Исследование движения центра масс межпланетных космических аппаратов

|вместимость пускового баллона, л|27 |

|вместимость рабочего баллона, л |40 |

|давление в пусковом баллоне, МПа|125 |

|давление в рабочем баллоне, МПа |12,5 |

|продолжительность пуска, с |65 |

|масса батареи без заряда, кг |480 |

При использовании АУГП для предотвращения отравления персонала

предусмотрена предупредительная звуковая и световая сигнализация,

срабатывающая при ручном, дистанционном и автоматическом включении за 30

секунд до начала выпуска газа.

Расчет необходимого количества баллонов с сжатым воздухом и

огнегасительным средством:

Количество огнегасительного вещества (фреона)

Gт = GвWпKу, где Gт - количество огнегасительного вещества,

Wп - расчетный объем защищаемого помещения, м3,

Gв - огнегасительная концентрация газового состава, кг/м3,

Kу - коэффициент, учитывающий особенности процессов газообмена в

защищаемом помещении.

Для ВЦ Gв= 0,25 кг/м3, Kу = 1,2.

Wп = SH, где S - площадь помещения, м2.

H - высота помещения, м.

S = 100 м2. H = 3 м. Wп = 300 м3.

Gт = 0,25*300*1,2 = 90 кг.

Необходимое количество баллонов

Nб = Gт/Vб((, где Vб - объем баллона, м3,

( - плотность, кг/л,

( - коэффициент наполнения баллона.

Vб = 40 л, ( = 2,17 кг/л, ( = 0,9.

Nб = 90/(40*2,17*0,9) = 2.

Объем воздушных баллонов

Wб = (Рсмин+1)(Wс+Wт)/(Рмакс-Рбмин), где Рсмин и Рбмин - конечное

давление в воздушных баллонах и баллонах с огнегасительным средством, МПа,

Рмакс - начальное давление воздуха в баллоне, МПа,

Wс иWт - объем баллонов с огнегасительным составом и трубопроводов, л.

Рсмин = Рбмин = 5 Мпа, Wс = 2*40 = 80 л, Wт = 20л, Рмакс = 125 МПа.

Wб = (5+1)(80+20)/(125-5) = 4,8 л.

5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

«Основы теории полета космических аппаратов» / Под ред. Г.С.Нариманова,

М.К.Тихонравова. М., Машиностроение, 1972.

А.П.Разыграев «Основы управления полетом космических аппаратов». М.,

Машиностроение, 1990.

Г.Г.Бебенин, Б.С.Скребишевский, Г.А.Соколов «Системы управления полетом

космических аппаратов». М., Машиностроение, 1978.

К.Б.Алексеев, Г.Г.Бебенин «Управление космическими летательными

аппаратами». М., Машиностроение, 1974.

В.В.Солодовников, В.Н.Плотников, К.В.Яковлев «Теория автоматического

управления технических систем». М., изд.МГТУ им.Баумана, 1993.

Б.Страуструп «Язык программирования С++». М., «Радио и связь», 1991.

А.В.Бошкин, П.Н.Дубнер «Работа с С++». М., «Юкис», 1991.

В.В.Арсеньев, Б.Ю.Сажин «Методические указания к выполнению организационно-

экономической части дипломных проектов по созданию программной продукции»,

М., изд. МГТУ им.Баумана, 1994.

ГОСТ 2.103-68 НИР. М.: Изд-во стандартов, 1968.

В.К.Зелинский «НОТ в проектно-конструкторской организации». М.:

«Экономика», 1969.

«Управление трудовым коллективом» / Г.П.Зайцев, Э.В.Минько, Н.В.Артамонова

и др. Свердловск, Изд-во УГУ, 1989.

«Типовые нормы времени на программирование задач для ЭВМ», утвержденные

постановлением Государственного комитета СССР по труду и социальным

вопросам и Секретариата ВЦСПС от 27 июля 1987 г. №454/22-70

Ю.Г.Сибиров «Охрана труда в ВЦ». М., «Машиностроение», 1985.

Сибиров Ю.Г., «Основы инженерной психологии» / под ред. Б.Ф.Ломова. М.,

«Машиностроение», 1986.

СНиП 2.09.04-87 «Административные и бытовые здания и помещения

производственных предприятий».

«Зрение» / под ред. Н.И.Кудряшовой, М., «Машиностроение», 1995.

«Временные рекомендации труда операторов за дисплеями». ГОСТ 12.1.006-84.

СНиП2963-84 «Нормирование электромагнитных полей».

«Современные нормы электростатического и электромагнитного излучения»,

«Computer World» №7, 1995.3

6. ПРИЛОЖЕНИЕ. ТЕКСТЫ ПРОГРАММ ДЛЯ BORLAND C++ И MATHLAB 4.0 FOR WINDOWS

6.1. ОСНОВНОЙ ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ MAIN.CPP

#include <fstream.h>

#include <iostream.h>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

#include "rk5.h"

#include "sfun.h"

#include "init.h"

#include <math.h>

typedef long double real;

const float g_r = M_PI/180.;

const float r_g = 180./M_PI;

real t_beg;

real t_end;

real dt;

real toler;

int Np;

int Curp;

real dTp;

real mu_z;

real mu_s;

real mu_l;

real m;

real m_t;

real W;

real w_s;

real w_z;

real w_l;

real ww_l;

real xs,ys,zs;

real xl,yl,zl;

real Fz,Fs,Fl,Fa,U20;

real J1,J2,J3;

int nomin;

real par[8];

real parn[8];

real a_p,e_p,p_p,Om_p,i_p,om_p,Rp_p,Ra_p;

real y_main[6];

real prmt[5];

int Fl_u;

real u_last;

int Fl_ka;

int Fl_kp;

int Fl_ki;

int Fl_i;

int Fl_p;

int Fl_a;

int Fl_lu;

int Fl_pkT;

real dl;

real T_vd;

real dRa;

real dRp;

int Sig;

int Sig_a;

real Tkor;

real Tkore;

real Vkor[3];

real akor[3];

int Fl_l0;

int Fl_l1;

int Fl_pki;

real dV_ps;

real dV_as;

real dV_is;

real dV_ss;

ofstream m_y ("m_y.dat");

ofstream m_f ("m_f.dat");

ofstream m_s ("m_s.dat");

ofstream m_l ("m_l.dat");

ofstream m_par ("m_par.dat");

ofstream u_f ("u_f.dat");

ofstream u_par ("u_par.dat");

ofstream k_par ("k_par.dat");

void out_p(real,real *,real*,int,int,real*);

void main()

