Статус документа

ГОСТ Р 25645.167-2005 Космическая среда (естественная и искусственная). Модель пространственно-временного распределения плотности потоков техногенного вещества в космическом пространстве

7 Определение потока техногенного вещества относительно космических аппаратов
с типовыми орбитами

7.1 При оценке плотности потока КО относительно КА, движущихся по типовым орбитам, в качестве расчетных значений высоты и наклонений приняты следующие значения:

- для высоты - 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400 км;

- для наклонений - 55°, 65°, 75°, 85°, 95°, 105°.

Плотность потока определяют для различных диапазонов размеров КО (), приведенных в таблице 5.1.

7.2 Средние скорости столкновений, рассчитанные по формуле (5), мало зависят от размеров КО. Для рассмотренных высот и наклонений типовых орбит средние скорости определяют по данным, приведенным в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Средние скорости столкновений


Наклонение	Средняя скорость столкновений , км/c, на высоте, км
	400	600	800	1000	1200	1400
55°	10,8	10,9	10,9	11,6	10,9	10,8
65°	11,3	11,5	11,3	11,9	11,3	11,1
75°	12,2	12,4	12,3	12,8	12,1	11,9
85°	12,5	12,7	12,6	13,2	12,5	12,4
95°	13,1	13,3	13,2	13,0	12,4	12,2
105°	13,0	13,2	13,1	13,0	12,3	12,0

7.3 Плотность потока КО различных размеров через поверхность КА, движущихся по круговым орбитам с различными высотами и наклонениями, определяют по таблице 7.2. В каждой из клеток последовательно записаны значения плотности потока для 1,2, ... , 8-го диапазона размеров КО (1,2, ... , 8).

