Принцип оптимальності для траєкторії виведення динамічної системи з альтернативою

Lagrange problem with the account of functional limitation at any functional limitations atany moment in a given interval is presented. The required conditions for optimal trajectories of thedeterminated dynamic system synthesized as space vehicle trajectories have been obtainedРассмотрена задача Лагранжа с учетом действия функционального ограничения в каждый момент времени назаданном интервале. Получены необходимые условия оптимальности траектории детерминированной динамической системы, интерпретируемой как траектория выведения космического летательного аппаратаРозглянуто задачу Лагранжа з урахуванням дії функціонального обмеження в кожен момент часу на заданому інтервалі. Отримано необхідні умови оптимальності траєкторії детермінованої динамічної системи, що інтерпретується як траєкторія виведення космічного літального апарат

Метод динамічного програмування для оптимізації розгалуженої траєкторії руху інформаційного робота

The article describes and proves the necessary and sufficient conditions for optimality of information robot’s branching path with branching profile containing the central and lateral branches without interaction of subsystems after separation. The formulated conditions make it possible to determine the optimal coordinates and instants of the branching time of the trajectory, as well as the optimal controls and trajectories of the components of the information robot to the specified purposes along the hotel branches of the trajectory after they are separated from the carrier. The practical importance of the obtained conditions lies in the fact that it is possible to develop on its base the computational procedures for on-line calculation of optimal branching paths of such compound dynamical systems.В статье сформулированы и доказаны необходимые и достаточные условия оптимальности ветвящейся траектории движения информационного робота со схемой ветвления траектории, содержащей центральную и боковые ветви без взаимодействия подсистем после разделения. Сформулированные условия позволяют определить оптимальные координаты и моменты времени ветвления траектории, а также оптимальные управления и траектории движения составных элементов информационного робота к заданным целям по отдельным ветвям траектории после их отделения от носителя. Практическая значимость полученных условий состоит в том, что на их основе возможно разрабатывать вычислительные процедуры для оперативного расчета оптимальных ветвящихся траекторий такого рода составных динамических систем.У статті сформульовано і доведено необхідні та достатні умови оптимальності розгалуженої траєкторії руху інформаційного робота зі схемою розгалуження траєкторії, що містить центральну і бічні гілки без взаємодії підсистем після поділу. Сформульовані умови дозволяють визначити оптимальні координати і моменти часу розгалуження траєкторії, а також оптимальні управління і траєкторії руху складених елементів інформаційного робота до заданих цілей по окремим гілкам траєкторії після їх відділення від носія. Практична значимість отриманих умов полягає в тому, що на їх основі можливо розробляти обчислювальні процедури для оперативного розрахунку оптимальних розгалужених траєкторій такого роду складених динамічних систем

Алгоритм оптимального керування групою безпілотних літальних апаратів

The article proposes the algorithm of optimal control of unmanned aerial vehicle group allowing to set maneuvers of unmanned aerial vehicles, to estimate the coordinates of current position of unmanned aerial vehicle relative to specified trajectory; and to identify the optimal moments of group maneuvers. The synthesized algorithm generates the optimal control of motion of current position mark to the predetermined position taking into account the specified quality criterion, and calculates the optimum time instant and the phase coordinate of unmanned aerial vehicle group separation.В статье предложен алгоритм управления группой беспилотных летательных аппаратов, позволяющий задавать маневры беспилотных летательных аппаратов, оценивать координаты текущего положения беспилотного летательного аппарата относительно заданной траектории, идентифицировать оптимальные моменты времени выполнения групповых маневров. Синтезированный алгоритм вырабатывает оптимальное, с учетом заданного критерия качества, управление движением метки текущего положения к заданному положению и рассчитывает оптимальный момент времени и фазовую координату разделения группы беспилотных летательных аппаратов.У статті запропоновано алгоритм оптимального керування групою безпілотних літальних апаратів, що дозволяє задавати маневри безпілотних літальних апаратів, оцінювати координати поточного положення безпілотного літального апарата щодо заданої траєкторії, ідентифікувати оптимальні моменти часу виконання групових маневрів. Синтезований алгоритм виробляє оптимальне, з урахуванням заданого критерію якості, керування рухом мітки поточного положення до заданому положенню і розраховує оптимальний момент часу і фазову координату поділу групи безпілотних літальних апаратів

Обоснование целесообразности создания сверхнизкоорбитальных систем связи на базе малых спутников и метод конструирования их орбит

Проблематика. Стаття присвячена обґрунтуванню підходу до вирішення глобальної проблеми для людства: створення технології супутникового зв'язку, яка не засмічує космос сміттям. Наднизькоорбітальні супутникові системи зв'язку - це системи зв'язку з кластерними (розподіленими) супутниками, які утворюють угруповання (армаду) малих, понад малих, нано-, піко- супутників, які переміщаються по орбітах близьким до щільних шарів атмосфери Землі («ковзаючи» по верхній кромці щільного шару атмосфери Землі - «змінна» орбіта). Рух по такій орбіті малогабаритного апарату (при умові не включення двигуна) призводить до його швидкого гальмування і повного згоряння в атмосфері Землі, тобто повне очищення орбіти без створення космічного сміття. Мета досліджень. Обґрунтувати доцільність і можливість створення і підтримки функціонування економічно вигідної, не забруднюючої космос, глобальної системи супутникового зв'язку, побудованої з використанням малих (міні-, нано-, піко-) супутників. Методика реалізації. Запропоновано теоретичний підхід, що дозволяє конструювати орбіти міні нано- та пікосупутників на основі використання національного науково-технічного доробку. Результати досліджень. Для підвищення ефективності використання авіаційно-космічних систем при створенні і підтримці життєвого циклу наднизькоорбітальних супутникових систем зв'язку в статті розроблений метод конструювання наднизькоорбітальних кластерів наносупутників (малих супутників). Висновки. Викладено метод компонування орбіт розподіленими супутниками. Кількісно оцінено технологічні можливості України по реалізації методу за допомогою національних авіаційно-космічних систем. В Україні є науково-технічний і технологічний доробок в області авіаційно-космічних систем – це «літаючі космодроми» Ан-124-100 і Ан-225.Background. The article is devoted to the substantiation of the approach to solving the global problem for mankind: the creation of satellite communications technology that does not pollute space with debris. Ultra-low-orbit satellite communication systems (ULO SCS) are communication systems with cluster (distributed) satellites that form a grouping (armada) of small, ultra-small, nano-, pico-satellites that move in orbits close to the dense layers of the Earth’s atmosphere (sliding on the upper edge of the dense layer of the Earth’s atmosphere - a sliding orbit). The motion in such orbit of a small-sized apparatus (provided that the engine is not started) leads to its rapid deceleration and complete combustion in the Earth’s atmosphere, i.e. complete orbit purification from space debris. Objective. To justify the feasibility and the possibility of creating and maintaining the functioning of an economical, nonpolluting space, global satellite communications system built using small (mini-, nano-, pico-) satellites. Methods. The theoretical approach is proposed that allows constructing the orbits of mini-nano- and picosatellites based on the use of the national design groundwork. Results. The article developed a method for constructing ultra-low orbit clusters of nano-satellites (small satellites) to increase the efficiency of using aerospace systems when creating and maintaining the life cycle of ULO SCS. Conclusions. The method of orbits arrangement by distributed satellites is described. The technological capabilities of Ukraine to implement the method using national aerospace systems are quantified. There is scientific, technical and technological groundwork in the field of AS in Ukraine - these are the “flying cosmodromes” of An-124-100 and An-225 airplanes