[Оглавление]

Информационные технологии в расчетах динамики твердого тела. П.з. №7.
Модель движения КА вокруг центра масс. Эксперименты

Цель лабораторной работы – познакомиться с движением космического аппарата вокруг центра масс при выполнении манёвров. Выполнить эксперименты с целью проверки адекватности соответствующей математической модели. Приобрести навык ручного управления ориентацией КА. Практическое занятие проводиться в компьютерном классе, в течение двух академических часов. Студенты работают самостоятельно по методическим указаниям. Преподаватель помогает и отвечает на вопросы.

Программное управление движением КА вокруг центра масс

1.  Сделать копию файла (VV – вариант)
      VV_03.htm
    определить новое имя в соответствии с маской
      VV_05.htm

2.  Открыть файл VV_05.htm редактором текста (PSPad).
    Изменить циклограмму (временную программу) управления маршевыми
    двигателями КА для полета по замкнутой ломаной траектории – по
    периметру квадрата в плоскости XY. Установить начальное
    положение КА – [1, 1, 0]. Проконтролировать полёт.

    В каждой вершине квадрата, КА должен будет останавливаться,
    и, в соответствии с программой, поворачиваться вокруг одной
    из осей с помощью двигателей ориентации.

3.  Рядом с переменными Fx, Fy, Fz, определить переменные Mx, My, Mz,
    которые будут контролировать тягу двигатели ориентации КА.
    В веб-странице
      http://model.exponenta.ru/k2/Jigrein/md_139.htm
    функия drawScene рисует КА, у которого 12 двигателей
    (есть и маршевые двигатели и двигатели ориентации).
    Скопировать в свой документ именно ту часть функции,
    которая рисует КА и двигатели.
    Убедиться в том, что во время полета по периметру квадрата
    включаются двигатели, чья тяга соответствует движению.

4.  Рядом с массивами sFx, sFy, sFz, определить массивы sMx, sMy, sMz,
    в которых будет записано состояние двигателей ориентации (+1, 0, -1),
    для временных интервалов, чья длительность храниться в массиве sTm.
    Заполнить массивы sMx, sMy, sMz, нулевыми значениями.
    В каждой вершине траектории полета, маршевые двигатели должны
    отключаться. Добавить во все упомянутые массивы по три интервала
    между линейными участками полета. Они потребуются для разворотов –
    для включения, отключения и противовключения двигателей ориентации.
    Рядом с кодом, который включает и отключает маршевые двигатели,
    написать код для контроля двигателей ориентации.
    Убедиться в отсутствии ошибок при запуске веб-страницы.

5.  Открыть веб-страницу
      http://model.exponenta.ru/k2/Jigrein/md_139.htm
    Активировать отладчик браузера (F12). Найти код "Математическая
    модель движения космического аппарата вокруг центра масс".
    Скопировать код в буфер обмена и вставить в разрабатываемый
    документ. В функции animate организовать вызов соответствующей
    функции:
      spacecraft.attitudeControl();
    Функция attitudeControl состоит из двух частей.
    Первая – это "Модель движения КА". Вторая – "система ориентации".
    Удалить вторую половину функции (код управления двигателями).
    Убедиться в отсутствии ошибок при запуске веб-страницы.
    Для модели движения КА предусмотрена установка начальных условий.
    Обнулить все начальные условия – проекции угловой скорости и углы.
    Убедиться в отсутствии ошибок при запуске веб-страницы.

6.  Уточнить циклограмму включения маршевых двигателей и двигателей
    ориентации (отредактировать массивы sFx, sFy, sFz, sMx, sMy, sMz),
    подобрать величину тяги двигателей ориентации, чтобы КА перемещался
    по периметру квадрата и разворачивался в угловых положениях
    относительно разных осей.

Режим ручного контроля над ориентацией КА

1.  Изменить код функций handleKeyDown и handleKeyUp так, чтобы при
    нажатии на стрелки и клавиш клавиатуры [1], [2] включались
    не маршевые двигатели, а двигатели ориентации.
    Дождаться завершения циклограммы полета по периметру квадрата,
    убедиться в том, что клавиатура позволяет контролировать угловое
    положение КА.

2.  Составить отчет в файле
      VV_05.htm
    Год, группа, фамилия, название работы, описание программы.
    Использовать теги H1, P.

3.  Полученный результат, файл:
      VV_05.htm, а так же VV_01.htm, VV_02.htm, ... и gl-matrix-min.js
    сохранить на флешь-носитель и приносить на все последующие занятия.

Литература

  1. Илья Кантор. Современный учебник Javascript. // – URL: http://javascript.ru/. – URL: https://learn.javascript.ru (дата обращения: 14.09.2017).

14.09.2017