Таблица 7.2 - Плотность потока КО


Накло- нение	Номер диапазона размеров	Плотность потока КО, м·год, на высоте, км
		200	400	600	800	1000	1200	1400
55°	1	5,18Е-4	2,49Е-3	9,02Е-3	1,91Е-2	2,74Е-2	1,67Е-2	1,67Е-2
	2	4,18Е-5	2,00Е-4	7,39Е-4	1,58Е-3	2,22Е-3	1,34Е-3	1,35Е-3
	3	8,85Е-6	4,23Е-5	1,52Е-4	3,17Е-4	4,25Е-4	2,47Е-4	2,38Е-4
	4	1,60Е-6	7,64Е-6	2,70Е-5	5,34Е-5	6,85Е-5	3,88Е-5	3,69Е-5
	5	3,78Е-7	1,81Е-6	6,18Е-6	1,13Е-5	1,37Е-5	7,53Е-6	7,15Е-6
	6	1,44Е-7	6,90Е-7	2,35Е-6	4,01Е-6	4,63Е-6	2,43Е-6	2,31Е-6
	7	5,39Е-8	2,57Е-7	8,54Е-7	1,35Е-6	1,47Е-6	7,23Е-7	7,07Е-7
	8	6,69Е-8	3,20Е-7	1,23Е-6	2,67Е-6	3,08Е-6	8,96Е-7	1,26Е-6
65°	1	5,62Е-4	2,69Е-3	9,81Е-3	2,10Е-2	2,89Е-2	1,75Е-2	1,74Е-2
	2	4,52Е-5	2,16Е-4	8,03Е-4	1,73Е-3	2,35Е-3	1,40Е-3	1,41Е-3
	3	9,58Е-6	4,59Е-5	1,65Е-4	3,48Е-4	4,49Е-4	2,59Е-4	2,49Е-4
	4	1,73Е-6	8,29Е-6	2,94Е-5	5,87Е-5	7,25Е-5	4,06Е-5	3,86Е-5
	5	4,09Е-7	1,96Е-6	6,72Е-6	1,24Е-5	1,45Е-5	7,90Е-6	7,48Е-6
	6	1,56Е-7	7,48Е-7	2,56Е-6	4,41Е-6	4,90Е-6	2,55Е-6	2,41Е-6
	7	5,84Е-8	2,79Е-7	9,29Е-7	1,48Е-6	1,56Е-6	7,60Е-7	7,39Е-7
	8	7,25Е-8	3,47Е-7	1,34Е-6	2,95Е-6	3,28Е-6	9,45Е-7	1,31Е-6
75°	1	6,87Е-4	3,29Е-3	1,19Е-2	2,62Е-2	3,63Е-2	2,20Е-2	2,35Е-2
	2	5,50Е-5	2,63Е-4	9,77Е-4	2,17Е-3	2,95Е-3	1,76Е-3	1,90Е-3
	3	1,17Е-5	5,60Е-5	2,01Е-4	4,35Е-4	5,64Е-4	3,25Е-4	3,36Е-4
	4	2,11E-6	1,01Е-5	3,57Е-5	7,33Е-5	9,11Е-5	5,11Е-5	5,24Е-5
	5	5,00Е-7	2,39Е-6	8,18Е-6	1,55Е-5	1,83Е-5	9,94Е-6	1,02Е-5
	6	1,91Е-7	9,13Е-7	3,12Е-6	5,50Е-6	6,17Е-6	3,22Е-6	3,34Е-6
	7	7,13Е-8	3,41Е-7	1,13Е-6	1,85Е-6	1,97Е-6	9,64Е-7	1,03Е-6
	8	8,85Е-8	4,23Е-7	1,63Е-6	3,72Е-6	4,19Е-6	1,21Е-6	1,91Е-6
85°	1	7,46Е-4	3,57Е-3	1,30Е-2	2,90Е-2	4,18Е-2	2,52Е-2	2,47Е-2
	2	5,99Е-5	2,86Е-4	1,06Е-3	2,40Е-3	3,40Е-3	2,03Е-3	1,99Е-3
	3	1,27Е-5	6,08Е-5	2,18Е-4	4,80Е-4	6,50Е-4	3,74Е-4	3,52Е-4
	4	2,30Е-6	1,10Е-5	3,88Е-5	8,10Е-5	1,05Е-4	5,87Е-5	5,46Е-5
	5	5,43Е-7	2,60Е-6	8,88Е-6	1,72Е-5	2,11Е-5	1,14Е-5	1,06Е-5
	6	2,08Е-7	9,92Е-7	3,38Е-6	6,08Е-6	7,12Е-6	3,71Е-6	3,40Е-6
	7	7,75Е-8	3,70Е-7	1,23Е-6	2,04Е-6	2,28Е-6	1,11Е-6	1,04Е-6
	8	9,61Е-8	4,59Е-7	1,77Е-6	4,15Е-6	4,88Е-6	1,41Е-6	1,80Е-6
95°	1	8,21Е-4	3,93Е-3	1,43Е-2	3,20Е-2	4,12Е-2	2,48Е-2	2,44Е-2
	2	6,59Е-5	3,15Е-4	1,17Е-3	2,64Е-3	3,35Е-3	1,99Е-3	1,97Е-3
	3	1,40Е-5	6,69Е-5	2,40Е-4	5,29Е-4	6,40Е-4	3,68Е-4	3,48Е-4
	4	2,53Е-6	1,21Е-5	4,26Е-5	8,93Е-5	1,03Е-4	5,78Е-5	5,40Е-5
	5	5,98Е-7	2,86Е-6	9,77Е-6	1,89Е-5	2,07Е-5	1,13Е-5	1,04Е-5
	6	2,29Е-7	1,09Е-6	3,72Е-6	6,70Е-6	7,01Е-6	3,65Е-6	3,36Е-6
	7	8,53Е-8	4,08Е-7	1,35Е-6	2,25Е-6	2,25Е-6	1,10Е-6	1,03Е-6
	8	1,06Е-7	5,06Е-7	1,95Е-6	4,58Е-6	4,79Е-6	1,38Е-6	1,80Е-6
105°	1	8,13Е-4	3,89Е-3	1,41Е-2	3,08Е-2	3,87Е-2	2,35Е-2	2,47Е-2
	2	6,52Е-5	3,12Е-4	1,15Е-3	2,54Е-3	3,14Е-3	1,88Е-3	2,00Е-3
	3	1,39Е-5	6,62Е-5	2,37Е-4	5,10Е-4	6,01Е-4	3,48Е-4	3,53Е-3
	4	2,50Е-6	1,20Е-5	4,21Е-5	8,60Е-5	9,70Е-5	5,46Е-5	5,51Е-5
	5	5,92Е-7	2,83Е-6	9,63Е-6	1,82Е-5	1,95Е-5	1,06Е-5	1,07Е-5
	6	2,26Е-7	1,08Е-6	3,67Е-6	6,45Е-6	6,57Е-6	3,44Е-6	3,49Е-6
	7	8,44Е-8	4,03Е-7	1,33Е-6	2,17Е-6	2,10Е-6	1,03Е-6	1,08Е-6
	8	1,05Е-7	5,00Е-7	1,92Е-6	4,36Е-6	4,45Е-6	1,29Е-6	1,98Е-6

7.4 Статистические плотности распределения направления тангенциальной составляющей скорости возможных столкновений для круговых орбит с различными наклонениями определяют по данным таблицы 7.3 и рисунка 7.1. Эти распределения мало зависят от размеров космических объектов и высоты орбиты КА. Они являются симметричными относительно направления тангенциальной составляющей скорости КА.

