Методика автоматизированного планирования полёта автоматических космических аппаратов

• Автор: Жигастова, Ольга Константиновна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 224 с. : ил.

1. ЗАДАЧА АВТОМАТИЗАЦИИ ПЛАНИРОВАНИЯ ПОЛЁТА АВТОМАТИЧЕСКИХ КА И МЕТОДЫ ЕЁ РЕШЕНИЯ
1.1. Место и роль процедуры планирования полёта в управлении
автоматическими КА
1.2. Особенность целевых функций автоматических КА
1.3. Виды планирования полёта автоматических КА и их взаимодействие между собой
1.3.1. Ключевые операции системы управления полётом автоматическими КА
1.3.2. Планирование работы целевой аппаратуры
1.3.3. Планирование пространственно-временной деятельности КА
1.3.4. Построение плана полёта автоматических КА
1.4. Варианты формирования плана полёта, используемые при управлении автоматическими КА
1.5. Постановка задачи разработки методики автоматизированного построения плана полёта автоматических КА
1.6. Особенности процедуры составления плана полёта
2. МЕТОДИКА АВТОМА ТИЗИРОВАННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПОЛЁТА АВТОМАТИЧЕСКИХ КА
2.1. Основные особенности методики автоматизированного планирования полёта автоматических КА
2.1.1. Подготовительный этап построения плана полёта
2.1.2. Второй этап - построение методики автоматизированного составления плана
полёта
2.1.3. Третий этап - построение методики автоматизированной проверки плана полёта,
передаваемого на КА
2.2. Планирование полёта. Основные понятия и определения
2.2.1. Структурные элементы плана полёта
2.2.2. Команда и её элементы
2.2.3. Командные конструкции
2.2.4. Отдельные команды управления
2.2.5. Макрокоманды
2.2.6. Циклограммы
2.2.7. Операции управления
2.2.8. Режимные операции
2.2.9. Интегральные команды
2.2.10. Типовые фрагменты, характерные для некоторых видов полётных ситуаций
2.3. План полёта как организованная последовательность команд и командных конструкций
2.3.1. Причинно-следственные отношения между командами и командными
конструкциями
2.3.2. Определение момента исполнения команд последовательности
2.3.3. Организация последовательностей команд плана полёта
2.3.4. Начальные команды целевого фрагмента плана
2.3.5. Конечные команды целевого фрагмента плана
2.3.6. Порядок следования целевых фрагментов в плане полёта
2.3.7. Причинно-следственные отношения и таблицы отношений
2.4. Методика автоматизированного построения плана полёта
2.4.1. Виды планирования полёта автоматических КА и причинно-следственные связи
между ними
2.4.2. Совокупность таблиц отношений как модель космической системы, на базе
которой составляется план полёта автоматических КА