{

clrscr();

init_m();

real dery[]={ .167, .167, .167, .167, .166, .166};

int ihlf;

int ndim = 6;

Drkgs(prmt,y_main,dery,ndim,ihlf,fct,out_p);

clrscr();

if (ihlf<11)

{

cout << '\n' << "Успешное завершение моделирования" << '\n';

cout << " t0 = " << t_beg << " tk = " << t_end << " dt = " << dt;

cout << '\n' << "Число делений шага=" << ihlf;

}

else

{

cout << '\n' << "Ненормальное завершение моделирования" << '\n';

cout << " t0 = " << t_beg << " tk = " << t_end << " dt = " << dt;

cout << '\n' << "Число делений шага=" << ihlf;

}

getch();

m_y.close();

m_f.close();

m_s.close();

m_l.close();

m_par.close();

u_f.close();

u_par.close();

k_par.close();

}

void out_p(real x,real *y,real*,int,int,real*)

{

if (x >= (dTp*Curp))

{

Curp++;

gotoxy(1,20);

cout << "Процесс выполнения:" << float(Curp)*100./Np << " % " << '\n';

cout.precision(7);

m_y << x << '\t' << y[0] << '\t' << y[1] << '\t' << y[2] << '\t'

<< y[3] << '\t' << y[4] << '\t' << y[5] << '\n';

m_f << x << '\t' << Fz << '\t' << Fs << '\t' << Fl << '\t' << Fa

<< '\t' << U20 << '\n';

m_s << x << '\t' << xs << '\t' << ys << '\t' << zs << '\n';

m_l << x << '\t' << xl << '\t' << yl << '\t' << zl << '\n';

m_par << x << '\t' << par[0] << '\t' << par[1] << '\t' << par[2]

<< '\t' << par[3] << '\t' << par[4] << '\t' << par[5]

<< '\t' << par[6] << '\t' << par[7] << '\n';

}

if (Fl_u && (par[7] > parn[7]))

{

Fl_u = 0;

dl = -(w_z-w_s)*(par[6]-parn[6]);

u_par << x << '\t' << par[0] << '\t' << par[1] << '\t' << par[2]

<< '\t' << par[3] << '\t' << par[4] << '\t' << par[5]

<< '\t' << par[6] << '\t' << par[7] << '\n';

u_f << x << '\t' << Fz << '\t' << Fs << '\t' << Fl

<< '\t' << Fa << '\t' << U20 << '\n';

}

if ((x > 79000) && (x < 81000))

{

k_par << x << '\t' << par[5] << '\t' << par[7] << '\n';

}

}

6.2. ПОДПРОГРАММА РАСЧЕТА ВОЗМУЩАЮЩИХ УСКОРЕНИЙ, ПАРАМЕТРОВ ОРБИТЫ И

КОРРЕКЦИИ SFUN.CPP

#include "sfun.h"

const real p = 4.64e-6;

const real sm_s = 8.;

const real A = 1.496e11;

const real Cx = 2.;

const real sm_a = 2.5;

const real ro = 5.098e-13;

void korr (real& t, real *f, real *dery);

void fct(real& t, real *f, real *dery)

{

real x = f[0];

real y = f[1];

real z = f[2];

real Vx = f[3];

real Vy = f[4];

real Vz = f[5];

real Tet_s = (28.1+60*g_r)+w_s*t;

real e_0 = 23.45*g_r;

xs = A*cos(Tet_s);

ys = A*sin(Tet_s)*cos(e_0);

zs = A*sin(Tet_s)*sin(e_0);

real Tet_l = 0+w_l*t;

real Om_l = 0-ww_l*t;

real i_l = acos(cos(e_0)*cos(5.15*g_r)-sin(e_0)*sin(5.15*g_r)*cos(Om_l));

real rsr_l = 3.8448e8;

xl = rsr_l*(cos(Tet_l)*cos(Om_l)-cos(i_l)*sin(Tet_l)*sin(Om_l));

yl = rsr_l*(cos(Tet_l)*sin(Om_l)+cos(i_l)*sin(Tet_l)*cos(Om_l));

zl = rsr_l*sin(i_l)*sin(Tet_l);

real R_ka = sqrt(x*x+y*y+z*z);

real Fz_x = -mu_z*x/pow(R_ka,3.);

real Fz_y = -mu_z*y/pow(R_ka,3.);

real Fz_z = -mu_z*z/pow(R_ka,3.);

real mu_sd = p*sm_s*A*A/m;

real R_s = sqrt((x-xs)*(x-xs)+(y-ys)*(y-ys)+(z-zs)*(z-zs));

real Fs_x = -(mu_s-mu_sd)*x/pow(R_s,3.);

real Fs_y = -(mu_s-mu_sd)*y/pow(R_s,3.);

real Fs_z = -(mu_s-mu_sd)*z/pow(R_s,3.);

real R_l = sqrt((x-xl)*(x-xl)+(y-yl)*(y-yl)+(z-zl)*(z-zl));

real Fl_x = -mu_l*x/pow(R_l,3.);

real Fl_y = -mu_l*y/pow(R_l,3.);

real Fl_z = -mu_l*z/pow(R_l,3.);

real V_ka = sqrt(Vx*Vx+Vy*Vy+Vz*Vz);

real Fa_x = (-Cx*sm_a/(2*m))*ro*V_ka*Vx;

real Fa_y = (-Cx*sm_a/(2*m))*ro*V_ka*Vy;

real Fa_z = (-Cx*sm_a/(2*m))*ro*V_ka*Vz;

const real c20 = -1.09808e-3;

const real c22 = 5.74e-6;

const real d22 = -1.58e-6;

const real r_e = 6378137.;

real cr = mu_z*r_e*r_e/pow(R_ka,5);

real lr = 2*atan(y/x);

real mr = 3*(c22*cos(lr)+d22*sin(lr));

real U20_x = cr*x*(c20*(1.5-7.5*z*z/pow(R_ka,2))+mr*(5*z*z/pow(R_ka,2)-3));

real U20_y = cr*y*(c20*(1.5-7.5*z*z/pow(R_ka,2))+mr*(5*z*z/pow(R_ka,2)-3));

real U20_z = cr*z*(c20*(4.5-7.5*z*z/pow(R_ka,2))+5*mr*(z*z/pow(R_ka,2)-1));

dery[0] = Vx;

dery[1] = Vy;

dery[2] = Vz;

dery[3] = (Fz_x+U20_x+Fs_x+Fl_x+Fa_x+akor[0]);

dery[4] = (Fz_y+U20_y+Fs_y+Fl_y+Fa_y+akor[1]);

dery[5] = (Fz_z+U20_z+Fs_z+Fl_z+Fa_z+akor[2]);

