Simulation of the Dynamics of Nonresonant Motion in a Controlled Descent of an Asymmetric Spacecraft in the Low-Density Atmosphere

Abstract

Abstract.We consider the problem of implementation of non-resonant motion at descent of a spacecraft with small mass and aerodynamic asymmetries in the low-density atmosphere of Mars. A controllable decrease in the mass asymmetry contributes to implementation of non-resonant motion of the spacecraft. We introduce an analytical control law for the magnitude of asymmetry. The results of numerical simulation of spherical motion of a spacecraft with controllable asymmetry are included.Keywords: spacecraft, resonance, control, atmosphere, asymmetry Citation: Lyubimov VV, Kurkina EV. Simulation of the dynamics of nonresonant motion in a controlled descent of an asymmetric spacecraft in the lowdensity atmosphere.

Dynamics of the aircraft with the system of displacement of the center of mass

“…Смещение центра масс (ЦМ) и аэродинамическая асимметрия могут вызвать изменение угла атаки, а также резкое возрастание угловой скорости вращения ЛА относительно собственной продольной оси. Это может привести к авариям, например, спускаемые аппараты с парашютными системами остаются работоспособными только в определенном диапазоне углов атаки и угловой скорости вращения вокруг собственной оси [2]. В исследовании [3], посвященном анализу результатов спусков аппаратов в атмосферу Марса и Венеры, отмечено, что важно выдерживать в процессе полета спускаемого аппарата величины угловых скоростей и угла атаки, не только для осуществления движения по заранее запланированной траектории, но и для корректной работы научной измерительной аппаратуры, например для отбора газа, доплеровских и динамических измерений, а также фото-и видеосъемки.…”