Исполнительные органы систем управления движением космических летательных аппаратов и ракет

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 

В. В. Зеленцов, В. И. Никитенко 

Исполнительные органы систем 
управления движением космических 
летательных аппаратов и ракет 

Под редакцией Б.Б. Петрикевича 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

УДК 629.782 (075.8) 
ББК 39.66 
         З-48 

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/74/book641.html 

Факультет «Специальное машиностроение» 
Кафедра «Аэрокосмические системы» 

Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. Н.Э. Баумана 
в качестве учебного пособия по направлению подготовки 
«Проектирование, производство и эксплуатация 
ракет и ракетно-космических комплексов» 

Рецензенты: 
канд. техн. наук С.М. Асатуров, 
канд. техн. наук М.А. Голованов 

Зеленцов, В. В. 
Исполнительные органы систем управления движением 
космических летательных аппаратов и ракет: учебное пособие /  
В. В. Зеленцов, В. И. Никитенко; под ред. Б. Б. Петрикевича. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. — 27,  
[5] с. : ил. 

ISBN 978-5-7038-3970-6 

Рассмотрены основные системы исполнительных органов системы 
управления движением ракет и космических летательных аппаратов. Изложены основные способы управления. 
Для студентов 3–6-го курсов МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих 
курсы «Двигательные установки летательных аппаратов», «Двигательные 
установки космических аппаратов», «Основы устройства летательных 
аппаратов», «Проектирование летательных аппаратов», «Проектирование 
космических аппаратов», обучающихся по направлению подготовки 
«Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетнокосмических комплексов». 

УДК 629.782 (075.8) 
ББК 39.66 
 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014 
© Оформление. Издательство 
ISBN 978-5-7038-3970-6                                   МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014 

З-48 

ВВЕДЕНИЕ 

Система управления движением (СУД) космических летательных аппаратов (КЛА) и ракет является одной из основных бортовых систем. От работы СУД зависит реализация целевой функции 
КЛА. Система управления движением представляет собой сложный конгломерат электронных, электромеханических и чисто  
механических систем. Входящая в СУД система исполнительных 
органов (СИО) является выходным звеном сложной цепочки, состоящей из датчиков, усилительных устройств и бортовых вычислительных комплексов. От качества проектирования и изготовления блоков СИО зависит выполнение команд, выработанных  
в СУД. 
С помощью СУД решают следующие задачи: 
  навигация – управление движением центра масс аппарата 
(изменение высоты полета, сход с орбиты и т. п.); 
  ориентация – разворот аппарата на заданные углы для выполнения целевых задач, стоящих перед КЛА; 
  стабилизация – парирование возможных разворотов корпуса 
ракеты или КЛА относительно центра масс, удержание корпуса 
КЛА в положении, заданном системой ориентации. 
Бортовые системы СУД можно подразделить на две группы:  
1) чувствительные элементы, измеряющие параметры орбиты 
(скорость полета, высота полета), угловые отклонения КЛА относительно горизонта, звезд и Солнца, а также углы разворота и угловые скорости корпуса КЛА относительно центра масс аппарата 
(углы и угловые скорости тангажа, крена и курса); 
2) исполнительные органы, обеспечивающие выполнение команд, выработанных бортовым вычислительным комплексом по результатам измерений отклонений от заданных параметров. 
Исполнительные органы ракет и КЛА существенно различаются, что объясняется разными средами, в которых происходит полет.  

1. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНЫ КОСМИЧЕСКИХ  
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ 

Система управления движением КЛА представляет собой две 
функционально законченные системы: управление движением центра масс и управление движением относительно центра масс.  
Управление движением центра масс можно подразделить на 
навигацию и наведение. 
Навигация включает в себя: определение положения и скорости 
КЛА в пространстве; определение фактических параметров орбиты; расчет отклонений параметров от заданных параметров; определение текущих координат проекции траектории движения КЛА 
на поверхность Земли; прогноз параметров движения. 
К наведению относят выработку управляющих воздействий, 
которые обеспечат приведение КЛА в заданную точку пространства с заданной скоростью и в заданный момент времени и формирование требуемого алгоритма управления; определение требуемой 
траектории. 
Управление движением относительно центра масс КЛА подразделяют на ориентацию и стабилизацию. 
Ориентация заключается в построении заданной системы координат, обеспечивающих выполнение целевой функции, и в выдаче 
команд, с помощью которых реализуется последовательность разворотов КЛА, необходимых для выполнения программы полета. 
Стабилизация означает парирование возмущающих моментов, 
приводящих к изменению положения КЛА относительно заданной 
системы координат. 
Конструктивно СУД реализуется: 
  приборами измерительной системы (гироскопические приборы, инфракрасные приборы, датчики Солнца и звезд и аксельрометры), измеряющими углы, угловые скорости и ускорения;