Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Это в большей степени характерно для пнзотируемых аппаратов. Так, на корабле «Союз» их число составляет величину порядка 1000, на корабле «Шаттл» вЂ” 12000, на станции «Мир» — 14000, на российском сегменте МКС в его конфигурации на конец 2008 г. — около 25 000 параметров. С целью повышения эффективности и оперативности контроля лля всего массива параметров состояния КА должна быть установлена определенная иерархия очередности проведения анализа и исполь о"ьзования в задачах оценивания полета. Первый, наиболее высокий Уровень в этой иерархии используется для оценки условий безообна пасностн экипажа и работоспособности КА (с целью своевременного эп "аружения возникающих нештатных ситуаций), второй — для б вгроля выполнения текущей полетной операции и реагирования взие эт оных систем на получаемые команды.
Параметры, принадлежаавал "им д у ур в м, под р п Рвоо ред ой обраб ю и пар нзУ В с ве пар р в првого уров ос б в де ются егры, позволяющие обнаружить возникновение или тенден" ~озникновению нештатных ситуаций, способных привести к 169 Глава 15. Контроль по~ета и состояния подсистеи ЛСзн тяжелым последствиям. Третий уровень используется совместно параметрами первого и второго уровня для диагностики причин о клонения от нормы и уточнения картины складывающейся неппв ной ситуации, а четвертый, совместно с параметрами первых тр уровней, — для углубленного анализа качества функционировапв бортовых систем. Следует отметить, что указанные здесь первый в второй уровни иерархии контролируемых параметров могут менпзь.
ся местами в случае управления полетами, для которых приприте достижения цели полета выше приоритета безопасности экипажа. Характерной особенностью контроля полета современных ац. паратов является также наличие большого количества взаимосвя зей между параметрами состояния КА и, как следствие, их взашпь влияние. Это диктует необходимость использования в ходе полета сложных методов и алгоритмов комплексной оценки параметров состояния и диагностики их отклонений от нормы. В ряде случаев, когда возникает ситуация, в которой заранее разработанные методы и алгоритмы контроля неприменимы, их приходится изыскивать оперативно в ходе анализа этой ситуации, привлекая методы экспертных оценок, выдвигая и проверяя гипотезы, а также првменяя моделирование. Необходимо обратить внимание и на такой вид отклонения состояния КА от нормы, прн котором все наблюдаемые параметры находятся в установленных пределах, а сочетание текущих фактических значений некоторых из них является аномальным, способ ным привести к недопустимым последствиям.
Это происходит, например, когда на КА идут одновременно два несовместимых процесса, но не наступила стадия их развития, приводящая к выходу каких-либо параметров состояния за границы нормы. Методы обнаружения и идентификации таких ситуаций являются предме том особых разработок. Одной из важных задач, решаемых в процессе контроля поле та, считается обнаружение тенденций к неблагоприятному изма нению контролируемых параметров, установление причин, кото рыми они вызваны, и прогнозирование динамики развития ояп~ даемых отклонений от нормы в случае, если эти причины не бУдУт устранены.
Такая задача решается путем накопления и впали~а течение некоторого времени данных, характеризующих состо®п1е контролируемых параметров. Выполнение контроля полета персоналом ГОГУ осуществля б ся с помощью вычислительного комплекса, обеспечивающего 170 15 7 Ко нтраза7пеиые яаранетры и прачессы в систе иах КА кн и отображение информации, поступающей с борта КА и -~б оценивающих внешнюю космическую обстановку. Для „>ля полета в ЦУП могут использоваться следующие виды яяч' р маш<н. поступающей с КА: первичная тедеметрическая информация с датчиков, ветро„в в бортовые системы, с датчиков медицинской аппаратуры, „одящихся на теле космонавтов, и с приборов, измеряющих па„тры внешней среды; Результаты обработки и анализа первичной информации в БВС КА и информация о ходе реализации алгоритмов БКАУ.„ — сообщения экипажа пилотируемого КА о результатах конРозя позета.
автономных навигационных измерений и расчетов, о выполнении текущих работ и программы научных исследований; — телевизионная информация с внутренних и внешних телекамер КЛ: — квитанции приема на борту КА УВ, выданных НКУ; — данные траекторных радиоизмерений; — научная информация. Кроме того. используется информация от органиэаций, контролирующих внешнюю космическую обстановку, медицинское состояние экипажа, выполнение научной программы.
Вычислительные мощности ЦУП вЂ” основного элемента НКУ— и ннтедлелтуальные возможности работающего персонала ГОГУ, как свидетельствует опыт управления полетом станций «Мир» и МКС, при наличии указанной информации позволяют проводить ~ценкУ всех наблюдаемых параметров состояния. Обработанная вычислительными средствами информация предоставляется специалистам ГОГУ ддя анализа„оценки и выработки заключения о сосгоянии КА, его экипажа и внешней обстановки. Анализ осушетвляется также и автоматически вычислительными средствами с предоставлением его результатов специалистам. средство ~нгроль процессов и функционирования систем ведется полетном сравнения текущих значений наблюдаемых параметров гнозируемыми, получаемыми на основе их моделирования.
