Исследования траектории спутника-гиростата при различных начальных скоростях и исходных материальных характеристиках планеты в пакете Matlab Simulink.

Одним из важных направлений развития космической техники является создание систем ориентации искусственных спутников Земли.
В зависимости от поставленных задач ориентация спутника может быть осуществлена с использованием активных или пассивных методов.
При разработке пассивных систем ориентации можно использовать свойства гравитационного и магнитного полей, эффект сопротивления атмосферы и давление солнечного излучения, гироскопические свойства вращающихся тел и др. Важное свойство пассивных систем ориентации заключается в том, что эти системы могут функционировать продолжительное время без расходования энергии или рабочего тела.
Из систем, использующих свойства внешней среды, наибольшее распространение получили гравитационные системы ориентации, принцип работы которых основан на том, что в центральном поле сил спутник с неравными главными центральными моментами инерции имеет на круговой орбите четыре устойчивых положения равновесия, соответствующие совпадению наибольшей оси эллипсоида инерции спутника с радиусом вектором и наименьшей оси с нормалью к плоскости орбиты.

Гиростат – это особый вид КА, который нужно стабилизировать вращением, должен быть приплюснутым.
Диаметр космического аппарата ограничен поперечным сечением верхней ступени ракеты-носителя, а его длина ограничена требованиями устойчивости.
Поэтому приплюснутые аппараты не могут в полной мере использовать доступный на ракете-носителе объем полезной нагрузки, так как по аэродинамическим соображениям ракета имеет вытянутые формы. Конструкция в виде гиростата позволяет произвести стабилизацию аппарата вытянутой формы.
При разработке пассивных систем ориентации можно использовать свойства гравитационного и магнитного полей, эффект сопротивления атмосферы и давление солнечного излучения, гироскопические свойства вращающихся тел и др. Важное свойство пассивных систем ориентации заключается в возможности функционировать продолжительное время без расходования энергии.
Когда начальная скорость спутника не достигает первой космической скорости, он не сможет преодолеть притяжение Земли и выйти на круговую орбиту.
Затем при достижении этой скорости траектория движется представляет собой окружности, при увеличении скорости движение спутника описывает эллипс, а далее, при достижении второй космической скорости спутник может преодолеть притяжение планеты и покинуть орбиту.
При таком моделировании возникает возможность сравнить траектории спутника при различных начальных скоростях и исходных материальных характеристиках планеты, можно проследить как меняется форма траектории, при рассмотрении другой планеты при той же начальной скорости.
В данной дипломной работе представлены результаты исследования траектории спутника-гиростата при различных начальных скоростях и исходных материальных характеристиках планеты.