Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 6. С. 125-136
Алгоритм увеличения срока баллистического существования малых космических аппаратов дистанционного зондирования Земли
О.Д. Жалдыбина
1 , М.А. Иванушкин
1, 2 , М.Р. Морданов
1 , И.С. Ткаченко
1 , Т.В. Старостина
1 1 Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара, Россия
2 Институт систем обработки изображений РАН ― филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Самара, Россия
Одобрена к печати: 27.11.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-6-125-136
Рассматриваются малые космические аппараты дистанционного зондирования Земли. Цель исследования заключается в анализе влияния солнечной активности и плотности остаточной атмосферы на космические аппараты с высотой орбиты менее 1000 км для увеличения срока их баллистического существования без корректирующей двигательной установки на борту. В рамках работы выполнен анализ факторов, влияющих на эволюцию орбитальных параметров спутника «Аист-2Д», а также изучены методы управления орбитальным движением космических аппаратов без корректирующей двигательной установки. Построены зависимости аргумента перигея, наклонения орбиты, эксцентриситета, долготы восходящего узла и высоты орбиты спутника от времени. Проведено моделирование орбитального движения малого космического аппарата «Аист-2Д» при трёх вариантах ориентации: солнечная ориентация; ориентация, предназначенная для съёмки и связи с наземным пунктом приёма и передачи информации; режим с минимальной площадью миделя. Предложен способ увеличения срока баллистического существования спутников на низкой околоземной орбите. Для малого космического аппарата типа «Аист-2Д» достижимо увеличение срока баллистического существования на 135 дней при функционировании спутника по предложенной в работе циклограмме. Разработан алгоритм увеличения срока баллистического существования малых космических аппаратов на низких околоземных орбитах. Результаты проведённого исследования могут быть использованы при разработке малых космических аппаратов, входящих в состав многоспутниковых систем дистанционного зондирования Земли.
Ключевые слова: малый космический аппарат, дистанционное зондирование Земли, корректирующая двигательная установка, остаточная атмосфера, солнечная активность
Полный текстСписок литературы:
- ГОСТ Р 25645.166-2004 «Атмосфера Земли верхняя. Модель плотности для баллистического обеспечения полетов искусственных спутников Земли». М.: ИПК Из-во стандартов, 2004. 28 с.
- Кирилин А. Н., Ахметов Р. Н., Шахматов Е. В., Ткаченко С. И., Бакланов А. И., Салмин В. В., Семкин Н. Д., Ткаченко И. С., Горячкин О. В. (2017а) Опытно-технологический малый космический аппарат «АИСТ-2Д». Самара: СамНЦ РАН, 2017. 324 с.
- Кирилин А. Н., Ткаченко С. И., Салмин В. В., Ткаченко И. С., Семкин Н. Д., Сафронов С. Л., Абрашкин В. И. (2017б) Малые космические аппараты серии «АИСТ». Проектирование, испытания, эксплуатация, развитие / под ред. А. Н. Кирилина. Самара: Изд-во Самарского науч. центра РАН, 2017. 345 с.
- Коловский И. К., Подолякин В. Н., Шмаков Д. Н. Оценка использования баллистических данных NORAD для космических аппаратов «Гонец-М» на низкой круговой орбите // Решетневские чтения. 2018. Т. 1. С. 32–33.
- Кузнецов В. Д. Космическая погода и риски космической деятельности // Косм. техника и технологии. 2014. № 3. Вып. 6. С. 3–13.
- Сафронов С. Л., Ткаченко И. С., Иванушкин М. А., Волгин С. С. Современные подходы к созданию малых космических аппаратов дистанционного зондирования Земли на базе унифицированных платформ. Самара: Изд-во Самарского ун-та, 2019. 276 с.
- Akhmetov R., Filatov A., Khalilov R. et al. “AIST-2D”: Results of flight tests and application of earth remote sensing data for solving thematic problems // Egyptian J. Remote Sensing and Space Sciences. 2023. V. 26. No. 3. P. 427–454. DOI: 10.1016/j.ejrs.2023.06.003.
- De Lafontaine J., Hughes P. An analytic version of Jacchia’s 1977 model atmosphere // Celestial Mechanics. 1983. V. 29. P. 3–26. DOI: 10.1007/BF01358595.
- Foster C., Mason J., Vittaldev V. et al. Constellation phasing with differential drag on planet labs satellites // J. Spacecraft and Rockets. 2017. V. 55. P. 473–483. DOI: 10.2514/1.A33927.
- Ivliev N., Podlipnov V., Petrov M. et al. 3U CubeSat-based hyperspectral remote sensing by Offner imaging hyperspectrometer with radially-fastened primary elements // Sensors. 2024. V. 24. No. 9. Article 2885. 21 p. DOI: 10.3390/s24092885.
- Krueger A. J., Minzner R. A. A mid-latitude ozone model for the 1976 U. S. Standard Atmosphere // J. Geophysical Research. 1976. V. 81. P. 4477–4481. DOI: 10.1029/JC081i024p04477.
- Lee C., Cable M., Hook S. et al. An introduction to the NASA Hyperspectral InfraRed Imager (HyspIRI) mission and preparatory activities // Remote Sensing of Environment. 2015. V. 167. P. 6–19. DOI: 10.1016/j.rse.2015.06.012.