отклонении параметров от нормы диагностика причины, Прн мзвавщ " и щеи это отклонение, проводится ГОГУ в соответствии с лами н методами, описанными в 145). В некоторых ситуа"нцнпа и ' ра~~мотренных до полета, диагностика может быть выполена пе с Рсоналом ГОГУ в соответствии с рекомендациями, котое соде держатся в должностных инструкциях, и с помощью авто- 171 Глава 15.
/контроль налета и состояния нодсистен ЛС$' матизированных методов, опирающихся на детерминирован® алгоритмы поиска неисправностей. Если причину аномалии удается установить таким способом, задача должна решаться пе соналом ГОГУ путем логического анализа выдвижения и пров1 ки гипотез, а также проведения испытаний на физических аналог или математических моделях КА и его систем с имитацией пре1 полагаемых причин отклонения от нормы. Информация, используемая для контроля полета, в хронолоц, ческой последовательности фиксируется в базе данных, разме щенной в вычислительной сети ЦУП. По запросу персонала ста может быть предоставлена для анализа, например, в виде зависн мости выбранного параметра от времени нли от других парамет ров, значений разных параметров на интересующий момент вре мени и т.
д. Эта информация также используется персоналом я другими специалистами для углубленного исследования качества работы систем КА. Таким же образом в базу данных должны быть помещены и данные„отражающие результаты выполненного анализа информации. Оценив возможности БКАУ как современного развитого программно-технического комплекса, можно сделать вывод, что он способен осуществлять непрерывный автоматический контроль практически всех параметров состояния КА: — систем КА и внутренних условий (давление, температура, состав воздуха в отсеках, уровень радиации, напряжение элекгросети), в которых работает бортовая аппаратура и экипаж, по данным, поступающим от датчиков системы бортовых измерений; — траектории полета с использованием текущих значений навигационных параметров (данных системы спутниковой радионавигации, углов между направлениями на Солнце, звезды и планеты.
замеряемых экипажем илн автоматической навигационной систе мой); — реакции бортовых систем на каждую команду, выданнУЮ БКАУ, н режимов работы бортовых систем в ходе операции; — располагаемых ресурсов КА (контроль ресурсов может осуществляться БКАУ с использованием прямой информации от со ответствующих датчиков и данных, вводимых космонавтами, или же косвенно посредством выполняемых расчетов); — параметров внешней полетной обстановки, таких как интел сивность потоков космического излучения и метеорных частиц 172 7. 7 Аоп трохирь еиые параяетры и про иессы в системах КА чаемых от ралиометров и микрометеорнтных датчиков; ре,„ьтаты эбрвботки этой информации БКАУ выдает на средства -Ряжения экипажу и обеспечивает предупредительную с»гна;льт , ию в случае превышения этими параметрами допустимого знза дела- используя измерения. получаемые от радиометров, БКАУ сч|гпывает значения текущей инте~ральной дозы облучения для ннятия экипюкем мер зашиты от космической радиации; медицинского состояния экипажа, которое может быть грубо ценсио БКАУ.
например, по частоте пульса и температуре тела космонавтов: — ориентации осей КА в пространстве и ее изменения во вре„ени — по информации, поступающей от датчиков системы управления движением нлн специальной системы контроля ориентации, которая имеет собственные датчики, в том числе работающие на нных принципах, чем основные.
В случае выхода контролируемых параметров за пределы нормы БКАУ может диагностировать причины аномального состояния в соответствии с заложенными в него апгоритмами или используя нейрокомпьютер, входящий в его состав. Экипаж КА имеет возможность контролировать практически асе виды параметров состояния. Для этого им используется следующая информация: — навигационные параметры, измеряемые самостоятельно с помощью оптических приборов или получаемые от автоматической системы навигации; контроль параметров траектории либо оРбиты осуществляется экипажем на основе этих измерений путем необходимых расчетов с применением БВС БКАУ или ПЭВМ; — параметры состояния систем корабля, его внутренних услов"й и внешней полетной обстановки, поступающие от системы бортовых измерений с помощью СОИ, а также от БВС БКАУ, прелварительно ею обработанные и оцененные на соответствие норме; — телевизионные изображения с видеокамер, расположенных в"УгРи КА и на его наружной поверхности; — объективные данные о состоянии здоровья космонавтов, получаемые в ходе самостоятельного обследования с помощью мед"ц" вской аппаратуры; — данные, получаемые космонавтами с помощью собственных о""апов чувств (слух, зрение, обоняние, тактильная чувствительиость1 173 Глава ! 5.
Контроль полета и состояния подсистем ЛСУ Располагаемые и израсходованные ресурсы КА могут быть ав. томатически измерены, а полученные при этом данные передаиц экипажу на СОИ или терминалы БКАУ либо опрелелеиы путем расчетов или ревизий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