Fz = sqrt(Fz_x*Fz_x+Fz_y*Fz_y+Fz_z*Fz_z);

Fs = sqrt(Fs_x*Fs_x+Fs_y*Fs_y+Fs_z*Fs_z);

Fl = sqrt(Fl_x*Fl_x+Fl_y*Fl_y+Fl_z*Fl_z);

Fa = sqrt(Fa_x*Fa_x+Fa_y*Fa_y+Fa_z*Fa_z);

U20 = sqrt(U20_x*U20_x+U20_y*U20_y+U20_z*U20_z);

parn[3] = parn[3]+w_s*t;

par_or(f,par);

korr(t,f,dery);

if ((u_last-par[7]) > 300*g_r)

Fl_u = 1;

u_last = par[7];

}

void korr(real& t, real *f, real *)

{

if (t > (Tkor+172800.))

{

if ((fabs(dl) > 0.1*g_r) && (!Fl_ka) && (!Fl_kp) && (!Fl_ki))

{

Fl_kp = 1;

Fl_ka = 0;

Fl_ki = 0;

cout << "Результат измерений накоплен" << '\n';

cout << "Необходима коррекция периода. dl=" << dl*r_g << "град." <<

'\n';

cout << "Период ном.=" << parn [6] << "Период тек.=" << par[6] << '\n';

cout << "Параметры орбиты" << '\n';

cout << " Rp = " << par[2]*(1-par[1]) << '\n';

cout << " Ra = " << par[2]*(1+par[1]) << '\n';

cout << " p = " << par[0] << '\n';

cout << " a = " << par[2] << " e = " << par[1] << "\n T = "

<< par[6] << " w = " << par[5]*r_g << " u = " << par[7]*r_g

<< '\n';

clrscr();

}

}

Fl_a = 0;

Fl_p = 0;

Fl_lu = 0;

real da;

if (par[5] > par[7])

da = fabs(par[5]-par[7]-M_PI);

else

da = fabs(par[5]-par[7]+M_PI);

if (da < .1*g_r)

{

Fl_a = 1;

}

if (fabs(par[5] - par[7]) < .1*g_r)

{

Fl_p = 1;

}

if (par[7] < .1*g_r )

{

Fl_lu = 1;

}

real Vk;

if (T_vd)

if (t >= (T_vd +20))

{

T_vd = 0;

akor[0] = 0;

akor[1] = 0;

akor[2] = 0;

cout << "Выкл.дв. \n t = " << t;

}

if (((Fl_kp && Fl_a) || (Fl_ka && Fl_p) || (Fl_ki && Fl_lu)) && (!T_vd))

{

cout << " \n Коррекция \n";

cout << "\n Начало t=" << t << "сек \n";

int sim;

if ((t-Tkor) < 2500)

{

cout << "Не корректировать!";

return;

}

Tkor = t;

real R_t = sqrt(f[0]*f[0]+f[1]*f[1]+f[2]*f[2]);

real V_t = sqrt(f[3]*f[3]+f[4]*f[4]+f[5]*f[5]);

real R_n = parn[0];

if (Fl_a)

{

dRa = R_t-R_n;

dRp = par[2]*(1-par[1])-R_n;

cout << "Апоцентр dRp:" << dRp << "м \n";

cout << "dRa:" << dRa << "м \n";

cout << "w=" << par[5]*r_g << "u=" << par[7]*r_g << '\n';

real l,ln;

l = -(w_z-w_s)*par[6];

ln = -(w_z-w_s)*parn[6];

dl = -(w_z-w_s)*(par[6]-parn[6]);

cout << "T=" << par[6] << "Тном=" << parn[6] << " T-Tном="

<< par[6]-parn[6] << '\n' << "l=" << l*r_g << "lном="

<< ln*r_g << "l-lном=" << (l-ln)*r_g << "dl=" << dl

<< '\n';

if (dRp > 0)

Sig_a = -1;

else

Sig_a = 1;

cout << "Знак ускорения:" << Sig_a << '\n';

clrscr();

real Rp = par[2]*(1-par[1]);

real Ra_p = par[2]*(1+par[1]);

real Rp_p2 = Rp;

real Ra_p2 = R_t;

cout << "Rp=" << Rp_p2 << "Ra=" << Ra_p2 << '\n';

cout << "Ra_p=" << Ra_p << "\n Rt=" << R_t << '\n';

if (fabs(Rp - R_n) < 500)

{

Fl_kp = 0;

Fl_ka = 1;

cout << "Закончить коррекцию в апоцентре \n" << "dRp=" << Rp-R_n

<< "dRa=" << dRa << "t=" << t << '\n';

cout << "Параметры орбиты: \n" << "Rp=" << par[2]*(1-par[1])

<< "Ra=" << par[2]*(1+par[1]) << "\n p=" << par[0]

<< "a=" << par[2] << "e=" << par[1] << "\n T="

<< par[6] << "w=" << par[5]*r_g << "u=" << par[7]*r_g

<< '\n';

cout << "Суммарный импульс для коррекции перицентра=" << dV_ps <<

'\n';

clrscr();

}

else

{

if (R_t > R_n)

{

Rp_p = R_n;

Ra_p = R_t;

a_p = (Ra_p+Rp_p)/2.;

e_p = 1-Rp_p/a_p;

p_p = a_p*(1-e_p*e_p);

