Математическое моделирование переориентации орбитального космического аппарата со сферическим солнечным парусом

В диссертационной работе предложена оригинальная конструкция солнечного паруса из шести одинаковых скрепленных между собой сфер для управления ориентацией космических аппаратов. Выполнение маневров переориентации обеспечивается за счет разбиения поверхности сфер солнечного паруса на участки с изменяемыми отражающими характеристиками. Это позволяет регулировать силу солнечного давления на разные участки паруса и создавать вращающее воздействие. По сравнению с традиционными средствами управления ориентацией космических аппаратов, использование солнечного паруса не требует топлива и может медленно, но плавно и без рывков осуществлять маневр с высокой точностью. В диссертации построена и проанализирована математическая модель предложенного солнечного паруса, которая учитывает его особенности и условия эксплуатации. Анализ результатов, полученных на основе модели, позволил сделать оценку об эффективности этого паруса и целесообразности его применения. Были построены и протестированы алгоритмы переключения большого количества участков паруса в режимы отражения, поглощения с переизлучением, или пропускания света для регулирования давления света на поверхность и создания целевого вращающего воздействия. Для реализации алгоритмов и численных методов, необходимых для моделирования маневров переориентации, был разработан комплекс программ, который понадобится в случае планирования космической миссии подобного солнечного паруса.