Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2023

определяющие положение плоско- сти орбиты в пространстве (дол- гота восходящего узла и наклоне- ние), требуют значительных энер- гетических затрат в случае выпол- нения такой коррекции. Чтобы не проводить коррекцию наклонения, необходимо пра- вильно подобрать азимут выведе- ния РН на опорную орбиту. Но что делать, если группа спутни- ков должна размещаться в раз- ных плоскостях орбитальной группировки? Ключевым факто- ром в данном случае становится использование внешних природ- ных сил и моментов. Основной принцип – коррекция энергоем- ких параметров орбиты путем из- менения других, неэнергоемких параметров. Н есферичность Земли Нецентральность гравитационного поля Земли (ГПЗ) вызывает пре- цессию линии узлов (пересечение плоскостей орбиты и экватора), или, другими словами, дрейф ДВУ с угловой скоростью [3]: , где I 2 = 0,00108228 – коэффициент потенциала ГПЗ; R e – радиус Земли, м; μ – гравитационный параметр Земли (3,98602 е14), м 3 /с 2 ; h – высота орбиты, м; i – наклонение орбиты, град. На рис. 2 представлены графики значений угловой скорости дрейфа ДВУ в функции высоты орбиты для табулированных значений на- клонения (от 45 до 85 град. с шагом 5 град.). Из рисунка сле- дует, что, меняя высоту и/или ис- ходное наклонение орбит, можно со временем выставить требуемые углы между плоскостями при одном и том же наклонении. Этот принцип уже используется на эта- пах разведения спутников по рабо- чим орбитам в системах Starlink и OneWeb. Г равитационное влияние Луны и Солнца Возмущения, вызываемые гравита- ционным воздействием Луны и Солнца, обеспечивают прежде всего дополнительную составляю- щую в дрейф ДВУ. А тмосфера Земли Под влиянием сопротивления ат- мосферы высота орбиты моно- тонно убывает, а средняя скорость движения растет. Изменение сред- него радиуса орбиты за один виток составляет [3]: Δ r = - 4 π C ρ r 2 cp , где – баллистический коэффициент КА; ρ – плотность атмосферы в точке положения КА; Cx ≈ 2...2,5; S m – площадь миделева сечения КА; m – масса КА. Из этого следует, что, изменяя площадь Миделя, например, путем программных разворотов КА (по- скольку он не является сферой) или путем развертывания дополни- тельных плоских поверхностей (“парусов”, “шаров” и др.), можно менять баллистический коэффици- ент и, соответственно, скорость из- менения высоты орбиты. Кроме того, возмущающее ускоре- ние от вращающейся (захваченной Землей) атмосферы вызывает пре- цессию плоскости орбиты вокруг линии узлов. При этом сам узел орбиты не смещается, но плос- кость орбиты стремится совпасть с плоскостью экватора, когда на- клонение станет равным нулю. Скорость изменения наклонения в данном случае крайне мала, что затрудняет использование данного фактора для коррекции орбиты по наклонению. С олнечный ветер Световое давление Солнца может приводить к изменению как на- клонения, так и долготы восходя- щего узла. Для использования этого фактора необходимо раз- вертывание плоских поверхно- стей, в пределе – парусов. Здесь очевидна связь размера паруса с баллистическим коэффициентом спутника. Возможно, что кон- струкция в виде управляемого па- руса сможет комбинировать сразу две силы: сопротивление атмо- сферы и давление солнечного света. 83 2023 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ Г рупповой запуск спутников Iridium от 25.06.2017 (2017–039) а) долгота восходящего узла, град. б) высота орбиты в) наклонение орбиты г) результирующая структура ОГ Рис. 3 а) в) г) б)