Vk = sqrt(mu_z/p_p)*(1-e_p);

}

else

{

Rp_p = R_t;

Ra_p = R_n;

a_p = (Ra_p+Rp_p)/2.;

e_p = 1-Rp_p/a_p;

p_p = a_p*(1-e_p*e_p);

Vk = sqrt(mu_z/p_p)*(1+e_p);

}

real dV = Vk-V_t;

real dVmax = 20*25./m;

cout << "\n dVтреб=" << dV << "dVmax за 20 сек=" << dVmax;

if (fabs(dV) > dVmax)

{

akor[0] = Sig_a*(25./m)*f[3]/V_t;

akor[1] = Sig_a*(25./m)*f[4]/V_t;

akor[2] = Sig_a*(25./m)*f[5]/V_t;

cout << "\n dV=" << dV << "dVmax=" << dVmax;

cout << "\n Корректирующее ускорение:" << akor[0] << '\t' << akor[1]

<< '\t' << akor[2] << '\t' <<

sqrt(akor[0]*akor[0]+akor[1]*akor[1]+akor[2]*akor[2]) << '\n';

dV_ps = dV_ps+dVmax;

cout << "Суммарный импульс=" << dV_ps << '\n';

}

else

{

akor[0] = Sig_a*(fabs(dV)/dVmax)*(25./m)*f[3]/V_t;

akor[1] = Sig_a*(fabs(dV)/dVmax)*(25./m)*f[4]/V_t;

akor[2] = Sig_a*(fabs(dV)/dVmax)*(25./m)*f[5]/V_t;

cout << "\n dV=" << dV << "dVmax=" << dVmax;

cout << "\n Корректирующее ускорение:" << akor[0] << '\t' << akor[1]

<< '\t' << akor[2] << '\t' <<

sqrt(akor[0]*akor[0]+akor[1]*akor[1]+akor[2]*akor[2]) << '\n';

dV_ps = dV_ps+fabs(dV);

cout << "Суммарный импульс=" << dV_ps << '\n';

}

if (dVmax > fabs(dV))

{

dVmax = fabs(dV);

real Vk_r = Sig_a*dVmax+V_t;

real Ra_r = R_t;

real e_r = -(Vk_r*Vk_r*Ra_r/mu_z)+1;

real a_r = Ra_r/(1+e_r);

real p_r = a_r*(1-e_r*e_r);

real Rp_r = a_r*(1-e_r);

cout << "Параметры орбиты: \n" << " Rp_r = " << Rp_r

<< " Ra_r = " << Ra_r << "\n p_r = " << p_r << " a_r = "

<< a_r << " e_r = " << e_r << '\n';

}

else

{

real Vk_r = Sig_a*dVmax+V_t;

real Ra_r = R_t;

real e_r = -(Vk_r*Vk_r*Ra_r/mu_z)+1;

real a_r = Ra_r/(1+e_r);

real p_r = a_r*(1-e_r*e_r);

real Rp_r = a_r*(1-e_r);

cout << "Параметры орбиты: \n" << " Rp_r = " << Rp_r

<< " Ra_r = " << Ra_r << "\n p_r = " << p_r << " a_r = "

<< a_r << " e_r = " << e_r << '\n';

}

T_vd = t;

cout << "Вкл.дв. t=" << T_vd << '\n';

}

}

if (Fl_p)

{

dRp = R_t-R_n;

dRa = par[2]*(1+par[1])-R_n;

cout << " Перицентра - dRp:" << dRp << "м \n";

cout << "dRa:" << dRa << "м. \n";

cout << "w=" << par[5]*r_g << "u=" << par[7]*r_g << '\n';

real l,ln;

l = -(w_z-w_s)*par[6];

ln = -(w_z-w_s)*parn[6];

dl = -(w_z-w_s)*(par[6]-parn[6]);

cout << "T=" << par[6] << "Tном=" << parn[6] << "T-Tном="

<< par[6]-parn[6] << '\n' << "l=" << l*r_g << "lном="

<< ln*r_g << "l-lном=" << (l-ln)*r_g << "dl=" << dl << '\n';

if (dRa > 0)

Sig_a = -1;

else

Sig_a = 1;

cout << "Знак ускорения:" << Sig_a << '\n';

clrscr();

real Ra = par[2]*(1+par[1]);

real Rp_p1 = R_t;

real Ra_p1 = Ra;

cout << "Rp=" << Rp_p1 << "Ra=" << Ra_p1 << '\n';

if ((fabs(Ra-R_n) < 500) || (fabs(dl*r_g) < .0001))

{

cout << "Закончить коррекцию в перицентре \n" << "dRa="

<< Ra-R_n << "dRp=" << dRp << "t=" << t << '\n';

cout << "Параметры орбиты: \n " << "Rp="

<< par[2]*(1-par[1]) << "Ra=" << par[2]*(1+par[1])

<< " \n p=" << par[0] << "a=" << par[2] << "e="

<< par[1] << " \n T=" << par[6] << "w=" << par[5]*r_g

<< "u=" << par[7]*r_g << '\n';

cout << "Суммарный импульс для коррекции перицентра=" << dV_as <<

'\n';

clrscr();

Fl_ka = 0;

Fl_ki = 1;

}

else

{

if (R_t > R_n)

{

Rp_p = R_n;

Ra_p = R_t;

a_p = (Ra_p+Rp_p)/2.;

e_p = 1-Rp_p/a_p;

p_p = a_p*(1-e_p*e_p);

Vk = sqrt(mu_z/p_p)*(1-e_p);

}

else

{

Rp_p = R_t;

Ra_p = R_n;

a_p = (Ra_p+Rp_p)/2.;

e_p = 1-Rp_p/a_p;

p_p = a_p*(1-e_p*e_p);

Vk = sqrt(mu_z/p_p)*(1+e_p);

}

real dV = Vk-V_t;

real dVmax = 20*25./m;

cout << "\n dVнадо=" << dV << " dVmax за 20 сек=" << dVmax;

if (fabs(dV) > dVmax)

{

akor[0] = Sig_a*(25./m)*f[3]/V_t;

akor[1] = Sig_a*(25./m)*f[4]/V_t;

akor[2] = Sig_a*(25./m)*f[5]/V_t;

cout << "\n dV=" << dV << "dVmax=" << dVmax;

cout << "\n Корректирующее ускорение:" << akor[0] << '\t' << akor[1]

