Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Оперативный анализ охватывает большую часть служебной ТМИ и отдельные группы измерений по экспериментальной и научной аппаратуре. 2. Послеполетный анализ, результаты которого используют для дальнейшего совершенствования конструкции, систем и оборудо ванна КА, Послеполетный анализ заключается в более глубоко исследовании служебной ТМИ (например, для уточнения техинча ских характеристик, выявления причин отклонений от нормы работе систем).
Он включает также все измерения по экспернмвя тальной и научной аппаратуре. ! 5. 4 .4жаюа меаечетпричесхой амформации при анализе телеиетрнн возможны несколько способов оценки ,оитролируемых параметров. Наиболее распространенный — срав„ение получаемых с борта ланпььх с матрицей нормальных состоя„„й (значений), хранящейся в ВК ЦУП.
Более сложный способ— авнение фактических данных с нормами полученными на мате„тической модели КА. Модель должна постоянно корректироаться в соответствии с командами, выдаваемыми иа реальный КА. и телушим состоянием его систем, Специальное математическое обеспечение автоматизированно,о анаппа ТМИ строится на основе унифицированных (типовых) адгоритмов. В этом случае лзя каждом отдельной задачи анализа работы различных бортовых систем в рамках типового алгоритма дополнительно проводится только алгорнтмирование негиповых процедур, которые в программах СМО оформляют в виде расчетных блоков.
Это позволяет: — эффективно использовать память ВК ЦУП, так как любая задача требует выделения ресурсов памяти для размещения про~рным расчетных блоков и исходных данных; — сократить сроки и стоимость создания СМО, поскольку для внедрения любой задачи анализа необходима разработка только расчетных блоков и исходных данных; — оперативно вносить изменения в алгоритм анализа, так как в большинстве случаев они не затрагивают самого унифицированного алгоритма, а осуществляются на уровне коррекции исходных данных; — непрерывно, от полета к полету КА, или в течение длительного полета увеличивать число задач анализа.
унифицированные алгоритмы автоматизированного контроля ТМИ могут быть построены на основе [44, 451: ' метода двухуровневого контроля; ° матриц состояний; ' древа поиска состояний; ' математической модели КА. впали С помощью перечисленных алгоритмов удается выполнить ализ состояния большинства систем комплекса. «онтр Алгоритм анализа ТМИ, использующий метод двухуровневого нара итроля, наиболее прост. Он предусматривает задание по каждому значение'ру контролируемой системы двух диапазонов пороговых н"и — предельно допустимого и среднестатистического для 187 Глава 15. Контроль полста и состоянин подснсте«ЛС$' ожидаемых значений параметров.
Если все параметры, участвую в контроле какой-либо системы КА, не вышли за срелиестатиспгч ские значения отклонений, то алгоритм формирует заключение а нормальном состоянии системы. Если какой-либо нз параметр системы больше среднестатистического порога, но не превышая предельно допустимого значения, то формируется сигнал тнп «Внимание параметру такому-то». И, наконец, если какой-либо параметр превышает допустимое значение, то формируется заключение «Параметр такой-то — заме.
чание» и одновременно с ним на средства наглядного отображения в документирования ЦУП выдаются параметры, оказавшиеся за до. пустимыми пределами, и значения этих пределов. Алгоритмы анализа работы системы КА, использующие принцип древа поиска состояния, основаны на последовательной оценке отдельных телеметрических параметров из числа Х;,..., Х„, характеризующих конкретную бортовую систему, и (или) результатов отдельных промежуточных вычислений обобщенных патпметров А, ..., А„, полученных по фактическим значениям Х,. Определение состояния бортовой системы зависит от поэтапных результатов этого анализа и завершается идентификацией (-го со.
стояния бортовой системы после К операций последовательного анализа параметров Х„..., Х„(А„..., А„). Этот алгоритм имеет наглядную физическую структуру и близок к логике неавтоматизированного (ручного) анализа телеметрии. Однако он обладает и рядом недостатков при его использовании для анализа состояния систем КА. К этим недостаткам прежде всего относят: — необходимость составления алгоритмов (и математически" программ) для каждой системы КА в отдельности, поскольку чис ло используемых для анализа каждой системы параметров Х;(А') и число операций сравнения К для идентификации состояний У1 неодинаковы для каждой системы КА; — необходимость корректировки алгоритма (и программы) пР я изменении исходных данных по использованию Х, (А,) в К о"е рациях сравнения с заданными фиксированными значениями (Х;1, (А;1.
