Знакомимся с принципами системного проектирования, разбираем цели и требования к космическим системам и их подсистемам, рассматриваем классические кейсы
Знакомимся с системами координат, используемыми в астродинамике, классифицируем их, рассказываем, как они применяются в различных аспектах управления космическими полётами
От различных способов представления информации в контуре БНО переходим к системе уравнений движения центра масс. Говорим о законах Кеплера, показываем, что траектории движения задачи двух тел - конические сечения
Исследуем первые интегралы системы уравнений движения, рассматриваем кеплеровы элементы, рассматриваем представление орбит с помощью наборов TLE, разбираем, что означают содержащиеся в этих наборах величины
Раз у нас есть собственная система моделирования, тренируемся в ней работать. Создаем спутник, смотрим, как он параметризуется, задаем систему координат и ориентацию относительно её. Кроме того, создаем вспомогательные плоскости и углы, как между векторами, так и между плоскостями.
Продолжаем разбирать работу БНО. Сегодня учимся определять вектор состояния по набору кеплеровых элементов и строить кеплерову орбиту по измеренному вектору состояния. Чтобы убедиться, что это применяется, изучаем интерфейсный контрольный документ по одной из глобальных навигационных спутниковых систем, говорим об альманахах и эфемеридах и, наконец, смотрим исходный код программы для работы с TLE.
Вводное занятие по курсу: рассказываем о целях и требованиях к космическому полёту, объясняем, что космический аппарат - это система, рассказываем про орбиту "Молния" и про точки Лагранжа.
Говорим про системы координат, используемые при управлении космическими полётами, разбираем встречающиеся астрономические системы координат и, наконец, запускаем ПО MIDE и создаем спутник, конструкционную систему координат и варианты вспомогательных систем координат. И экспериментируем, стабилизируя спутник относительно разных СК,
Рассматриваем систему уравнений движения центра масс КА, строим классификацию орбит по энергии, переходим к кеплеровым элементам, расписываем их преимущества и недостатки и, наконец, обсуждаем способ повышения адекватности модели с помощью TLE (Two-Line Elements Set)
Рассматриваем различные типы аномалий, решаем уравнение Кеплера, разбираем процесс построения траектории по набору кеплеровых элементов и, наконец, учимся восстанавливать орбиту по измерениям (есть эпоха, координаты и скорости, а мы по ним строим кеплерову орбиту и даже выписываем некие полуаналитические уравнения)
Рассматриваем активное движение с импульсными маневрами и активными участками, говорим про маневры изменения орбиты (в первую очередь переход между двумя круговыми орбитами, переход с круговой на эллиптическую и обратно, изменения наклонения и способ долететь до Луны и до ГСО по цепочке эллипсов). Приводим примеры типовых цепочек маневров, демонстрируем модельное задание импульсных маневров и на примере активного участка вспоминаем, что наша задача -- математическая и может быть изложена в терминах непрерывно и разрывно дифференцируемых функций).
Рассматриваем возмущенное движение космического аппарата, говорим про гравитационные аномалии, ставим задачи по сравнению различных моделей движения... и идем на лабораторку в баллистический центр.