<< '\t' << akor[2] << '\t' <<

sqrt(akor[0]*akor[0]+akor[1]*akor[1]+akor[2]*akor[2]) << '\n';

dV_as = dV_as+dVmax;

cout << "Суммарный импульс=" << dV_as << '\n';

}

else

{

akor[0] = Sig_a*(fabs(dV)/dVmax)*(25./m)*f[3]/V_t;

akor[1] = Sig_a*(fabs(dV)/dVmax)*(25./m)*f[4]/V_t;

akor[2] = Sig_a*(fabs(dV)/dVmax)*(25./m)*f[5]/V_t;

cout << "\n dV=" << dV << " dVmax=" << dVmax;

cout << "\n Корректирующее ускорение:" << akor[0] << '\t' << akor[1]

<< '\t' << akor[2] << '\t' <<

sqrt(akor[0]*akor[0]+akor[1]*akor[1]+akor[2]*akor[2]) << '\n';

dV_as = dV_as+fabs(dV);

cout << "Суммарный импульс=" << dV_as << '\n';

}

if (dVmax > fabs(dV))

{

dVmax = fabs(dV);

real Vk_r = Sig_a*dVmax+V_t;

real Ra_r = R_t;

real e_r = -(Vk_r*Vk_r*Ra_r/mu_z)+1;

real a_r = Ra_r/(1+e_r);

real p_r = a_r*(1-e_r*e_r);

real Rp_r = a_r*(1-e_r);

cout << "Параметры орбиты: \n" << "Rp_r=" << Rp_r

<< "Ra_r=" << Ra_r << "\n p_r=" << p_r << "a_r="

<< a_r << "e_r=" << e_r << '\n';

}

else

{

real Vk_r = Sig_a*dVmax+V_t;

real Ra_r = R_t;

real e_r = -(Vk_r*Vk_r*Ra_r/mu_z)+1;

real a_r = Ra_r/(1+e_r);

real p_r = a_r*(1-e_r*e_r);

real Rp_r = a_r*(1-e_r);

cout << "Параметры орбиты: \n" << "Rp_r=" << Rp_r

<< "Ra_r=" << Ra_r << "\n p_r=" << p_r << "a_r="

<< a_r << "e_r=" << e_r << '\n';

}

T_vd = t;

cout << "Вкл.дв. t=" << T_vd << '\n';

}

}

if (Fl_lu)

{

real di = par[4]-parn[4];

cout << "Линия узлов - di: " << di*r_g << "град \n";

cout << "w=" << par[5]*r_g << "u=" << par[7]*r_g << '\n';

real l,ln;

l = -(w_z-w_s)*par[6];

ln = -(w_z-w_s)*parn[6];

dl = -(w_z-w_s)*(par[6]-parn[6]);

cout << "T=" << par[6] << "Tном=" << parn[6] << "T-Tном="

<< par[6]-parn[6] << '\n' << "l=" << l*r_g << "lном="

<< ln*r_g << "l-lном=" << (l-ln)*r_g << "dl=" << dl

<< "\n i=" << par[4]*r_g << "iном=" << parn[4]*r_g << '\n';

cout << "Параметры орбиты: \n " << "Rp="

<< par[2]*(1-par[1]) << "Ra=" << par[2]*(1+par[1])

<< " \n p=" << par[0] << "a=" << par[2] << "e="

<< par[1] << " \n T=" << par[6] << "w=" << par[5]*r_g

<< "u=" << par[7]*r_g << " \n i=" << par[4]*r_g << '\n';

clrscr();

real Vk_x,Vk_y,Vk_z;

if (fabs(di) < .0001*g_r)

{

Fl_ki = 0;

cout << "Закончить коррекцию наклонения \n "

<< "di=" << (par[4]-parn[4])*r_g << "t=" << t << '\n';

cout << "Параметры орбиты: \n " << "Rp="

<< par[2]*(1-par[1]) << "Ra=" << par[2]*(1+par[1])

<< " \n p=" << par[0] << "a=" << par[2] << "e="

<< par[1] << " \n T=" << par[6] << "w=" << par[5]*r_g

<< "u=" << par[7]*r_g << " \n i=" << par[4]*r_g << '\n';

cout << "Суммарный импульс=" << dV_is

<< '\n';

clrscr();

}

else

{

real teta;

if (par[7] > par[5])

teta = 2*M_PI+par[7]-par[5];

else

teta = par[7]-par[5];

real Vr_i = sqrt(mu_z/par[0])*par[1]*sin(teta);

real Vn_i = sqrt(mu_z/par[0])*(1+par[1]*cos(teta));

V_t = sqrt(f[3]*f[3]+f[4]*f[4]+f[5]*f[5]);

Vk_x = -Vn_i*cos(parn[4])*sin(par[3])+Vr_i*cos(par[3]);

Vk_y = Vn_i*cos(parn[4])*cos(par[3])+Vr_i*sin(par[3]);

Vk_z = Vn_i*sin(parn[4]);

Vk = sqrt(Vk_x*Vk_x+Vk_y*Vk_y+Vk_z*Vk_z);

real dV_x = Vk_x-f[3];

real dV_y = Vk_y-f[4];

real dV_z = Vk_z-f[5];

real dV = sqrt(dV_x*dV_x+dV_y*dV_y+dV_z*dV_z);

real dVmax = 20*25./m;

cout << "Vнач=" << V_t << "Vк=" << Vk << "teta=" << teta*r_g

<< '\n';

cout << "dV=" << dV << "dVmax за 20 сек=" << dVmax;

if (dV > dVmax)

{

akor[0] = (25./m)*dV_x/dV;

akor[1] = (25./m)*dV_y/dV;

akor[2] = (25./m)*dV_z/dV;

cout << "\n Корректирующее ускорение:" << akor[0] << '\t' << akor[1]

<<

'\t' << akor[2] << '\t' <<

sqrt(akor[0]*akor[0]+akor[1]*akor[1]+akor[2]*akor[2]) << '\n';

dV_is = dV_is+dVmax;

cout << "Суммарный импульс=" << dV_is << '\n';

