Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методы вычислительной геометрии в задачах расчета сил моментов светового давления и аэродинамического сопротивления, действующих на космические объекты Балабан, Иван Юрьевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Балабан, Иван Юрьевич. Методы вычислительной геометрии в задачах расчета сил моментов светового давления и аэродинамического сопротивления, действующих на космические объекты : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 05.13.11 / Ин-т прикладной математики.- Москва, 1995.- 19 с.: ил. РГБ ОД, 9 95-4/2405-4

Введение к работе

Актуальность темы

Существует значительный интерес к эффективным методам вычисления светового и аэродинамического воздействия на космические объекты. Это связано с растущими требованиями к точности траєкторних расчетов и с возможностью использования сил светового и аэродинамического давления для управления движением космических аппаратов. Например, расчет движения астероидов, орбиты которых проходят близко к орбите Земли. Не исключена возможность их столкновения с Землей, что вызовет катастрофические последствия. Поэтому важен точный расчет их траекторий, чтобы была возможность как можно раньше определить возможное столкновение и принять соответствующие меры. Силы светового давления могут использоваться даже в качестве основного источника тяги при межорбитальных перелетах аппаратов, снабженных солнечным парусом.

Сила и момент, создаваемых световым давлением, вычисляются ках некоторые интегралы по освещенным участкам поверхности объекта. Сила и момент, создаваемых аэродинамическим сопротивлением, вычисляются как некоторые интегралы по участкам поверхности объекта, омываемым аэроднамическим потоком. В обоих случаях процесс вычислений весьма прост, если определены освещенные или омываемые аэродинамическим потоком участки.

Набегающий поток газа, создающий аэродинамическое давление, приближенно можно рассматривать как поток параллельных лучей. С учетом последнего допущения, построение участков поверхности, омываемых аэродинамическим потоком, можно проводить при помощи тех-же алгоритмов, что и построение освещенных участков поверхности. Определение таких участков и являете:» центральной задачей, рассматриваемой в работе.

Несмотря на значительный интерес к последней задаче и многочисленные методы ее решения, предлагающиеся еще с середины шестидесятых годов (прежде всего в области компьютерной графики), до сих пор не существует достаточно универсальных и эффективных методов ее решения.

Цель работы

Целью работы является разработка и реализация алгоритмов решения геометрических задач, возникающих при вычислении главного

вектора и главного момента сил светового давления и аэродинамического сопротивления, действующих на космические объекты.

Методы исследования

В работе использованы методы и аппарат алгебры, анализа, вычислительной геометрии. Проведено численное тестирование полученных программ.

Научная новизна

  1. Разработан алгоритм определения геометрических коэффициентов, необходимых для расчетов сил и моментов светового и аэродинамического давления на космический объект, заданный набором многогранников.

  2. Разработан и проанализирован новый, ассимптотически оптимальный алгоритм поиска пересечений отрезков па плоскости, улучшающий известные оценки.

  3. Предложен практичный метод обработки случаев необщего положения - вырождений. Исследовано его поведение для часто встречающихся геометрических вырождений.

Практическая ценность

Программный комплекс Illumination, созданный автором на основе предложенных в работе алгоритмов, был применен в работах по гранту РФФИ (код проекта 94-01-01090).

Алгоритм поиска пересечений множества отрезков на плоскости и методы обработки вырожденных ситуаций, предложенные в работе, могут быть использованы в широком спектре задач геодезии и картографии, автоматизации проектирования и других областях.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференции "Методы и средства обработки сложной графической информации" г. Нижний Новгород 1992г.; на 40-ой научно-практической конференции МФТИ 1995г.; на 19-ых научных чтениях но космонавтике 1995г; ва 11-ом ежегодном симпозиуме АСМ по Вычислительной Геометрии г. Ванкувер 1995г.

Структура и объем работы

Похожие диссертации на Методы вычислительной геометрии в задачах расчета сил моментов светового давления и аэродинамического сопротивления, действующих на космические объекты