Заведующий кафедрой высшей математики Самарского университета Владислав Любимов вывел новый математический закон для управления вращением космического аппарата во время спуска в атмосферу Марса, что должно обеспечивать безопасную доставку полезных грузов на поверхность. Исследование опубликовано в журнале «Мехатроника, автоматизация, управление».
Чтобы стабилизировать вращательное движение, перед раскрытием тормозных парашютов необходимо проконтролировать как минимум пять параметров: три составляющие угловой скорости и два угла ориентации. Асимметрия в конструкции космического аппарата может существенно повлиять на эти параметры. Во время снижения в атмосфере происходит неконтролируемое вращательное движение, небольшие асимметрии которого могут привести к ошибкам тормозной системы, отметил учёный.
По словам Любимова, новый закон повышает предсказуемость снижения за счёт стабилизации угловой скорости и ориентации даже при незначительных конструктивных асимметриях. В отличие от предыдущих методов здесь используется меньше приближений, что повышает точность управления.
В исследовании использовались хорошо известные уравнения движения космического аппарата, методы линеаризации и оптимизации, включая динамическое программирование.
«При спускаемом движении космического аппарата в атмосфере Марса есть участок полета с неуправляемым вращательным движением. Присутствие малых силовых факторов, возникающих из-за небольшой асимметрии устройства, может привести к неправильному срабатыванию тормозной системы», — пояснил Владислав Любимов.