Таблица 7.3 - Распределение направлений скорости столкновений для круговых орбит с разными наклонениями


Угол	Вероятность попадания направления относительной скорости в интервал ±1° для наклонений
	55°	65°	75°	85°	95°	105°
1°	0,00013	0,00020	0,01623	0,04703	0,04839	0,01978
3°	0,00010	0,00037	0,02419	0,03806	0,03629	0,03242
5°	0,00008	0,00282	0,03164	0,03089	0,02588	0,04742
7°	0,00017	0,00967	0,02207	0,03472	0,03968	0,02880
9°	0,00098	0,02084	0,01843	0,02402	0,04051	0,02247
11°	0,00607	0,02148	0,02181	0,02202	0,03251	0,02370
13°	0,01294	0,01786	0,02614	0,02337	0,02139	0,02619
15°	0,02273	0,01787	0,01852	0,02255	0,01675	0,02393
17°	0,01831	0,02293	0,02001	0,01702	0,01405	0,01597
19°	0,01581	0,02115	0,02260	0,01476	0,01128	0,01479
21°	0,01781	0,02081	0,02238	0,01354	0,00905	0,01326
23°	0,02546	0,02146	0,01738	0,01229	0,01062	0,01125
25°	0,01978	0,02318	0,01366	0,01380	0,01061	0,01119
27°	0,02108	0,01927	0,01332	0,01460	0,00983	0,01075
29°	0,02380	0,01622	0,01323	0,01387	0,00980	0,01038
31°	0,02454	0,01651	0,01158	0,01065	0,00872	0,00924
33°	0,01962	0,01446	0,01050	0,00865	0,00774	0,00850
35°	0,01697	0,01217	0,00877	0,00752	0,00655	0,00849
37°	0,01498	0,01098	0,00844	0,00659	0,00593	0,00763
39°	0,01405	0,01017	0,00762	0,00543	0,00508	0,00805
41°	0,01237	0,01000	0,00776	0,00542	0,00550	0,00733
43°	0,01401	0,01112	0,00765	0,00516	0,00495	0,00758
45°	0,01346	0,01122	0,00842	0,00473	0,00509	0,00740
47°	0,01195	0,01008	0,00777	0,00502	0,00486	0,00690
49°	0,01019	0,00908	0,00784	0,00464	0,00447	0,00743
51°	0,00934	0,00771	0,00700	0,00409	0,00435	0,00624
53°	0,00823	0,00753	0,00689	0,00405	0,00379	0,00554
55°	0,01006	0,00680	0,00598	0,00389	0,00406	0,00567
57°	0,00981	0,00582	0,00528	0,00443	0,00501	0,00515
59°	0,00992	0,00700	0,00625	0,00412	0,00515	0,00604
61°	0,00970	0,00737	0,00537	0,00449	0,00473	0,00516
63°	0,00934	0,00797	0,00583	0,00430	0,00465	0,00555
65°	0,00945	0,00668	0,00505	0,00484	0,00710	0,00653
67°	0,01083	0,00676	0,00488	0,00512	0,00750	0,00537
69°	0,01107	0,00736	0,00482	0,00422	0,00566	0,00486
71°	0,01092	0,00767	0,00429	0,00369	0,00478	0,00548
73°	0,00885	0,00797	0,00507	0,00366	0,00450	0,00567
75°	0,00710	0,00858	0,00408	0,00261	0,00377	0,00659
77°	0,00661	0,00821	0,00392	0,00309	0,00396	0,00500
79°	0,00582	0,00800	0,00432	0,00302	0,00403	0,00472
81°	0,00611	0,00559	0,00455	0,00300	0,00415	0,00332
83°	0,00490	0,00434	0,00419	0,00282	0,00308	0,00326
85°	0,00289	0,00454	0,00449	0,00326	0,00348	0,00325
87°	0,00243	0,00329	0,00320	0,00309	0,00338	0,00281
89°	0,00260	0,00355	0,00234	0,00377	0,00157	0,00193
91°	0,00226	0,00336	0,00195	0,00270	0,00186	0,00145
93°	0,00158	0,00201	0,00166	0,00264	0,00168	0,00112
95°	0,00131	0,00161	0,00157	0,00199	0,00127	0,00106
97°	0,00126	0,00105	0,00144	0,00224	0,00160	0,00090
99°	0,00074	0,00074	0,00112	0,00128	0,00099	0,00081
101°	0,00046	0,00094	0,00132	0,00103	0,00103	0,00079
103°	0,00035	0,00091	0,00110	0,00051	0,00075	0,00059
105°	0,00016	0,00067	0,00096	0,00067	0,00092	0,00053
107°	0,00007	0,00069	0,00083	0,00018	0,00029	0,00044
109°	0,00010	0,00059	0,00068	0,00044	0,00050	0,00042
