Алгоритмы определения параметров контактов при моделировании стыковки и причаливания космических аппаратов

Автор: Яскевич Андрей Владимирович

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Роботы, мехатроника и робототехнические системы

Статья в выпуске: 3 (22), 2018 года.

Бесплатный доступ

Стыковка или причаливание космических аппаратов реализуется с использованием активного и пассивного агрегатов, направляющие поверхности которых обеспечивают уменьшение их относительных боковых и угловых рассогласований в процессе сближения. Сложные формы этих поверхностей уменьшают число степеней свободы и объем относительного движения в процессе сближения соединяемых агрегатов. Эти поверхности не являются произвольными и представляют собой наборы геометрических элементов, которые описываются уравнениями от первого до четвертого порядка. Эта особенность учтена при разработке способов описания поверхностей и в алгоритмах определения параметров их контакта. Элементы поверхностей представляются единичными геометрическими примитивами или их упорядоченными множествами. Для каждой пары примитивов разработан алгоритм оценки возможности контакта и расчета его параметров на основе простых аналитических выражений. Элемент поверхности в виде усеченного конуса, цилиндра, тора или их фрагментов представляется упорядоченным множеством геометрических примитивов более низкого порядка, а для определения возможности контакта применяется алгоритм дихотомии, на каждой итерации которого используются аналитические решения. Все вышеупомянутое обеспечивает моделирование процессов стыковки и причаливания в реальном времени.

Еще

Космический аппарат, стыковка, причаливание, контактное взаимодействие, параметры контакта

Короткий адрес: https://readera.org/143168433

IDR: 143168433

Список литературы Алгоритмы определения параметров контактов при моделировании стыковки и причаливания космических аппаратов

  • Hubbard P. Approximating polyhedra with spheres for time-critical collision detection//ACM Transactions on Graphics. 1996. V. 15. № 3. P. 179-210.
  • Gottschalk S., Lin M.C., Manocha D. OBBTree: а hierarchical structure for rapid interference detection//ACM Siggraph’96 Proceedings. 1996. P. 171-180.
  • Klosowski J., Held M., Mitchell J.S.B., Sowizral H., Zikan K. Efficient collision detection using bounding volume hierarchies of k-DOPs//IEE Transactions on visualization and computer graphics. 1998. V. 4. № 1. P. 21-36.
  • Moeller T. A fast triangle-triangle intersection test//Journal of Graphics Tools. 1997. V. 2. № 2. P. 25-30.
  • Tropp O., Tal A., Shimshoni I. A fast triangle to triangle intersection test for collision detection//Computer Animation and Virtual Worlds. 2006. V. 17. № 5. P. 527-535.
  • Яскевич А.В. Контактные силы в уравнениях движения космических аппаратов при стыковке и причаливании//Космическая техника и технологии. 2018. № 2(21). С. 80-92.
  • Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Астрель: АСТ, 2008. 991 с.
  • Hoffmann G. Distance between line segment. Режим доступа: http://docs-hoffmann.de/xsegdist03072004.pdf (дата обращения 05.10.2017 г.).
  • Самарский А.А. Введение в численные методы. Уч. пос. для вузов. 3-е изд., стер. СПб.: Лань, 2005. 288 с.
  • Yaskevich A.V., Chernyshev I.E. Dynamic diagrams -post processing software tools for simulation analysis of spacecraft docking dynamics//Journal of mechanics engineering and automation. 2014. V. 4. № 4. P. 291-304.
Еще
Статья научная