Магнитосинхронные орбиты для выбранных наземных точек (без учета ограничений).

 

В качестве точек расположения воздействующих стендов рассматривались две точки - Мурманск и Анкоридж. При этом предполагалось, что радиус засветки на высоте ионосферы, равной 100 км, составляет для Мурманска 50 км, для Анкориджа 20 км. Расчеты проводились без учета реальной эволюции параметров орбит за счет нецентральности гравитационного поля Земли и гравитационных возмущений от Солнца и Луны. Проведенные расчеты [1, 2] позволили определить оптимальные параметры рабочих орбит, обеспечивающие максимальное время пребывания КА внутри трубки силовой линии. Расчеты проводились для двух рассматриваемых точек расположения стенда.

 

Магнитосинхронные орбиты первого типа.

Поиск оптимальных значений параметров рабочей орбиты первого типа осуществлялся в области пяти параметров:

• высоты перигея Hp,
• высоты апогея Ha,
• аргумента перигея w ,
• магнитной широты точки силовой линии j _m, через которую проходит орбита КА
• наклонения I.

В таблице 1 представлены найденные значения оптимальных параметров для этого типа рабочих орбит КА.

Таблица 1

Стенд	Hp	Ha	Tp	R/Re	w	DT	j m	I
Мурманск	7900	26432	9.99	5.13	345.0	196	-2.5	27.0
Анкоридж	4700	25665	8.75	5.02	358.0	166	-0.5	42.5

Здесь:

• Hp - высота перигея, км,
• Ha - высота апогея, км,

• Tp - период обращения КА, час,
• R/Re - радиус L - оболочки в радиусах Земли,
• w - аргумент перигея, градус,
• DT - время нахождения КА внутри силовой трубки, мин,
• j _{m -} магнитная широта точки силовой линии,
• I – наклонение плоскости орбиты КА.

 

Для найденных оптимальных параметров рабочих орбит были проведены исследования характера движения КА внутри силовой трубки. Результаты этих исследований представлены на рисунках 2 и 3. Здесь D R - отклонение положения КА от оси силовой линии по радиусу, D N - отклонение от оси в направлении, перпендикулярном оси силовой линии. Проставленные на графиках числа соответствуют магнитной широте, на которой в данный момент находится КА. Шаг по времени составляет 10 минут.

 

 

На время нахождения КА внутри силовой трубки существенное влияние оказывает эволюция параметров орбиты. На рисунках 4 и 5 приведены зависимости времени (T) пребывания КА внутри трубки силовой линии от изменений долготы восходящего узла (D W ), аргумента перигея (D w ) и наклонения (D i) орбиты КА для двух рассматриваемых точек расположения стендов. Эти зависимости построены для каждой рассматриваемой точки расположения стенда при оптимальных значениях остальных параметров орбит.