喷射推力矢量不断被设备从既定方向的角运动带走,因此冲量被“喷射”。

研究人员称,新方法将使提前确保航天器的最佳惯性质量布局成为可能。由于燃料和其它单元在设备内部容积中的正确位置,可确保动量偏差矢量沿着运动的方向自行聚焦,而无需额外的校正。

 
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