Поддержка принятия решений при выборе пунктов управления космическими аппаратами

• Автор: Тюпкин, Михаил Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ВЫБОР СТРУКТУРЫ И ФОРМИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ

1.1. Проблемы синтеза структуры сложных систем

1.1.1. Задачи структурного построения сложных систем

1.1.2. Агрегативнодекомпозиционный подход к формализации

задач анализа и синтеза структуры систем

1.1.3. Методология имитационного моделирования

1.2. Поддержка принятия решений.

1.2.1. Методология поддержки принятия решений .

1.2.2. Обобщенная схема поддержки принятия решений

. 1.2.3. Анализ альтернатив
1.2.4. Программные средства принятия решений
1.2.5. Системы поддержки принятия решений.
2. ОПТИМИЗАЦИОННОИМИТАЦИОННЫЙ ПОДХОД К СИНТЕЗУ СТРУКТУРЫ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
2.1. Модели и методы синтеза структуры с неаналитически заданными ограничениями.
2.2. Методы направленного имитационного моделирования.
2.3. Оптимизационноимитационный подход к формированию
структур сложных систем.
3. ВЫБОР ПУНКТОВ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ.
3.1. Методологические вопросы выбоа пунктов управления космическими аппаратами.
3.2. Выбор пунктов управления КА с использованием оптимизационных и имитационных моделей
3.3. Выбор топологии пунктов управления космическими аппаратами
3.4. Оптимизационноимитационная процедура синтеза
3.5. Метод упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением
3.5.1. Алгоритм работы метода упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением.
3.5.2. Метод упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением для МСЮМзадач
3.5.3. Алгоритм работы метода упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением для МСЮМзадач.
4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ВЫБОРА ПУ КА НА БАЗЕ КОМПЛЕКСА ОПТИМИЗАЦИОННЫХ И ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ.
4.1. Концептуальная схема программной системы
4.2. Состав программой системы.
4.3. Логическая структура системы
4.4. Описание функционирования системы.
4.5. Руководство системного программиста.
4.6. Руководство программиста
4.7. Руководство оператора.
4.8. Примеры решения задач и анализ результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Базируясь на оптимизационно-имитационном подходе применительно к синтезу структур сложных систем, можно обеспечить совместное использование в процессе синтеза оптимизационных и имитационных моделей, их рациональное взаимодействие в оптимизационно-имитационных процедурах, описывающих как состав и взаимосвязи структурных элементов системы, так и динамические и стохастические аспекты их функционирования. Применение моделей в данной методологии позволило значительно повысить качество принимаемых решений и получить существенный экономический эффект. В связи со сложностью постановки и решения задач синтеза структуры сложных систем наибольший эффект от их использования- может быть достигнут в настоящее время при создании крупномасштабных и типовых систем массового использования, в частности, АСУ космическими аппаратами (КА) [1,]. Существенное влияние на структуру систем управления оказывает развитие средств вычислительной- техники наземного комплекса АСУ космическими аппаратами (появление многопроцессорных и многомашинных вычислительных комплексов и сетей ЭВМ), а также бортовых вычислительных комплексов и систем обмена информацией. Все. В данном разделе рассматриваются проблемы анализа и синтеза, структур сложных систем, излагается предложенный в- [1] агрегативно-декомпозиционный подход к описанию и синтезу структур систем' на различных уровнях их детализации. Описаны принципы и методы имитационного моделирования. Рассмотрен оптимизационно-имитационный подход к решению задач-синтеза структуры сложных систем, позволяющий учитывать на этапе синтеза структуры системы динамику функционирования ее элементов. Описываются основные принципы оптимизационно-имитационного подхода в задачах синтеза структур, различные схемы построения оптимизационноимитационных процедур синтеза и рекомендации по их использованию. Проанализирован состав и; функциональные возможности универсальной системы моделирования для дискретной и непрерывной имитации, которая позволяет пользователю проводить машинные эксперименты с дискретными, непрерывными и комбинированными имитационными моделями исследуемых систем. Анализ практического опыт, полученного в области синтеза структуры систем с использованием оптимизационно-имитационного подхода и методов имитационного моделирования, можно найти в [7, , ]. Создаваемые информационно-управляющие системы на базе автоматизированных систем управления КА представляют собой сложные (большие) системы, характеризующиеся комплексным взаимодействием элементов, рассредоточенных на значительной территории, включая космическое пространство, и требующих для своего развития существенных затрат ресурсов и времени. Важной проблемой при создании подобных систем является выбор их структуры, которая определяет состав элементов системы с соответствующими взаимосвязями, с учетом динамики их функционирования. Проблема синтеза структуры сложных систем включает []: синтез структуры управляемой системы, т. АСУ наземным комплексом) и бортовых систем. В настоящее время данное научное направление интенсивно развивается, о чем свидетельствуют многочисленные журнальные публикации, а также проведение Всероссийских семинаров и школ по методам синтеза и планирования развития структур сложных систем. В последние годы данные исследования были развиты и расширены на классы задач, позволяющих учитывать при синтезе структуры систем динамические характеристики их функционирования. В данной работе основное внимание уделяется изложению методологии синтеза структуры сложных систем на базе сочетания' оптимизационных и имитационных моделей, позволяющих учитывать динамику функционирования проектируемой системы и ее элементов на этапе выбора структуры. Сложные системы характеризуются комплексным взаимодействием-элементов системы, обычно рассредоточенных на значительной территории, связанных между собой сложными динамическими взаимосвязями в процессе их функционирования. Типичными примерами подобных систем являются- распределенные автоматизированные информационно-управляющие системы различного назначения, единая транспортная сеть страны (системы автомобильного, железнодорожного и морского транспорта) и многие другие. Важнейшими вопросами, возникающими при анализе и синтезе подобных систем, являются вопросы их структурного построения, во многом определяющие свойства системы и характеристики ее функционирования.