188 15.4. А«азиз ее4еие»уиючееиай ынфориаяии В алгоритмах аназиза работы систем КА, основанных на матрн нцах состояний. испояьзуетея тот факт. что состояние системы У; любой момент времени можно определить совокупностью зна„ний [Х,) и 1А; ~ таземегрнруемъкх параметров и промежуточных ычислений: У,(г)=Г(Х„...,Х„, А„....А„). (15.11) Лрн этом считается, что каждый параметр Х,(А;) может находиться в конечном числе состояний.
Каждое из этих состояний кодируется (обычным двоичным кодом). и полученные коды записывают в таблицу, называемую матрицей состояний. В строках натрицы стоят комбинации возможньгс значений кодов Х;(А~). При таком построении каждая строка матрицы будет соответствовать конкретному 1-му состоянию системы, а совокупность строк— всем рассмотренным состояниям. Анализ с помощью матриц состояний выполняется следуюшим образом. По совокупности параметров Х; в момент времени г рассчитывают значения А; и из значений Х, и А; формируют вектор-строку, которую последовательно сравнивают со строками матрицы состояний. При их совладении идентифицируется 1-е состояние системы КА.
При несовпадении сформированной вектор-строки ни с одной из строк матрицы формируется сигнал «Непредусмотренная ситуация». Алгоритм, используюший матрицы состояний, менее нагляден, чем основанный на древе поиска, однако преимушеством является то что его можно применять для анализа работы практически лю" постоянно действуюшей системы КА и многих бортовых ди"амических процессов.
В последнем случае матрицы состояний ф'р нруются для каждого характерного временнбго сечения динами мнческого процесса. К недостаткам этого алгоритма относится ль'цои объем требуемых исходных данных, поэтому процесс их волг ""отовки должен быть автоматизирован. Алгоритм, основанный на использовании математической модели телеме " системы, заключается в тактовом сравнении совокупности сании "етрических параметров, получаемых на модели, с факгиче" измерениями.
Модель КА «запускается» параллельно с ре- 189 Глава 15. й онтроль полета и состояния подсистем Л Сз' альным бортовым процессом и в реальном масппвбе времени нерирует ТМИ о нормальном ходе анализируемого процесса тз совпадении фактической телеметрии с данными, полученньвип модели, делается вывод о нормальном состоянии КА. при несо падении проводится анализ отклонения. При этом вначале анака может быть проведен с помощью одного из описанных ранее алга ритмов (например, матричного), а затем идентифицированная в исправность вводится в модель и подтверждается сравнением те. леметрии, полученной на.подели с отказом.
с фактической. Алгоритм анализа с привлечением данных модели наиболее универсален. Однако для его реачизации требуется привлечешп самого полного состава средств автоматизации (комплекс модели. рующих средств, ВК ЦУП, каначы связи между ними) и наиболее сложное математическое обеспечение. Сравнительная оценка эффективности перечисленных алга.
ритмов и затрат на их разработку и эксплуатацию (с учетом прввлекаемых технических средств) показывает, что в большинспв случаев целесообразно применение [96] алгоритма анализа, осип. ванного на использовании матриц состояний. Рассмотрим его подробнее. Алгоритм анализа постоянно действующих систем КА исповг зует в качестве исходных данных ТМИ в виде текущего сечении параметров, обработанных в один заданный или произвольный момент времени сеанса связи, и в виде массива значений группы параметров, которые упорядочены по времени в заданном интер.
вале, предшествующем моменту времени текущего состояния. Решение задачи анализа постоянно действующих систем с помощью этого алгоритма может быть разбито на следующие опе' рации: ° формирование всей совокупности телеметрических парамет ров на фиксируемый момент времени; ° выбор значений телеметрируемых параметров на указание" интерваче времени; ° определение достаточности получаемой телеметрии для про ведения автоматического аначиза контролируемой системы КА' ° вычисление по заданным зависимостям некоторых обобщен ных параметров с использованием в качестве исходных даинЫх полученных значений телеметрируемых параметров; !5.4. Анапа те1ечетричесцей информации , проведение лопускового контроля части телеметрируемых, а „е обобщенных параметров, полученных в результате вычислений: а кодировка телемегрических и обобщенных параметров; ° формирование информационного слова (вектор-строки) по ,пролируемой системе КА; ° идентификация информационного слова с помощью матриц состояний системы; ° выдача результатов анализа на средства наглядного отобраеиия, документирование и посылка этих результатов в архив ВК Е1УП Все перечисленные операции, кроме вычисления обобщенных параметров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
