Системный анализ и комплексное моделирование технологий автоматизированного управления активными подвижными объектами на примере космических аппаратов в условиях внешних возмущений

• Автор: Шабаев, Руслан Рафикович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 202 с. : ил.

Глава 1.
1.1.1.
1.1.3.
1.2.
1.3.1.
Глава 2.
2.2.
2.4.
Содержание
Введение

Общая формулировка и системный анализ задачи оцен

ки эффективности технологии автоматизированного управления ОГ КА в условиях внешних возмущений.
Назначение и основные принципы построения
технологий автоматизированного управления КА.
Анализ особенностей технологических циклов управ
ления низкоорбитальных КА.
Анализ и выбор основных показателей эффективности
ТЦУ ОГ КА.
Основные элементы формирования оценки
эффективности технологий автоматизированного управления КА.
Анализ существующих подходов к оценке эффективно
сти технологии автоматизированного управления КА на различных этапах жизненного цикла.
Описание структуры технологии автоматизированного
управления ОГ КА.
Системный подход при формировании оценки эффек
тивности ТАУ КА.
Постановка задачи по оценке целевой эффективности
ТАУ КА на основе многокритериальной и полимодельной оптимизации.
Выводы по главе 1
Аналитические модели для оценки частных показателей
эффективности технологии автоматизированного управления КА в условиях внешних возмущений.
Постановка задачи по выбору и построению
моделей оценки эффективности технологии управления с учетом факторов неопределенности.
Модель управления движением ОГ КА в условиях
внешних возмущений.
Модель управления операциями ОГ КА.
Обобщенная динамическая модель управления косми
чески ми средствами
Модель оценки устойчивости технологии АУ КА к
внешним возмущениям.
Выводы по главе 2.
Комплекс стахостических имитационных моделей ТАУ ОГ КА.
Цели и задачи построения моделей.
Объекты исследования.
Характеристики объктов исследования.
Технические ограничения при взаимодействии с КА К.
Технологические ограничения при взаимодействии с КАК.
Показатели качества функционирования НКУ. Результаты моделирования.
Выводы по главе
Практические предложения и рекомендации по решению прикладных задач оценки эффективности ТАУ КА. Методические предложения для решения задач оценки эффективности ТАУ КА.
Многокритериальная сравнительная оценка эффективности технологии управления КА на основе метода функции ожидаемой желательности.
Общая постановка задачи.
Аналитические формы представления функции ожидаемой желательности как алгоритма преобразования натуральных шкал критериев в единую безразмерную шкалу.
Метод функции ожидаемой желательности.
Методика оценки обобщенного показателя эффективности ТЦУ КА с использованием метода функции ожидаемой желательности.
Практическая реализация оценки эффективности технологии управления КА по результатам модельного эксперимента в условиях внешних возмущений.
Выводы по главе
Заключение Литература Основные сокращения Приложения
Введение


Таким образом, многопунктная схема НКУ является очень дорогостоящей и ее применение может быть оправдано только необходимостью очень высокой точности определения параметров орбиты и большой частоты передачи на борт КА управляющей информации. Структурная схема многопунктного НКУ 3,7 приведена на рис. Внешние организации
Рис. Структурная схема многопунктного территориального НКУ. Однопунктная малопунктная схема управления КА средствами НКУ по определению предполагает использование одного командноизмерительного пункта с наземной станцией КИС. В такой схеме очевидна целесообразность территориального совмещения С КИС с ЦУП и ЦИПН, что позволяет исключить абонирование дорогостоящих каналов связи. ЦИПН Центр использования полезной нагрузки, формирующий исходные данные для расчета ПКИ, передаваемой на борт КА. Взаимодействие между НС КИС, ЦУП и ЦИПН может быть реализовано по трактам межмашинного обмена или даже на уровне взаимодействия программ в едином ИВК. Такое построение НКУ повышает надежность и оперативность решения задач управления, снижает требуемое машинное время, а также стоимость создания и эксплуатации НКУ. По сравнению с многопунктной схемой однопунктная имеет несколько худшую потенциальную точность определения параметров орбиты КА. Структурная схема однопунктного малопунктного НКУ показана на рис. Рис. НКУ. НАКУ. При территориальном совмещении ЦУП с ЦИПН и использовании однопунктной схемы управления КА возникают предпосылки к созданию автоматизированного информационно управляющего комплекса КА АНИУК. При использовании малопунктной однопунктной технологии управления КА сокращаются средства НАКУ, снижаются потребляемые ресурсы средств управления. Однако при этом ухудшаются точностные характеристики параметров движения КА и снижается надежность управления КА. Схемы ретрансляционного управления КА базируются на использовании космических радиолиний с переретрансляцией информации через спутникиретрансляторы стационарные СР или низкоорбитальные НОР 3,7. Схема НКУ с ретрансляционным управлением КА через СР, приведенная на рис. РПД на обширной территории Земли. Технология управления КА через стационарный спутник ретранслятор требует высокого потенциала космических радиолиний и имеет низкую устойчивость, обусловленную незащищенностью от радиопротиводействия на обширной территории Земли. ОИ обменная информация, ОС зона управления КА с КИП непосредственное управление, 3 зона управления КА через стационарные СР ретрансляционное управление. Таким образом, при ретрансляционном управлении КА через СР обеспечивается глобальное оперативное управление КА, но обеспечение устойчивости управления КА проблематично. Решение этой проблемы было предложено в , откуда возник нетрадиционный способ автоматизированного управления КА, впоследствии получивший название сетевая схема управления КА. КАабонен
Рис. На рис. КАабонентами, являющимися одновременно НОР для других КА, и которая способна выдерживать значительные нарушения структуры без потери устойчивости при РПД 3,7. Исходя из изложенного, актуальным является создание на базе однопунктной технологии управления такой экономичной схемы автоматизированного управления КА, внедрение которой было бы возможно до начала реализации НККИС. Такая технология, расширяющая по сравнению с однопунктной сетевой технологией доступность КА за счет частичной перетрансляции информации управления КА, может быть основана на принципе детерминированной маршрутизации сообщений информации управления с использованием вместо бортовых, наземных ретрансляторов и методов электронной почты для сообщений переноса КА от наземной станции к наземным ретрансляторам, которые передают управляющую информацию на КА абонент. Для решения поставленной задачи управления КА достаточно иметь один наземный ретранслятор. Такую схему управления КА и соответствующую ей технологию назовем однопунктноретрансляционной. В этой схеме управления наземные и космические системы связи и передачи данных НАКУ не используются, так как вся информация управления передается методом электронной почты. Астее ПДП. ПрЛИ. СМ. ИМП. Рис.