УДК 629.7

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ВАРИАНТОВ ПРИМЕНЕНИЯ ОКОЛОЛУННОЙ СИСТЕМЫ ПОРАЖЕНИЯ АСТЕРОИДОВ

Е.П. Минаков, Б.В. Соколов, С.Е. Шалдаев

Аннотация


Представлен анализ современного состояния исследований по проблеме борьбы с астероидной опасностью, который показал необходимость создания многоуровневой системы поражения астероидов. Приведены разработанные авторами математические модели и исследованы характеристики окололунной системы поражения астероидов. Получены оценки пространственно-временных характеристик и вероятностей поражения астероидов в узловых точках для одного космического аппарата-перехватчика (КАП), на основе которых сделаны выводы о потенциальной эффективности создания такой системы и указаны основные направления дальнейших исследований. Предложена оригинальная динамическая модель планирования применения окололунной системы поражения астероидов группировкой КАП. Проанализированы и обоснованы подходы к решению задач моделирования и планирования ее применения, базирующиеся на комбинированном использовании математического аппарата современной теории оптимального управления и исследования операций. Показано, что разработанное к настоящему времени модельно-алгоритмическое обеспечение можно использовать не только для окололунной, но и на других уровнях системы поражения астероидов.

Ключевые слова


система поражения астероидов; космический аппарат перехватчик; отделяемая часть; узловая точка; окололунное базирование; модели планирования применения

Полный текст:

PDF

Литература


  1. Zaitsev A.V. Preventing catastrophic impact // Room, The Space Journal. 2014.
  2. Минаков Е.П., Соколов Б.В. Исследование характеристик размещения и применения моноблочных стационарных средств поражения астероидов наземного базирования // Труды СПИИРАН. 2016. Вып. 5(48). С. 182–197.
  3. Башаков А.А., Питьев Н.П., Соколов Л.Л. Особенности движения астероида 99942 Апофис //Астрономический вестник. 2008. Том 42. № 1. С. 20–29.
  4. Угрозы из космоса // Популярная Механика. 2010. № 9(95). С. 31–46.
  5. Назиров Р.Р., Эйсмонт Н.А. Гравитационные маневры как способ направить малые астероиды на траекторию встречи с опасными околоземными объектами // Космические исследования 2010. Т. 48. № 5. С. 1–6.
  6. Седых Р. Угрозы из космоса растут // Военное обозрение. 2013. URL: http://vpk-news.ru/ (дата обращения: 21.06.2017).
  7. Колин К.К. Глобальные угрозы развитию цивилизации в XXI веке // Стратегические приоритеты. 2014. №1. С. 12–17.
  8. Бакланов О. и др. От астероидно-космической опасности Землю защитит «Цитадель» // Воздушно-космическая сфера. 2017. № 1. С. 90–95.
  9. Billings L. Words matter: A call for responsible communication about asteroid impact hazards and plans for planetary defense // Space Policy. 2015. vol. 33. pp. 8–12.
  10. Kalinin V.N., Sokolov B.V. A dynamic model and an optimal scheduling algorithm for activities with bans of interrupts // Automation and Remote Control. 1987. vol. 48(1–2). pp. 88–94.
  11. Bożek, A., Wysocki M. Flexible Job Shop with Continuous Material Flow // International Journal of Production Research. 2015. vol. 53(4). pp. 1273–1290.
  12. Dolgui A., Kovalev S. Min-Max and Min-Max Regret Approaches to Minimum Cost Tools Selection, 4OR: A Quarterly // Journal of Operations Research. 2012. vol. 10(2). pp. 181–192.
  13. Dolgui A., Kovalev S. Scenario Based Robust Line Balancing: Computational Complexity // Discrete Applied Mathematics. 2012. vol. 160(13–14). pp. 1955–1963.
  14. Корбут А.А., Финкельштейн Ю.Ю. Дискретное программирование // М.: Наука. 1969. 368 с.
  15. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов // М.: Наука.1983. 392 с.
  16. Krylov I.A., Chernousko F.L. An algorithm for the method of successive approximations in optimal control problems // Zh. Vychisl. Mat. Mat. Fiz. 1972. vol. 12(1). pp. 15–38.
  17. Ye H., Liu R. A multiphase optimal control method for multi-train control and scheduling on railway lines // Transportation Research Part B: Methodological. 2016. vol. 93. pp. 377–393.
  18. Wang X., Disney S. M., Wang J. Stability analysis of constrained inventory systems with transportation delay // European Journal of Operational Research. 2012. vol. 223(1). pp. 86–95.


Евгений Петрович Минаков - д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры оценивания эффективности, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (ВКА им. А.Ф. Можайского).
Область научных интересов: системный анализ, баллистическое обеспечение полетов космических аппаратов, эффективность применения космических комплексов и систем.
Число научных публикаций: 200.

Адрес (E-mail): ep.minakov12345@mail.ru
Почтовый адрес: ул. Ждановская, 13, Санкт-Петербург, 197198
Телефон: +7(812)552-6341


Борис Владимирович Соколов - д-р техн. наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, заместитель директора по научной работе, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН), профессор, ФГАОУ ВО "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО).
Область научных интересов: разработка научных основ теории управления структурной динамикой сложных организационно-технических систем.
Число научных публикаций: 560.

Адрес (E-mail): sokol@iias.spb.su
Почтовый адрес: 14-я линия В.О., 39, Санкт-Петербург, 199178
Телефон: +7-812-328-3311


Сергей Евгеньевич Шалдаев - д-р техн. наук, доцент, начальник управления военного института (научно-исследовательского), Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (ВКА им. А.Ф. Можайского).
Область научных интересов: радиолокация, радионавигация, построение и испытание сложных технических систем.
Число научных публикаций: 100.

Адрес (E-mail): shs99@yandex.ru
Почтовый адрес: ул. Ждановская, 13, Санкт-Петербург, 197198
Телефон: +7(812) 347–95–59




DOI: http://dx.doi.org/10.15622/sp.54.5