2.4.3. Принцип построения последовательности команд, соответствующих г'-му пространственно-временному действию
2.4.4. Построение плана полёта автоматических КА
2.4.5. Этапы реализации плана полёта космической системой
2.4.1. Редукция плана полёта
2.4.2. Автоматическое и автоматизированное построение плана полёта
3. МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ ПЛАНА ПОЛЁТА, СОСТАВЛЕННОГО AB ТОМА ТИЗИ-РОВАННОЙ СИСТЕМОЙ. МОДЕЛЬ БОРТОВОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Третий этап составления плана полёта - методика проверки плана, составленного автоматизированным способом
3.2. Имитационная модель БКУ, используемая при проверке правильности составления плана полёта
3.2.1. Основные требования, предъявляемые к имитационной модели БКУ, обеспечивающей проверку плана полёта
3.2.2. Постановка задачи построения имитационной модели БКУ. Порядок работы модели БКУ
3.2.3. Структура БКУ, используемая для создания имитационной модели
3.2.4. Структура имитационной модели БКУ
3.2.5. Описание функционирования имитационной модели БКУ
3.2.6. Модули имитационной модели БКУ
3.2.7. Сравнение работы имитационной модели с БКУ КА по результатам их совместного
функционирования в процессе полёта КА
3.3. Процедура добавления новых целевых фрагментов к действующему плану полёта на КА
3.3.1. Постановка задачи вставки новых целевых фрагментов в действующий план
полёта
3.3.2. Особенности проверки выполнения операции «сращивания»
4. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС АВТОМА ТИЗИРОВАННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПОЛЁТА А В ТОМА ТИЧЕСКИХ КА
4.1. Требования к составу и структуре программно-математического комплекса планирования полёта
4.1.1. Перечень задач, решаемых комплексом
4.1.2. Формулировка требований к составу и структуре комплекса
4.1.3. Требования, предъявляемые к интерфейсу пользователя
4.2. Построение программно-математического комплекса планирования полёта для автоматических КА
4.2.1. Структура комплекса планирования полёта
4.2.2. Состав и функциональные связи программ комплекса планирования
4.2.3. Вопросы реализации комплекса для КА различного назначения
4.3. Назначение программ программно-математического комплекса планирования
4.3.1. Обеспечение решения задачи общего планирования полёта КА
формирования общего и суточного планов полётов
4.3.2. Выполнение функции проверки плана полёта. Комплекс ПМО, реализующий модель бортового комплекса управления
4.3.3. Подготовка исходных данных для работы наземного автоматизированного комплекса управления
4.3.4. Специальные программы, обеспечивающие работу комплекса планирования полёта
4.4. Обеспечение организации, хранения, управления и обмена данными, формируемыми комплексом планирования полёта
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Система управления полётами космических аппаратов (КА) относится к разряду сложных систем и включает значительное количество элементов различного вида и функционального назначения с большим многообразием типов выполняемых ими работ. Объектом управления данной системы является космическая система (КС), которая состоит из КА, сети наземных станций слежения, системы приёма и передачи данных и Центра управления полётами (ЦУП).
Центральным звеном системы управления является Центр управления полётами, который представляет собой сложную «человеко-машинную» систему, обеспечивающую выработку и реализацию программы функционирования для всей космической системы. ЦУП является сложной технической и организационной структурой, включающей различные информационно-вычислительные комплексы, обеспечивающие максимальную степень автоматизации его функционирования.
При всём многообразии существующих функциональных элементов, входящих в ЦУП, предполагающих различные виды их деятельности, наличие каждого из которых является необходимым условием нормального функционирования Центра управления, можно выделить ряд особых элементов, называемых службами. Среди них можно выделить четыре основные службы, которые предназначены для выработки программы управления полётом КА и режима функционирования наземных станций слежения. К ним относятся:
1) служба планирования работы целевой аппаратуры;
2) служба планирования пространственно-временной деятельности КА (её также называют службой баллистико-навигационного обеспечения полёта);
3) служба анализа состояния работоспособности аппаратуры КА;
4) служба планирования программы полёта.
2.2. Планирование полёта. Основные понятия и определения

стороны, находясь на /-том уровне, данная конструкция также может включать в себя командные конструкции всех нижних уровней /-1,1-2, ...,/- п.
Количество уровней командных конструкций зависит от сложности автоматических КА.
Анализ процедуры планирования полёта для 18 автоматических КА показал, что для построения плана полёта можно ограничиться командными конструкциями пяти уровней:
1. Отдельные команды управления.
2. Макрокоманды (многоадресные команды).
3. Циклограммы.
4. Простые и групповые операции управления, выполняемые на КА.
5. Режимные операции, выполняемые НАКУ совместно с КА во время проведения сеансов связи.
Рассмотрим каждую командную конструкцию в отдельности.
2.2.4. Отдельные команды управления
Множество отдельных команд управления состоит из двух подмножеств:
- подмножество разовых команд (РК), которое в свою очередь делится на два подмножества: подмножество команд управления (КУ), выдаваемых для работы наземной станции слежения, и подмножество разовых программных команд управления (РПК), включающее режимные и технологические команды, реализуемые на борту КА во время сеанса связи;
- подмножество программных команд (ПК), выполняемое на борту КА, которое содержит подмножества внутренних системных команд, состоящие из подмножеств командных слов (КС), слов данных (СД), ответных слов (ОС), информационных слов (ИС), служебных слов (СС) и других управляющих воздействий, исполняемых на КА. Также сюда входит большая часть команд подмножества РПК.