Каратунов Максим Олегович

Обеспечение безопасности космических полетов требует полного и регулярно обновляемого каталога космических объектов, находящихся в околоземном пространстве. В процессе ведения такого каталога, возникает проблема прогнозирования движения активных космических аппаратов. Для решения этой проблемы необходимо оценивать произведенные маневры по измерениям, полученным от наблюдательных пунктов. Данная оценка является основной целью работы. Авторы рассмотрели различные варианты одно- и двухимпульных маневров, выполненных двигателями как большой, так и малой тяги. В основу вычислений положены аналитические и численно-аналитические методы. Это позволяет использовать предложенный алгоритм в технологическом цикле составления и поддержания каталога космических объектов. 

Большинство КО находится в самых используемых высотных поясах, называемых LEO — низкая земная орбита (высота до 2000 км от земной поверхности) и GEO — геостационарная земная орбита (около 36 000 км). Максимальная плотность обломков (один объект размером больше 10 см на 100 млн. куб. км) наблюдается на высотах 850, 1000, 1500, 20 000 и 36 000 км. Несмотря на то, что плотность на всех орбитах приблизительно одинакова, поток мусора значительно больше на LEO, так как сама орбита значительно меньше и объекты на ней обладают большей скоростью. Полезное население высоких орбит составляют телекоммуникационные спутники связи, научные, военные и метеорологические спутники.

Число космических объектов в околоземном пространстве достигло величины, при которой вероятность столкновения этих объектов между собой достаточно велика и требует особого внимания. Из выше сказанного очевидна потребность в быстром и точном прогнозировании опасных ситуаций на орбите. Автор предлагает перед численным интегрированием уравнений движения КА использовать отсев объектов, которые заведомо не представляют угрозы. Благодаря такому подходу получилось за короткое время (3-4 секунды) отсеять большую часть объектов (до 99%), что позволяет говорить о том, что данный метод на порядок быстрее, чем прямые методы. Полученный результат может быть использован для оперативного прогнозирования опасных сближений для КА различного назначения. В перспективе развития работы планируется производить расчёт манёвров, позволяющих избежать столкновения