Построение наземных пунктов управления космическими аппаратами с использованием оптимизационно-имитационной модели

Авторы

  • Игорь Карцан Морской гидрофизический институт РАН, г. Севастополь, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, Красноярск, Севастопольский государственный университет, г. Севастополь, ФГБНУ «Экспертно-аналитический центр», г. Москва, Российская Федерация

DOI:

https://doi.org/10.47813/2782-2818-2021-1-2-64-71

Ключевые слова:

оптимизационно-имитационных подход, имитационное моделирование, алгоритм, модель, космические аппараты

Аннотация

Рассматриваются вопросы применения имитационного моделирования и оптимизационно-имитационного подхода к решению задач синтеза структур автоматизированных систем управления космическими аппаратами, а именно, выбора пунктов управления космическими аппаратами, которые представляют собой рассредоточенные в пространстве многофункциональные совокупности стационарных и подвижных элементов с развитыми техническими средствами приема, передачи и обработки информации. Анализируются различные подходы к совместному использованию оптимизационных и имитационных моделей при синтезе структуры сложных систем. Основное внимание уделяется возможности совместного использования 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. Предложен оптимизационно-имитационный подход, основанный на совместном использовании оптимизационных и имитационных моделей в процессе поиска оптимальных вариантов структуры. Рациональное отображение множества взаимосвязанных функций, выполняемых системой управления, на множество взаимосвязанных узлов с соответствующими техническими средствами с учетом затрат на создание или реконструкцию системы, затрат на эксплуатацию и функционирование, требований оперативности управления, надежности технических средств, живучести и глобальности системы управления и других характеристик. Рассмотрение проблемы оптимизации распределения задач, входящих в контур управления по уровням и управляющим узлам системы и определении набора технических средств, минимизирующих затраты на оснащение узлов техническими средствами и их эксплуатацию при выполнении ограничений по оперативности, аппаратурной надежности выполнения задач управления, массе и энергопотреблению бортовой аппаратуры, загрузке узлов и др.

Библиографические ссылки

Тюпкин, М. В. Аппаратно-информационные технологии управления космическими аппаратами // Успехи соврем. естествознания. 2006. № 9. С. 111–113.

Карасева, М.В., Карцан, И.Н., Зеленков, П.В. Метапоисковая мультилингвистическая система // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. 2007. № 3 (16). С. 69-70.

Царев, Р. Ю., Капулин, Д. В., Штарик, А. В., Штарик, Е. Н. / Синтез и управление развитием кластерных структур АСУ космических систем // Вестник СибГАУ. 2012. Вып. 2 (42). С. 80–84.

Усольцев, А. А. Анализ методов структурно-параметрического описания объекта проектирования // Вестник НИИ СУВПТ. 2003. Вып. 12. С. 19–27.

Клейнен, Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. М.: Статистика, 2008.

Филиппов, В. А. Цвиркун, А. Д., Акинфиев, В. К. Имитационное моделирование при синтезе структур сложных систем. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003.

Строгалев, В. П., Толкачева, И. О. Имитационное моделирование. — МГТУ им. Баумана, 2008. — С. 697—737.

Елубаев, С.А., Джамалов, Н.К., Алипбаев, К.А. и др. Имитационное моделирование основных компонентов системы управления движением космического аппарата. Вестник СибГАУ, 2013, №2 (48).

Лысенко, Л.Н., Корянов, В.В., Топорков, А.Г. Концепция разработки программно-методического обеспечения комплекса имитационного моделирования условий функционирования орбитального сегмента глобальных навигационных и телекоммуникационных геостационарных спутниковых систем. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, вып. 5. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://engjournal.ru/catalog/arse/adb/1398.html

Карцан, И.Н. Мультиверсионное программное обеспечение бортового комплекса управления с генетическим алгоритмом // Решетневские чтения: материалы XXI международной научно-практической конференции (08–11 ноября 2017, г. Красноярск). Красноярск: СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2017. Т. 1. С. 372-373.

Тюпкин, М. В. Многоатрибутивные методы принятия решений в системном анализе // Современные наукоемкие технологии. 2007. № 12. С. 48–50.

Филиппов, В. А., Цвиркун, А. Д. Оптимизационно-имитационные процедуры синтеза структур распределенных систем управления. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2000.

Kartsan, I.N., Zhukov, A.O., Platonov, O.А., Efremova, S.V. The hardware and software implementation of the adaptive platform for an onboard spacecraft control system // Journal of Physics: Conference Series, 2019. 1399 (3), 033071.

Карцан, И.Н., Скопинцева, Л.М., Дмитриев, Д.Д., Ефремова, С.В., Мосиенко, В.В. / Модульно-иерархическое построение программного обеспечения при сетевом взаимодействии наземных пунктов // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2018. Т. 2. № 4 (14). С. 151-154.

Карцан, И.Н., Ефремова, С.В. / Мультиверсионная модель программного обеспечения систем управления космическим аппаратом с ранжированием принятия решения // Сибирский аэрокосмический журнал. 2021. Т. 22. № 1. С. 32-46.

Кобзарь, А. И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. М.: Физматлит, 2006 - 816 с.

Скобелев, П.О., Соллогуб, А.В., Иващенко, А.В., Симонова, Е.В., Степанов, М.Е., Царев, А.В. / Мультиагентная система для исследования методов взаимодействия космических аппаратов дистанционного зондирования Земли // Перспективные информационные технологии для авиации и космоса (ПИТ-2010). Труды Международной конференции с элементами научной школы для молодежи. Самара: СГАУ, 2010 С. 226-230.

Тюпкин, М.В.., Царев, Р.Ю. / Проблема синтеза структуры АСУ космическими аппаратами // Фундаментальные исследования – 2007 - №8 – С. 36-38.

Загрузки

Опубликован

2021-07-23

Как цитировать

Карцан, И. (2021). Построение наземных пунктов управления космическими аппаратами с использованием оптимизационно-имитационной модели. Современные инновации, системы и технологии - Modern Innovations, Systems and Technologies, 1(2), 64–71. https://doi.org/10.47813/2782-2818-2021-1-2-64-71

Выпуск

Раздел

Транспорт, авиационная и ракетно-космическая техника