Г.Б. Стеганов1, Ю.А. Чудновский2, Н.И. Алимов3, А.А. Скопцов4

1-4 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Рассматривается задача поддержания энергетического баланса системы электроснабжения (СЭС) космического аппарата дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ) в критических условиях эксплуатации при максимально напряженной циклограмме задействования КА, предельном состоянии деградации источников и накопителей энергии, а также при минимальном времени для восполнения полезной энергии. Задача поддержания баланса формулируется как задача нелинейного математического программирования с функциональными ограничениями.

Цель. Разработать алгоритм поддержания энергетического баланса СЭС КА ДЗЗ в критических условиях эксплуатации за счет перевода накопителей аккумулирующей подсистемы (АПС) КА к заданному уровню заряженности за минимальное время заряда. Результаты. Создан алгоритм поддержания энергетического баланса СЭС КА ДЗЗ путем управления ускоренным зарядом аккумуляторных батарей (АБ) с анализом температуры никель-водородных аккумуляторов и ее производной по времени. Достигнуто сокращение времени восполнения АБ в ряде случаев на 12−20%.

Практическая значимость. Предложенный алгоритм поддержания энергетического баланса может быть использован для выбора ступеней тока заряда АПС и перехода от текущей ступени к последующей за минимальное время, обеспечивая гибкость управления режимами накопления электроэнергии с адаптацией профилей зарядных токов к изменяющимся критическим условиям функционирования.

Стеганов Г.Б., Чудновский Ю.А., Алимов Н.И., Скопцов А.А. Алгоритм поддержания энергетического баланса системы электроснабжения космического аппарата дистанционного зондирования земли в критических условиях эксплуатации // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2021. Т. 26. № 3. С. 14−21. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202103-02

1. Белов Д.Г. Формирование полетной программы работы космического аппарата при наличии электроэнергетических ограничений // Космическая наука и технология. 1997. Т. 3. № 5/6. С. 120−126.
2. Власов В.А., Горбулин В.И., Зозуля Л.П. Расчет оптимального по быстродействию перенацеливания оптико-электронной аппаратуры космического аппарата дистанционного зондирования земли // Информация и космос. 2009. № 1. С. 71−81.
3. Стеганов Г.Б., Чудновский Ю.А. Пошаговый метод синтеза профилей зарядных токов в модульных аккумулирующих подсистемах // Сб. докладов НТК Томск: «НПО Полюс». 1996. С. 28−30.
4. Стеганов Г.Б., Чудновский Ю.А. Метод заряда аккумуляторных батарей в аккумулирующих подсистемах летательного аппарата // Сб. научных трудов научно-практич. конф. Воронеж. 2012. С. 31−34.