Разработка методики проектирования универсальных платформ малых космических аппаратов научного назначения

• Автор: Сафронов, Сергей Львович
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание
Введение

Список принятых сокращений

1 ПРОБЛЕМА ПРОЕКТИРОВАНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

1.1 Особенности проектирования универсальных платформ малых космических аппаратов

1.1.1 Проекты малых космических аппаратов

1.1.2 Проекты платформ малых космических аппаратов

1.1.3 Концепция модульности универсальной платформы

1.2 Методология структурно-параметрического синтеза универсальной платформы малого космического аппарата

1.2.1 Модель-описание структуры универсальной платформы

1.2.2 Параметрический синтез
1.3 Математическая постановка проблемы универсализации
2 МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
2.1 Способы решения задачи выбора проектных параметров универсальной платформы
2.1.1 Классические способы решения
2.1.2 Предлагаемые способы решения
2.2 Интеграция и модульность при проектировании универсальной платформы
2.3 Массовая и геометрическая модели универсальной платформы
2.3.1 Бортовая аппаратура
2.3.2 Бортовая кабельная сеть
2.3.3 Конструкция
2.3.4 Задача минимизации масс и габаритов универсальной платформы
2.3.5 Алгоритм минимизации массы и габаритов малого космического аппарата с учётом схемы выведения, параметров КА-носителя и PH

2.4 Баллистическое и динамическое проектирование
2.4.1 Проектирование орбит из условия целевого назначения малого космического аппарата
2.4.1.1 Выбор наклонения орбит
2.4.1.2 Выбор высоты орбиты (периода обращения)
2.4.1.3 Выбор времени запуска
2.4.2 Модель возмущённого орбитального движения
2.4.3 Управление движением относительно центра масс
2.4.4 Выбор массово-геометрических параметров с учётом динамики универсальной платформы
2.5 Математические модели для оценки характеристик обеспечивающих систем
2.5.1 Система электропитания
2.5.2 Система обеспечения теплового режима
2.6 Адаптация с учётом ограничений на работу целевой аппаратуры
2.7 Методика выбора проектных параметров универсальных платформ малых космических аппаратов
2.7.1 Моделирование работы бортовых систем
2.7.2 Структура и алгоритм метода
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ВЫБОР ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ
3.1 Область допустимых геометрических параметров универсальной платформы
3.2 Моделирование малого космического аппарата в ориентированном полёте
3.2.1 Анализ формы корпуса
3.2.2 Оценка эффективности применения универсальной платформы
3.2.3 Оценка влияния степени интеграции на проектные параметры
3.3 Моделирование малого космического аппарата в неориентируемом полёте

3.4 Анализ влияния параметров модуля системы электропитания на проектные параметры МКА
3.5 Анализ влияния параметров модуля системы обеспечения теплового режима на проектные параметры МКА
3.6 Методика выбора проектных параметров универсальной платформы
3.7 Программное обеспечение для выбора основных проектных параметров универсальных платформ малых космических аппаратов
3.7.1 Алгоритм проведения моделирования
3.7.2 Интерфейс программного обеспечения «Project»
4. РЕШЕНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА И АНАЛИЗА УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАУЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
4.1 Расчёт значений основных геометрических параметров базового состава универсальной платформы
4.2 Выбор проектных параметров базового состава универсальной платформы
4.3 Анализ энергетических и конструктивных характеристик универсальной платформы
4.4 Оценка эффективности применения универсальной платформы
для синтеза МКА научного назначения
4.5 Оценка эффективности применения универсальной платформы
для синтеза МКА дистанционного зондирования Земли
Заключение
Список использованных источников
Приложение А. Основные характеристики МКА «АИСТ»

2 МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
2Л Способы решения задачи выбора проектных параметров универсальной платформы
2ЛЛ Классические способы решения
Выделение главного критерия [60,64,68]. Сущность способа вытекает из его названия: выделение главного критерия. Наиболее важный критерий (обозначим его через F,) выбирается с помощью дополнительной информации, и к нему предъявляется условие экстремума:
FPiu)-* max (min ), (2.1)
где р - вектор проектных параметров УП; о - вектор неопределенностей задачи синтеза, а на остальные критерии накладываются ограничения Fk(x,u) Свертывание критериев в целевую функцию [60,64,68]. Данный способ состоит в переходе от нескольких критериев эффективности /п) к некоторой одной функции критериев F. Этот переход называют свёртыванием', функцию F будем называть целевой функцией.
Различают объективное или субъективное свёртывание.
Объективное свёртывание. В некоторых случаях объективно существует возможность перехода от многих критериев к единственной целевой функции. Такая возможность, например, появляется при переходе к рассмотрению системы более высокого уровня иерархии, в состав которой входит синтезируемая система, если эффективность этой системы более высокого уровня можно оценить с помощью единственного критерия. Конечно, при этом необходимо привлекать некоторую дополнительную информацию, позволяющую рассчитать критерий эффективности системы более высокого уровня при всех альтернативах синтезируемой подсистемы.
К субъективным способам построения целевой функции можно, в частности, отнести: введение обобщённого критерия с помощью весовых