}

else

{

akor[0] = (fabs(dV)/dVmax)*(25./m)*dV_x/dV;

akor[1] = (fabs(dV)/dVmax)*(25./m)*dV_y/dV;

akor[2] = (fabs(dV)/dVmax)*(25./m)*dV_z/dV;

cout << "\n Корректирующее ускорение:" << akor[0] << '\t' << akor[1]

<< '\t' << akor[2] << '\t'<<

sqrt(akor[0]*akor[0]+akor[1]*akor[1]+akor[2]*akor[2]) << '\n';

dV_is = dV_is+fabs(dV);

cout << "Суммарный импульс=" << dV_is << '\n';

}

T_vd = t;

cout << "Вкл.дв. t=" << T_vd << '\n';

}

}

if ((!Fl_ka) && (!Fl_kp) && (!Fl_ki))

{

cout << "Коррекция окончена!" << '\n';

real m_t;

dV_ss = dV_ps+dV_as+dV_is;

m_t = m*(1-exp(-dV_ss/W));

cout << "Потребный импульс: \n - перицентра dV_ps="

<< dV_ps << "\n апоцентра dV_as=" << dV_as

<< "\n Суммарный импульс=" << dV_ss << "Масса топлива=" << m_t

<< '\n';

dV_ps = 0;

dV_as = 0;

dV_is = 0;

dV_ss = 0;

m_t = 0;

}

}

}

void par_or(real *f, real *par)

{

real x = f[0];

real y = f[1];

real z = f[2];

real Vx = f[3];

real Vy = f[4];

real Vz = f[5];

real c1 = (y*Vz-z*Vy);

real c2 = (z*Vx-x*Vz);

real c3 = (x*Vy-y*Vx);

real C = sqrt(c1*c1+c2*c2+c3*c3);

par[0] = (C/mu_z)*C;

real R_ka = sqrt(x*x+y*y+z*z);

real V_ka = sqrt(Vx*Vx+Vy*Vy+Vz*Vz);

real f1 = (Vy*c3-Vz*c2)-(mu_z*x/R_ka);

real f2 = (Vz*c1-Vx*c3)-(mu_z*y/R_ka);

real f3 = (Vx*c2-Vy*c1)-(mu_z*z/R_ka);

real F = sqrt(f1*f1+f2*f2+f3*f3);

real h = V_ka*V_ka-(2*mu_z/R_ka);

if ((1+h*C*C/(mu_z*mu_z)) < 0)

{

cout << " Ошибка! \n";

getch();

}

par[1] = F/mu_z;

if ((1-par[1]*par[1]) < 0)

{

cout << " (1-e*e) < 0 Ошибка! \n";

getch();

}

par[2] = par[0]/(1-par[1]*par[1]);

par[4] = acos(c3/C);

real s_Om = c1/(C*sin(par[4]));

real c_Om = -c2/(C*sin(par[4]));

if (s_Om >= 0)

par[3] = acos(c_Om);

else

par[3] = 2*M_PI-acos(c_Om);

real c_om = (f1*cos(par[3])+f2*sin(par[3]))/F;

real s_om = f3/(F*sin(par[4]));

if (s_om > 0)

par[5] = acos(c_om);

else

par[5] = 2*M_PI - acos(c_om);

if (par[2] < 0)

{

cout << " Ошибка! \n";

getch();

}

par[6] = 2*M_PI*sqrt((par[2]/mu_z)*par[2]*par[2]);

real c_u = (x*cos(par[3])+y*sin(par[3]))/R_ka;

real s_u = z/(R_ka*sin(par[4]));

if (s_u > 0)

par[7] = acos(c_u);

else

par[7] = 2*M_PI - acos(c_u);

}

#include "rk5.h"

#include <iostream.h>

void Drkgs(real *prmt,real *y,real *dery,int ndim,int& ihlf,

void (*fct)(real &,real*,real*),

void (*out_p)(real,real*,real*,int,int,real*))

{

static real a[] = { 0.5, 0.292893218811345248, 1.70710678118665475,

0.16666666666666667 };

static real b[] = { 2.0, 1.0, 1.0, 2.0 };

static real c[] = { 0.5, 0.292893218811345248, 1.70710678118665475, 0.5 };

real *aux[8];

int i,j,imod,itest,irec,istep,iend;

real delt,aj,bj,cj,r,r1,r2,x,xend,h;

for (i=0; i<8; i++) aux[i] = new real[ndim];

for (i=0; i<ndim; i++) aux[7][i] = (1./15.)*dery[i];

x = prmt[0];

xend = prmt[1];

h = prmt[2];

prmt[4] = 0.0;

fct(x,y,dery);

r = h*(xend-x);

if (r <= 0.0)

{

ihlf = 13;

if (r == 0.0) ihlf = 12;

goto l39;

}

for(i=0; i<ndim; i++)

{

aux[0][i] = y[i];

aux[1][i] = dery[i];

aux[2][i] = 0.0;

aux[5][i] = 0.0;

}

irec = 0;

h = h+h;

ihlf = -1;

istep = 0;

iend = 0;

l4: r = (x+h-xend)*h;

if (r >= 0.0)

{

iend = 1;

if (r > 0.0) h = xend-x;

}

out_p(x,y,dery,irec,ndim,prmt);

if (prmt[4] != 0.0) goto l40;

itest = 0;

l9: istep++;

j = 0;

l10: aj = a[j];

bj =b[j];

cj = c[j];

for (i=0; i<ndim; i++)

{

r1 = h*dery[i];

r2 = aj*(r1-bj*aux[5][i]);

y[i] = y[i]+r2;

r2 = r2+r2+r2;

aux[5][i] += r2-cj*r1;

}

if (j-3 < 0)

{

j++;

if (j-2 != 0) x = x+0.5*h;

fct(x,y,dery);

goto l10;

}

if (itest <= 0)

{

for (i=0; i<ndim; i++) aux[3][i] = y[i];

itest = 1;

istep = istep+istep-2;

l18: ihlf++;

x = x-h;

h = 0.5*h;

for (i=0; i<ndim; i++)

{

y[i] = aux[0][i];

dery[i] = aux[1][i];

aux[5][i] = aux[2][i];

}

goto l9;

