 |
Наведение в космосе
Р.Беттин
444стр
москва1966
Предисловие к русскому изданию
В последние годы практика освоения космоса — полеты беспилотных автоматических станций и пилотируемых космических кораблей— поставила перед наукой ряд сложнейших задач по управлению полетом в космосе. Для успешного решения этих задач потребовались глубокие теоретические и экспериментальные исследования в области навигации, наведения и управления, при которых учитывались бы специфические особенности космического полета:
- сложные гравитационные и аэродинамические (при входе в атмосферу Земли или другой планеты) силы, вследствие чего точное прогнозирование движения объекта должно производиться численными методами;
— необходимость всемерной экономии топлива для двигателей, откуда возникает требование применять энергетически оптимальные способы наведения;
- значительную (при использовании двигателей большой тяги) длительность участков неуправляемого полета и, как следствие, необходимость высокой точности наведения в конце коротких участков управляемого полета и последующей коррекции движения;
- огромное расстояние объекта от Земли при межпланетных перелетах, в результате чего команды управления необходимо формировать не только по данным системы радиоизмерений, но и по данным источников автономной информации.
|
Предлагаемая вниманию читателя книга Р. Бэттина — известного американского ученого, работающего в области автоматического управления, является монографией, в которой последовательно излагаются результаты разработки некоторых разделов теории управления движением центра масс объекта в космическом полете, полученные автором и его сотрудниками по Приборной лаборатории Массачусетского Технологического института. Для понимания материала монографии не требуется предварительного знакомства с элементами небесной механики и теорией статистической обработки информации. Все необходимые специальные сведения читатель получает при последовательном изучении книги, и в особенности при решении многочисленных интересных задач. Следует отметить, что некоторые задачи не только способствуют усвоению материала, но и представляют самостоятельный научный интерес как логическое дополнение соответствующей главы.
Первые четыре главы книги, излагающие в основном различные аспекты задачи двух тел, носят вводный характер. Однако некото-рые результаты (например, универсальное уравнение Кеплера в гл. II) представляют несомненный интерес и для специалиста.
Основной теоретический и практический интерес, с нашей точки зрения, имеют гл. VI—IX, в которых излагается теория коррекции траекторий и определяются параметры движения центра масс объекта путем статистической обработки результатов измерений, производимых автономными (бортовыми) датчиками. Исключительное внимание, уделяемое автором вопросам использования автономной информации, и в особенности астроинформации для решения навигационных задач, представляется вполне оправданным, так как, по-видимому, только этот вид информации позволит при дальних межпланетных перелетах получить значительную точность управления в районе планеты назначения, а при пилотируемых полетах обеспечит высокую надежность управления. Следует отметить также систематическое употребление автором рекуррентной формы статистической обработки информации, восходящей к Р. Калману, которая при некоррелированных первичных ошибках измерений не требует обращения матриц и хорошо приспособлена для реализации в алгоритмах бортовой вычислительной машины.
Вопросы коррекции и статистической обработки информации излагаются автором в рамках линейной теории, т. е. в предположении, что достаточно учитывать лишь первые члены разложения в ряд текущих параметров фактической траектории по степеням их отклонений от номинальных параметров, вычисленных в некоторый фиксированный (например, начальный) момент времени. В ряде случаев (например, при рассмотрении задачи облета Луны) это предположение может оказаться несправедливым. Тогда предлагаемую автором теорию следует рассматривать как теорию построения первого приближения, используемого в соответствующем итерационном процессе.
Гл. X носит обзорный характер и посвящается некоторым вопросам наведения лунного космического корабля с непрерывно работающим двигателем малой тяги.
В целом книга представляет несомненный интерес для читателя, желающего познакомиться с навигацией и наведением космических летательных аппаратов.
Переводчики стремились привести терминологию оригинала в соответствие с общепринятой в советской литературе. Там, где невозможно было это сделать по тем или иным причинам, даны подстрочные примечания.
Список дополнительной литературы, помещенный после библиографии, приведенной автором, не охватывает многих работ по небесной механике, динамике космического полета и статистической обработке информации, опубликованных в СССР, а включает лишь те работы, на которые сделаны ссылки в примечаниях.
И. А. Богуславский
|
