Методика системного анализа эффективности средств орбитальной инспекции на базе маневрирующих малых космических аппаратов

• Автор: Ткаченко, Иван Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Содержание
Введение

1 ПРОБЛЕМА АНАЛИЗА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОРБИТАЛЬНОЙ ИНСПЕКЦИИ

1.1 Классификация целей, задач и средств космической инспекции

1.2 Структурнопараметрический анализ космической системы орбитальной инспекции

1.3 Методы системного анализа в задачах проектирования сложных технических объектов

1.3.1 Методы решения многокритериальных задач

1.3.2 Метод морфологического анализа

1.3.3 Метод относительной интегральной оценки

1.4 Проблема многокритериальной оценки эффективности космической системы орбитальной инспекции

1.4.1 Основные показатели эффективности космической системы орбитальной инспекции

1.4.2 Декомпозиция задачи оценки эффективности космической системы орбитальной инспекции
1.4.3 Классификация динамических операций маневрирующего КАинспектора и особенности их выполнения с помощью электрореактивных двигателей малой тяги
2 ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТНОБАЛЛИСТИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ДИНАМИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ,
СОВЕРШАЕМЫХ КАИНСПЕКТОРОМ
2.1 Задача проектнобаллистической оптимизации
2.2 Методика расчта затрат характеристической скорости на управление элементами орбит
2.3 Управление относительным движением двух КА
2.4 Синтез оптимального управления относительным движением в форме линейного регулятора ЛетоваБеллмана
2.5 Движение КЛинспектора с учетом влияния действия остаточной атмосферы
3 МЕТОДИКА МОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРОЕКТНЫХ АЛЬТЕРНАТИВ
3.1 Итерационный алгоритм синтеза основных проектных параметров КЛинспектора с ЭРЭДМ
3.2 Применение метода морфологического анализа для сужения множества альтернативных вариантов
3.3 Построение сечений множества Парето для сравнительного анализа показателей эффективности в рамках выбранного проектного решения КАинспектора
4 ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОРБИТАЛЬНОЙ ИНСПЕКЦИИ
4.1 Алгоритм расчета коэффициентов интегральной относительной оценки
4.2 Реализация алгоритма интегральной относительной оценки КСОИ
4.3 Структура и состав специализированного программного обеспечения
4.4 Результаты оценки эффективности космической системы орбитальной инспекции
Заключение
Список использованных источников


Результаты диссертационной работы отражены в отчёте о научно-исследовательской работе «Проведение проектных исследований в обеспечение создания многофункциональных маневрирующих малых КА с электроракетными энергодвигательными модулями», выполненной в СГАУ по заказу ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» в г. Госконгракт № . Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на - годы. Результаты работы используются в учебном процессе: при дипломном проектировании, в учебно-исследовательских работах студентов, включены в учебное пособие «Проектирование малых космических аппаратов на основе модульных технологий», Самара, СГАУ, г. Процедура и результаты декомпозиции общей задачи оценки эффективности средств орбитальной инспекции на базе маневрирующих малых КА. Методика расчёта затрат характеристической скорости на динамические операции маневрирующего КА-инспектора с двигателями малой тяги. Итерационный алгоритм синтеза проектных параметров КА-инспектора, базирующийся на методе морфологического анализа и процедуре выделения Парето-оптимальных решений. Методика интегральной относительной оценки эффективности средств орбитальной инспекции на базе маневрирующих малых космических аппаратов с электрореактивными энергодвигательными модулями. Апробация работы. II Международной научно-практической конференции «Университетские микроспутники - перспективы и реальность», отмечен дипломом (г. Евпатория, г. Самара, г. Симпозиуме «Управление, навигация и наведение в аэрокосмических системах» Международной федерации по автоматическому управлению (И7АС) (г. Самара, г. Международной конференции «Перспективные информационные технологии для авиации и космоса» (г. Самара, г. Международной научной конференции «Системный анализ, управление и навигация» (г. Евпатория, г. Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в печатных работах, из которых 3 статьи опубликованы в рецензируемых журналах, определённых ВАК Министерства образования и науки РФ. Объём и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, приложений и списка литературы. Общий объём 3 страницы, в том числе таблица, рисунков. Список литературы включает 4 наименований. Актуальность проектов, направленных на реализацию технологии космической инспекции связана, прежде всего, с постоянно увеличивающейся орбитальной группировкой космических средств. Появилась необходимость получения объективной информации о назначении и возможностях запускаемых на орбиту аппаратов. Кроме того, технология орбитальной инспекции может стать эффективным инструментом при анализе технического состояния космических аппаратов и станций с длительными сроками активного существования, а также технологическим средством контроля развертывания в космосе сложных пространственных конструкций. В настоящее время основными источниками информации в системе контроля космического пространства являются наземные радиолокационные, оптические и радиотехнические средства, способные осуществлять наблюдения космических объектов (КО), получать координатную и некоординатную измерительную информацию о КО и передавать ее на наземный пункт для накопления, централизованной обработки, обобщения, анализа. При этом система контроля космического пространства таких стран, как США и Китай располагают не только наземными, но и космическими средствами обнаружения КО, а также и средствами инспекции КА в космосе. Космическая инспекция (КИ) - комплекс орбитальных операций, осуществляемый с помощью средств космического базирования и направленный на получение информации о космических объектах путем сближения с инспектируемым объектом с целью его технического диагностирования. Крупногабаритные объекты космического мусора искусственного и естественного происхождения (КМ). В таблице 1. КИ. Таблица 1. Сопровождение космического объекта в течение заданного интервала времени КА, КС, СР Получение серии изображений (видеоряда) объекта с целью: - анализа его технического состояния, работоспособности, элементов отказа; - контроля процессов раскрытия элементов КА.