}

imod = istep/2;

if (istep-imod-imod != 0)

{

fct(x,y,dery);

for (i=0; i<ndim; i++)

{

aux[4][i] = y[i];

aux[6][i] = dery[i];

}

goto l9;

}

delt = 0.0;

for (i=0; i<ndim; i++)

delt += aux[7][i]*fabs(aux[3][i]-y[i]);

if (delt-prmt[3] > 0.0)

{

if (ihlf-10 >= 0)

{

ihlf = 11;

fct(x,y,dery);

goto l39;

}

for (i=0; i<ndim; i++) aux[3][i] = aux[4][i];

istep = istep+istep-4;

x = x-h;

iend = 0;

goto l18;

}

fct(x,y,dery);

for (i=0; i<ndim; i++)

{

aux[0][i] = y[i];

aux[1][i] = dery[i];

aux[2][i] = aux[5][i];

y[i] = aux[4][i];

dery[i] = aux[6][i];

}

out_p(x-h,y,dery,ihlf,ndim,prmt);

if (prmt[4] != 0) goto l40;

for (i=0; i<ndim; i++)

{

y[i] = aux[0][i];

dery[i] = aux[1][i];

}

irec = ihlf;

if (iend > 0) goto l39;

ihlf--;

istep = istep/2;

h = h+h;

if (ihlf < 0) goto l4;

imod = istep/2;

if ((istep-2*imod != 0) || (delt-0.02*prmt[3] > 0.0)) goto l4;

ihlf--;

istep = istep/2;

h = h+h;

goto l4;

l39: out_p(x,y,dery,ihlf,ndim,prmt);

l40: for (i=0; i<ndim; i++) delete aux[i];

return;

}

6.3. ФАЙЛ НАЧАЛЬНОЙ ИНИЦИАЛИЗАЦИИ INIT.H

ifndef _INIT

#define _INIT

#include "def.h"

#include <stdlib.h>

#include <fstream.h>

ifstream if_init;

void nex_ln (void);

void init_m()

{

Np = 150;

t_beg = 0;

t_end = 8000000;

dt = 2;

toler = .05;

dTp = (t_end-t_beg)/float(Np);

Curp = 0;

J1 = 532;

J2 = 563;

J3 = 697;

m = 597.;

W = 2200;

mu_z = 3.9858e14;

mu_s = 1.3249e20;

mu_l = 4.9027e12;

w_s = 2*M_PI/(365.2422*24*3600);

w_z = 2*M_PI/(24*3600);

w_l = 2*M_PI/(27.32*24*3600);

ww_l = 2*M_PI/(18.6*365.2422*24*3600);

parn[0] = 6952137.;

parn[1] = 0;

parn[2] = 6952137;

parn[3] = 28.1*g_r;

parn[4] = 97.6*g_r;

parn[5] = 63.1968*g_r;

parn[6] = 5769.;

parn[7] = 5.751*g_r;

Fl_u = 1;

u_last = parn[7];

Fl_ka = 0;

Fl_kp = 0;

Fl_ki = 0;

Fl_p = 0;

Fl_a = 0;

Fl_i = 0;

Fl_pkT = 0;

Tkor = 0;

T_vd = 0;

akor[0] = 0;

akor[1] = 0;

akor[2] = 0;

dV_ps = 0;

dV_as = 0;

dV_is = 0;

dV_ss = 0;

Fl_l0 = 0;

Fl_l1 = 0;

Fl_pki = 0;

real x0 = 6137262.9+7000;

real y0 = 3171846.1+7000;

real z0 = 689506.95+7000;

real Vx0 = -201.288+5;

real Vy0 = -1247.027+5;

real Vz0 = 7472.65+5;

prmt[0] = t_beg;

prmt[1] = t_end;

prmt[2] = dt;

prmt[3] = toler;

prmt[4] = 0.0;

y_main[0] = x0;

y_main[1] = y0;

y_main[2] = z0;

y_main[3] = Vx0;

y_main[4] = Vy0;

y_main[5] = Vz0;

}

void nex_ln (void)

{

char ch;

if_init.get(ch);

while (ch != '\n')

if_init.get(ch);

}

#endif

6.4 ФАЙЛ ОПИСАНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ DEF.H

#ifndef _DEFH

#define _DEFH

#include <math.h>

typedef long double real;

extern const float g_r;

extern const float r_g;

extern int Np;

extern int Curp;

extern real dTp;

extern real t_beg;

extern real t_end;

extern real dt;

extern real toler;

extern real J1,J2,J3;

extern real mu_z;

extern real mu_s;

extern real mu_l;

extern real m;

extern real m_t;

extern real W;

extern real w_s;

extern real w_z;

extern real w_l;

extern real ww_l;

extern real xs,ys,zs;

extern real xl,yl,zl;

extern real Fz,Fs,Fl,Fa,U20;

extern int nomin;

extern real par[8];

extern real parn[8];

extern real a_p,e_p,p_p,Om_p,i_p,om_p,Rp_p,Ra_p;

extern real y_main[6];

extern real prmt[5];

extern int Fl_u;

extern real u_last;

extern int Fl_ka;

extern int Fl_kp;

extern int Fl_ki;

extern int Fl_i;

extern int Fl_p;

extern int Fl_a;

extern int Fl_lu;

extern int Fl_pkT;

extern real dl;

extern real T_vd;

extern real dRa;

extern real dRp;

extern int Sig;

extern int Sig_a;

extern real Vkor[3];

extern real akor[3];

extern real Tkor;

extern real Tkore;

extern real dV_ps;

extern real dV_as;

extern real dV_is;

extern real dV_ss;

extern int Fl_l0;

extern int Fl_l1;

extern int Fl_pki;

#endif

6.5 ФАЙЛ SFUN.H

#ifndef _SFUN

#define _SFUN

#include "def.h"

#include <iostream.h>

#include <conio.h>

#include <math.h>

void out_p(real x,real *y,real*,int,int,real *);

real interpl(real*,real*,int,real);

void fct(real& ,real *y,real *dery);

void par_or(real *,real *);

#endif

6.5 ФАЙЛ RK5.H

#ifndef _RK5

#define _RK5

#include "def.h"

