Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Задачи, входящие в названные группы, неравнозначны по уровню сложности алгоритмов, используемых для решения, и степени участия человека-оператора в их решении. Задачи, относяеся к первой группе„решают по относительно несложным алгорипчам с минимальным участием оператора, функции которого сво дятел к заданию ИД, простейшему анализу результатов модеваииа и принятию решений по дальнейшей работе типа чсоглва зультат ясен — ие согласен». Когда оператора не удовлетворяют ретаты моделирования, проводится повторное решение задачи с изменен "ными ИД.
Математические модели, применяемые для ре"" первой группы задач, относятся к аналитическим. Зала„ сл влачи, отнесенные ко второй группе, характеризуются более о~киым ь'ми алгоритмами, активным участием оператора в процессе 259 Глава 18, Моделирование реакций БКУна УВ ОК их решения. Анализ промежуточных и окончательных резущ, моделирования заключается в сравнении с теми режимамн бс вых систем ОС и выдаваемыми на них командами. которые за нированы в ДПП.
Решение задач этой группы обеспечщ~ применением имитационных и аналитических моделей. 18.2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ КОМАНДНО-ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ Успешная реализация плана полета современного пилотируе. мого КА в значительной степени зависит от надежности процесса КПУ.
Процесс управления будем называть надежным, если оа обеспечивает гарантированное выполнение плана полета посред ством только штатных средств управления. Надежность КПУ КА складывается из следующих составщпощих: — надежности формирования КПИ; — надежности обмена КПИ между наземным и бортовым комплексами управления. Напомним, что все бортовые системы современных ОС фуш~- ционируют в цифровом контуре управления. Бортовой комплекс автоматического управления обеспечивает автономное управление бортовыми системами в соответствии с заложенными в его память алгоритмами и поступающей КПИ. Обеспечение формирования достоверной КПИ для управление РС МКС потребовало выполнения организационных и технич" ских мероприятий.
Для корректного выбора критериев надежности КПУ необхо' димо рассмотреть характеристики процессов формирования и "С редачи КПИ из НКУ в БКАУ. К ним относят функциональны" со став и объем КПИ. вода Управление режимами систем и станции в целом требует вв~д в память БКАУ большого объема цифровой управляющей и"ФоР мации по КРЛ.
Всю КПИ можно разделить на пять видов: — директивы записи физических и логических уставочных д а» БС" ных, задающие конфигурацию и физические характеристики Б параметров окружающей среды; 260 с1-твеиатинесл ее зсодевирование для новышения надежности КПУ /я. отдельные УВ. задающие уставочные данные для алгоритмов лсння оглеяьными системами или группой систем, активизи- у прав. ру ,пие программы БКАУ, а также реализующие различные ре- нмы и Функцзп команды, выполняющие ввод уставочных данных по режи- мам „верхнего уровня управления РС МКС, команды перевода РС МКС а требуемый режим; расписания изменения состояния отдельных систем, групп и РС МКС в целом (цнклограммы ПВУ, СПП, расписание СС, бор- товая программа полета); — разовые команды, поступающие на БС, минуя БКАУ, через системи управления бортовым комплексом (СУБК) (РКП вЂ” см.
рнс, 15); такие команды принято называть матричными. Приведенная классификация КПИ представляется наиболее приемлемой лля рассмотрения вопросов, связанных с исследова- нием надежности управления космическим полетом НКУ. Это свя- зно с тем.
что в ее основу положено функциональное деление программного обеспечения, применяемого для подготовки КПИ. Подавляющее большинство команд, формируемых для РС МКС, составляют МЦИ, предназначенные лля ввода в БВС. Разо- вые команды занимают незначительное место в общем потоке КПИ, поэтому в дальнейшем под КПИ будем понимать только МЦИ, которые представляют собой совокупность 16-битовых слов, организованных в пакеты. Состав и структура таких пакетов определены стандартами комитета ССЯ)Б. Все вилы КПИ, приведенные выше, выдаются в БКАУ в виде пакетов ССЯ)Б, включая и матричные команды. Командно-программная информация считается достоверной, "" ввод ее в БКАУ приводит к однозначной реализации опера- ций запланированных в ДПП. Роцесс формирования КПИ считается надежным, если обес- печива "иваег формирование достоверной КПИ, т. е.