111°	0,00005	0,00031	0,00047	0,00038	0,00045	0,00025
113°	0,00004	0,00046	0,00044	0,00020	0,00021	0,00028
115°	0,00006	0,00034	0,00034	0,00026	0,00035	0,00023
117°	0,00004	0,00033	0,00027	0,00034	0,00035	0,00016
119°	0,00002	0,00024	0,00017	0,00023	0,00025	0,00008
121°	0,00001	0,00019	0,00013	0,00026	0,00020	0,00009
123°	0,00001	0,00020	0,00013	0,00016	0,00009	0,00009
125°	0,00001	0,00018	0,00011	0,00016	0,00012	0,00007
127°	0,00001	0,00014	0,00011	0,00017	0,00025	0,00004
129°	0,00001	0,00019	0,00013	0,00018	0,00021	0,00006
131°	0,00001	0,00006	0,00003	0,00018	0,00021	0,00003
133°	0,00000	0,00014	0,00012	0,00011	0,00011	0,00003
135°	0,00000	0,00015	0,00005	0,00013	0,00012	0,00003
137°	0,00000	0,00010	0,00002	0,00009	0,00006	0,00005
139°	0,00000	0,00011	0,00005	0,00004	0,00003	0,00003
141°	0,00000	0,00012	0,00004	0,00009	0,00009	0,00004
143°	0,00000	0,00006	0,00003	0,00003	0,00005	0,00003
145°	0,00000	0,00007	0,00001	0,00010	0,00015	0,00003
147°	0,00001	0,00003	0,00003	0,00008	0,00009	0,00002
149°	0,00000	0,00012	0,00007	0,00014	0,00009	0,00006
151°	0,00000	0,00003	0,00006	0,00009	0,00004	0,00001
153°	0,00000	0,00002	0,00001	0,00010	0,00011	0,00002
155°	0,00000	0,00007	0,00004	0,00008	0,00007	0,00001
157°	0,00000	0,00002	0,00005	0,00006	0,00004	0,00002
159°	0,00000	0,00010	0,00003	0,00005	0,00007	0,00002
161°	0,00000	0,00007	0,00001	0,00004	0,00003	0,00001
163°	0,00000	0,00003	0,00002	0,00003	0,00002	0,00003
165°	0,00000	0,00007	0,00001	0,00003	0,00002	0,00001
167°	0,00000	0,00006	0,00002	0,00002	0,00002	0,00001
169°	0,00000	0,00006	0,00001	0,00005	0,00004	0,00001
171°	0,00000	0,00003	0,00002	0,00002	0,00003	0,00002
173°	0,00000	0,00006	0,00004	0,00006	0,00005	0,00001
175°	0,00000	0,00004	0,00002	0,00008	0,00007	0,00002
177°	0,00000	0,00003	0,00001	0,00007	0,00006	0,00000
179°	0,00000	0,00005	0,00005	0,00006	0,00006	0,00002

Рисунок 7.1 - Статистическая плотность распределения направлений тангенциальной
составляющей скорости возможных столкновений

7.5 При расчете по формуле (2) потока КО относительно типовых элементов конструкции КА (цилиндр, конус, панель) в качестве характерной площади S используют:

для цилиндра и конуса - площадь осевого сечения;

для панели - площадь одной стороны.

7.6 Учет ориентации проводят для всех типовых элементов конструкции, кроме сферы. Для цилиндра и конуса ориентацию задают положением их оси в подвижной орбитальной системе координат. Ориентацию плоского элемента характеризуют соответствующим положением нормали к поверхности. Конкретное положение указанных направлений описывают двумя углами ( и ) в упомянутой системе координат (рисунок 7.2). Угол является аналогом азимута. Он отсчитывается в горизонтальной плоскости по часовой стрелке от направления тангенциальной составляющей скорости КА. Угол является аналогом угла места и определяет угол между задаваемым направлением и горизонтальной плоскостью.

7 Определение потока техногенного вещества относительно космических аппаратов с типовыми орбитами

7 Определение потока техногенного вещества относительно космических аппаратов
с типовыми орбитами