#include <iostream.h>

#include <conio.h>

#include "sfun.h"

void Drkgs(real *prmt,real *y,real *dery,int ndim,int& ihlf,

void (*fct)(real&,real*,real*),

void (*out_p)(real,real*,real*,int,int,real*));

#endif

6.6 ПРОГРАММА ПОСТРОЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ДИАГРАММ

clc

g_r = pi/180;

r_g = 180/pi;

load m_y.dat

t = m_y(:,1);

x = m_y(:,2);

y = m_y(:,3);

z = m_y(:,4);

Vx = m_y(:,5);

Vy = m_y(:,6);

Vz = m_y(:,7);

clear m_y;

s_tmp = size(t);

s_m = s_tmp(1);

clear s_tmp;

load m_f.dat

Fz = m_f(:,2);

Fs = m_f(:,3);

Fl = m_f(:,4);

Fa = m_f(:,5);

U20 = m_f(:,6);

clear m_f;

load m_s.dat

xs = m_s(:,2);

ys = m_s(:,3);

zs = m_s(:,4);

clear m_s;

load m_par.dat

p = m_par(:,2);

e = m_par(:,3);

a = m_par(:,4);

Om = m_par(:,5);

i = m_par(:,6);

omg = m_par(:,7);

T = m_par(:,8);

u = m_par(:,9);

clear m_par;

p_n = 6952137.;

e_n = 0;

a_n = 6952137.;

Om_n0 = 28.1*g_r;

i_n = 97.6*g_r;

omg_n = 346.725*g_r;

T_n = 5765;

ws = 2*pi/(365.2422*24*3600);

for j = 1:s_m, tmp(j) = Om_n0+ws*t(j);

end

Om_n = tmp';

clear tmp;

map = [1,1,1];

colormap(map);

plot(t,p,'y-',[min(t) max(t)],[p_n p_n],'r-'), title (' Фокальный параметр

'), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,p-p_n,'y-'), title (' dp '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,e,'y-',[min(t) max(t)],[e_n e_n],'r-'), title (' Эксцентриситет '),

grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,e-e_n,'y-'), title (' de '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,a,'y-',[min(t) max(t)],[a_n a_n],'r-'), title (' Большая полуось

орбиты '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,a-a_n,'y-'), title (' da '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,Om*r_g,'y-',t,Om_n*r_g,'r-'), title (' Долгота восходящего узла '),

grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,Om*r_g-Om_n*r_g,'y-'), title (' dOm '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,i*r_g,'y-',[min(t) max(t)],[i_n*r_g i_n*r_g],'r-'), title ('

Наклонение '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,i*r_g-i_n*r_g,'y-'), title (' di '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,T,'y-',[min(t) max(t)],[T_n T_n], 'r-'), title (' Период '), grid

on;

print -dwin;

pause;

plot(t,T-T_n,'y-'), title (' dT '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot3(x,y,z,'b')

axis([min(x) max(x) min(y) max(y) min(z) max(z)])

set(gca,'box','on')

title (' Положение МКА ')

hold on

plt = plot3(0,0,0,'.','erasemode','xor','markersize',24);

dk = ceil(length(y)/2500);

for k = 1:dk:length(y)

set(plt,'xdata',x(k),'ydata',y(k),'zdata',z(k))

drawnow

end

hold off

pause;

plot(t,Fz,'y-'), title (' Гравитация Земли ' ), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,Fs,'y-'), title (' Гравитация Солнца и солнечное давление '), grid

on;

print -dwin;

pause;

plot(t,Fl,'y-'), title (' Гравитация Луны '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,Fa,'y-'), title (' Сопротивление атмосферы '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,U20,'y-'), title (' Нецентральность гравитационного поля Земли '),

grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t,Fz+Fs+Fl+Fa+U20,'y-'), title (' Суммарное возмущающее ускорение '),

grid on;

print -dwin;

pause;

clear all

clc

g_r = pi/180;

r_g = 180/pi;

p_n = 6952137.;

e_n = 0;

a_n = 6952137.;

Om_n0 = 28.1*g_r;

i_n = 97.6*g_r;

omg_n = 346.725*g_r;

T_n = 5765;

load u_par.dat

t_u = u_par(:,1);

p_u = u_par(:,2);

e_u = u_par(:,3);

a_u = u_par(:,4);

Om_u = u_par(:,5);

i_u = u_par(:,6);

omg_u = u_par(:,7);

T_u = u_par(:,8);

u_u = u_par(:,9);

clear u_par;

load u_f.dat;

Fz_u = u_f(:,2);

Fs_u = u_f(:,3);

Fl_u = u_f(:,4);

Fa_u = u_f(:,5);

U20_u = u_f(:,6);

clear u_f;

s_tmp = size(t_u);

s_m_u = s_tmp(1);

clear s_tmp;

ws = 2*pi/(365.2422*24*3600);

for j = 1:s_m_u, tmp(j) = Om_n0+ws*t_u(j);

end

Om_n_u = tmp';

clear tmp;

plot(t_u,p_u,'y-',[min(t_u) max(t_u)],[p_n p_n],'r-'), title (' Фокальный

параметр '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,p_u-p_n,'y-'), title (' dp '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,e_u,'y-',[min(t_u) max(t_u)],[e_n e_n],'r-'), title ('

Эксцентриситет '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,e_u-e_n,'y-'), title (' de '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,a_u,'y-',[min(t_u) max(t_u)],[a_n a_n],'r-'), title (' Большая

полуось орбиты '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,a_u-a_n,'y-'), title (' da '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,Om_u*r_g,'y-',t_u,Om_n_u*r_g,'r-'), title (' Долгота восходящего

узла '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,Om_u*r_g-Om_n_u*r_g,'y-'), title (' dOm '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,i_u*r_g,'y-',[min(t_u) max(t_u)],[i_n*r_g i_n*r_g],'r-'), title ('

Наклонение '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,i_u*r_g-i_n*r_g,'y-'), title (' di '), grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,T_u,'y-',[min(t_u) max(t_u)],[T_n T_n], 'r-'), title (' Период '),

grid on;

print -dwin;

pause;

plot(t_u,T_u-T_n,'y-'), title (' dT '), grid on;

print -dwin;

pause;

clear all

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5