Аннотация
Кононенко А.Г., Оводенко А.В. Исследование бортового вычислительного комплекса космических и летательных аппаратов. Рассмотрена модель бортового вычислительного управляющего комплекса космических и летательных аппаратов. Приведена структурная схема управляющего комплекса.
Введение
Важнейшей составляющей космического аппарата (КА) является бортовой комплекс управления (БКУ). На него возлагаются функции управления ориентацией и стабилизацией КА, управления целевым оборудованием, энергопитанием, связью с наземными комплексами. Помимо этого должен осуществлять оперативный анализ структурно-параметрических отклонений состояния бортовых систем КА от нормы, вырабатывать решение о компенсации этих отклонений с целью сохранения работоспособного состояния или управления постепенной деградацией технического состояния КА.
Основная часть
Встроенная система контроля МКА. Система контроля и диагностики (СКД) представляет собой совокупность аппаратных средств и программного обеспечения, функционирующих в составе БКУ. В состав БКУ МКА, как правило, входят: – информационно-управляющая система (ИУС), состоящая из бортовых вычислительных средств (БВС), средств бортовых измерений (СБИ), средств управления бортовой аппаратурой (СУБА), – бортовая аппаратура командно-телеметрической радиолинии (КТРЛ), – программное обеспечение БКУ (ПО БКУ).
Рисунок 1 – Структурная схема бортового вычислительного управляющего комплекса.
Автономное решение задач контроля, диагностики и управления возлагается на встроенную СКД. Для обеспечения заданной полноты контроля и организации взаимодействия с НКУ предлагается следующая архитектура уровней построения средств контроля и диагностики БКУ: – программные и аппаратные средства НКУ; – программные и аппаратные средства БВС – центральные средства контроля и диагностики (ЦСКД); – встроенные средства контроля и диагностики (ВСКД).
Встроенные средства контроля и диагностики должны оценивать ТС отдельных функциональных модулей перед включением их в работу, контролировать правильность их функционирования по целевому назначению и выдавать контрольную информацию в ЦСКД. Можно выделить четыре режима функционирования СКД МКА: – тестирование МКА при наземных испытаниях; – тестирование МКА (или отдельных подсистем) перед включением в штатную работу или перед выполнением особо важных операций; – прогноз последствий отклонений; – парирование отклонений, т.е. формирование управляющих воздействий на устранение или компенсацию отклонений, в частности, задействование всех типов резерва систем МКА.
В ходе функционирования МКА можно применять только такие методы идентификации, которые обеспечивают приемлемые характеристики качества оценивания и отклонение истинного значения вектора состояния системы от программного на допустимые значения. Предъявленным требованиям удовлетворяют методы идентификации, основанные на принципе автогенераторных измерений, заключающемся в возбуждении информационных колебаний путем введения нелинейной обратной связи.
Заключение
Применение интеллектуальной системы контроля и диагностирования в составе БКУ позволяет решить задачу переноса процесса принятия решения о ТС, в том числе при возникновении нештатных ситуаций, на борт МКА. Предлагаемая трёхуровневая модель построения интеллектуальной системы наиболее плотно отражает три этапа задачи принятия решений – постановку задачи, планирование и реализацию плана. Использование метода активной идентификации на нижнем уровне позволяет осуществлять тестовый контроль приборов и систем, не прибегая к помощи дополнительного испытательного оборудования.
Список использованной литературы
1. Микрин Е.А. Бортовые комплексы управления космическими аппаратами и проектирование их программного обеспечения. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003, 336 с.
2. Барановский А.М. Активная идентификация систем стабилизации // Изв. Вузов. Приборостроение. 1997. Т.40, №8. С. 31-34.