не содержащей вши~ „ бок и включающей весь запланированный объем команд и данных, ь'х предусмотренных планом полета. В процессе формироваю управляющей цифровой информации возможно появление дующих лвух видов ошибок: 'ш»бочиое содержанке КПИ при корректной логической оши щнбки логической структуры КПИ. 26! Глава!8. Моделирование реакций Берна Уо НК Ошибки первого вида, как правило, бывают вызваны нецр вильными действиями персонала управления. Ввод в БКАУ недо товерных массивов КПИ, содержащих ошибки первого вида, прп водят к следующим негативным результатам: ° несвоевременной выдаче в БКАУ (или невыдаче) запланир ванных УВ; ° выдаче в БКАУ незапланированных (а при определенных ус.
ловиях и недопустимых) УВ; ° вводу некорректных значений физических и логических ус. тавочных данных, приводяшему к нештатной работе бортовых систем; ° искажению либо преждевременному удалению (стиранию) управляюшей информации, введенной в БКАУ ранее. Из перечня следует, что КПИ, содержашая ошибки первого вида, может быть причиной полного или частичного нарушения выполнения программы полета. Ошибки второго вида, как правило, вызваны некорректной работой СМО формирования КПИ. Бортовая вычислительная система обычно зашишена от таких ошибок встроенными программами контроля логической структуры пакетов ССБОБ.
В то же время попытка ввода недостоверной КПИ, содержашей ошибки логической структуры, приводит к срыву выполнения запланированной ЛСС. Срыв выполнения ПСС в ряде случаев может привести и к невыполнению плана полета текущих суток, например, в случае неудачной попытки ввода в БКАУ программы полета и невозможности проведения резервного СС. Надежность формирования КПИ обеспечивается разработкой и внедрением: — математических моделей БКАУ и моделированием работы БКАУ на всех этапах формирования КПИ; — проблемно-ориентированных языков описания оперативны" ИД для формирования КПИ. Моделирование процессов управления, реализуемых БКАУ применяется на всех этапах формирования КПИ. Анализ результ~" тов моделирования позволяет своевременно, еше до ввода управ" ляюшей информации на борт, принимать решения на корректи ровку оперативных ИД.
Применяют два типа математических Мо делей: 262 ; ' йгаон итяинес.сое.иодюироеание дтн ноеышенин надежности КПУ вЂ” модели наземного комплекса отработки (НКО) программного ьбе-печения БКАУ; — упрошснныс математические модели программных комплексов. входяппкс в ПО БКАУ, Сформированные МЦИ из базы данных командного информапионно-вычнслитезьного комплекса (БД КИВК) через интерфейс между КИВК и стендами отработки поступают на НКО. Отработка ЧЦИ на НКО представляет собой моделирование работы БКАУ с последующим анализом его результатов.
В состав стенда НКО входит полетный эквивалент БЦВК, штатные средства ввода и отображения информации, а также вычислительный комплекс, модезируюший внешние условия окружающей среды, поведение объекта управдеинв, КРЛ, бортовые системы. Стенд НКО СУД орбитальной станции «Мир», например, состоял из следующих компонентов: — физического полетного эквивалента БЦВК; — полетного программно-математического обеспечения (ПМО) БЦВК в версии, соответствующей используемой на борту; — штатных средств ввода-вывода и отображения информации— бортового дисплея с клавиатурой; — управляющего вычислительного комплекса (УВК) с программным обеспечением моделей бортовых систем, приборов СУД, включая модель КРЛ.
Модель КРЛ используется для ввода МЦИ в ОЗУ БЦВК; — средств сопряжения аппаратуры БЦВК и УВК; — персонального компьютера, с помощью которого осуществляется интерфейс между УВК НКО и командным ИВК в ЦУП; — контрольно-проверочной аппаратуры стенда. Отработка МЦИ на НКО представляет собой моделирование Работы бортовых систем с использованием реальной аппаратуры, аналогичной входящей а состав ОС. Информация о ходе отработки поступает от НКО в группу управления в виде потока моделируемых телеметрических параметРов, отображающих текущее состояние КА. Эта информация предоставляется в реальном масштабе времени специалистам ГОГУ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
