Моделирование солнечной батареи космического аппарата в процессе эксплуатации на орбите

DOI: 10.21293/1818-0442-2025-28-3-163-170

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Работа посвящена применению методов цифрового моделирования для анализа изменений характеристик солнечной батареи космического аппарата в процессе её эксплуатации. Описывается процесс создания модели солнечной батареи с использованием современных инструментов моделирования, включая учёт особенностей функционирования в условиях космического пространства. Приводится методика расчёта освещённости панелей солнечной батареи для околоземных орбит. Для верификации модели проведено сравнение выходных данных моделирования с телеметрическими данными солнечных батарей, находящихся в эксплуатации на реальных космических аппаратах. Особое внимание уделено практическим рекомендациям по применению модели на этапе проектирования и наземных испытаний.

Ключевые слова: космический аппарат, солнечная батарея, цифровое моделирование, наземные испытания

Библиография статьи:
Козлов Р. В. Моделирование солнечной батареи космического аппарата в процессе эксплуатации на орбите / Р. В. Козлов [и др.] // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2025. – Т. 28, № 3. – С. 163–170. DOI: 10.21293/1818-0442-2025-28-3-163-170

Авторы и правообладатели:

  • Козлов Р. В. , АО «Информационные спутниковые системы» им. акад. М.Ф. Решетнева (Железногорск, Россия)
  • Дубов Д. Д. , АО «Информационные спутниковые системы» им. акад. М.Ф. Решетнева (Железногорск, Россия), Томский политехнический университет (Томск, Россия)
  • Букреев В. Г. , Национальный исследовательский Томский политехнический университет (Томск, Россия)
  • Пичугин А. П. , АО «Информационные спутниковые системы» им. акад. М.Ф. Решетнева (Железногорск, Россия), Томский политехнический университет (Томск, Россия)

  • 1. Mukund R.P. Spacecraft power systems. – Florida: CRC Press, 2023. – 716 p.
  • 2. Черная М.М. Исследование и разработка энергопреобразующей аппаратуры высоковольтных систем электропитания космических аппаратов: дис. … канд. техн. наук. – Томск, 2017. – 142 с.
  • 3. Юдинцев А.Г. Энергопреобразующие комплексы для наземной отработки и подтверждения прогнозируемой надёжности систем электропитания космических аппаратов // Доклады ТУСУР. – 2019. – Т. 22, № 3. – С. 95–102.
  • 4. Koppelmann H. Model-Based Design of Space System / H. Koppelmann, E. Stoll. – Berlin: Springer, 2022. – 542 p.
  • 5. Casini M. Spacecraft Electrical Power System / M. Casini, A. Kamel. – Cham: Springer, 2021. – 610 p.
  • 6. Экспериментальное исследование влияния температуры на производительность солнечных батарей с использованием телеметрии космического корабля «Прогресс МС» / М.Р. Ахмедов, А.Г. Бидеев, В.В. Сазонов, И.И. Хамиц // Космическая техника и технологии. – 2018. – Т. 23, № 4. – С. 62–69.
  • 7. Fortescue P. Spacecraft Systems Engineering / P. Fortescue, G. Swinerd, J. Stark. – Chichester: Wiley, 2022. – 896 p.
  • 8. Имитационная модель системы электропитания космического аппарата в статическом режиме работы / Козлов Р.В. Св-во о регистр. программы для ЭВМ RU 2020613088,10.03.2020. Заявка № 2020612220 от 27.02.2020.
  • 9. Храмов Д.А. Обзор свободного программного обеспечения моделирования космических аппаратов // Sciences of Europe. – 2021. – Т. 82, № 82-1. – С. 63–68.
  • 10. Wertz J.R. Space Mission Engineering: The New SMAD / J.R. Wertz, D.F. Everett, J.J. Puschell. – Hawthorne: Mircrocosm Press, 2020. – 928 p.
  • 11. Козлов Р.В. Оптимизация энергомассовых характеристик системы электропитания геостационарного космического аппарата: дис. … канд. техн. наук. – Томск, 2021. – 183 с.
  • 12. Дыбля А.Ю. Расчёт солнечных батарей космических аппаратов спутниковой системы связи на низкой круговой орбите / А.Ю. Дыбля, Т.А. Кузина, В.В. Самойлов // Инновационная наука. – 2020. – № 4. – С. 28–31.
  • 13. Раушенбах Г. Справочник по проектированию солнечных батарей. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 360 с.
  • 14. Сазонов В.В. Использование геометрического моделирования в задаче математического моделирования работы солнечных батарей космического аппарата // XLIII Академические чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С.П. Королёва и других выдающихся отечественных ученых – пионеров освоения космического пространства: cборник тезисов. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019. – С. 384–385.
  • 15. Спиридонова А.В. Моделирование компонентов системы энергоснабжения космического аппарата / А.В. Спиридонова, Е.В. Заргарян // Вестник молодёжной науки России. – 2019. – № 4. – С. 12.
  • 16. Журавлев А.В. Моделеориентированное проектирование систем электропитания космических аппаратов / А.В. Журавлев, Р. В. Козлов, А.С. Тетерин // Решетневские чтения. – 2014. – Т. 2. – С. 35–36.
  • 17. Scherer M. Spacecraft Materials: Environmental Effects and Durability / M. Scherer, J. Smith, L. Brown. – Cham: Springer, 2021. – 512 p.
  • 18. Пичкалев А.В. Наземный отладочный комплекс бортовой радиоэлектронной аппаратуры // Решетневские чтения. – 2010 – Т. 2. – С. 515–516.
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru