Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 55
Текст из файла (страница 55)
а также повышения надежности исполнительных функций системы управления полетом; — внедрение методов управления, предусматривающих ввод ЦУП в БКАУ плана полета на длительный период с дальнейшей автоматической реализацией на борту КА; — совершенствование методов и средств информационного обеспечения полета, включая создание расширенных баз данных; — иерархическая организация структуры управления полетом посредством разделения на два уровня: а) принятия решений и планирования, б) исполнительный; — развитие методов одновременного управления комплексом КА в рамках обшей программы; — разработка методов и организационных мер совместного управления из нескольких центров космическими колшлексами, состояшими из элементов, принадлежащих разным партнерам.
Обобщение и оценка накопленного опыта управления полетами КА, создания методов и средств управления, оценка существующих тенденций развития, а также анализ перспективных целей пилотируемой космонавтики и путей достижения позволяют определить направления следующего этапа их развития. Для удовлетворения требований, обусловленных спецификой перспективных КА, и повышения эффективности процесса управления полетом необходимо развитие по следующим направлениям. 1.
Обеспечение возможности полностью автономного управления полетом КА экипажем и БКАУ без НКУ или в отсутствие связи с ним 144, 811. Такое условие предусматривалось на всех КА начиная с корабля «Восток», но только в отношении операции связанных с безопасностью экипажа и выполнением некоторых наиболее важных задач полета. Меры, направленные на решение этой проблемы, должны гарантировать надежное достижение цел" полета КА и его безопасность в условиях отсутствия связи с НКУ' Кроме того, в будущем при одновременном проведении большого числа полетов КА постоянное сопровождение каждого из иих средствами НКУ окажется трудноразрешимой и дорогостояшей 324 26.', еепоеяцш развития методов упраюепия полетом ьздачей.
В таюьх условиях подключать НКУ к управлению полетом КА целесообразно только на наиболее сложных и ответственных этапах, в НС, а также при необходимости обмена информацией и глубокого контроля их состояния. Прн этом, безусловно, будет поэдеряцвваться связь ме'кду ПКА и центрами сбора целевой информации на Земле. 2. Повышение эффективности работы экипажа КА и персонала ГОГУ. являющегося интеллектуальным ядром системы управления. путем расширения его возможностей. Эта задача может быть Решена посредством освобождения от рутинных функций, нх автоматизации рашюиальной организации работы персонала, а также применеиия современных программно-технических средств поддержки интеллектуальной деятельности.
3. Повышение управляемости и наблюдаемости параметров состояния КА за счет возможности доступа управляющими воздействиями как к реяцзмам работы систем КА, так и к их элементам, а таьэке расширения пропускной способности и быстродействия средств наблюдения н оцениваиия, входящих в систему управления полетом, с охватом как можно большего числа параметров. 4.
Обеспечение надежности функционирования системы управления полетом, реализуемое одновременно двумя путями: вопервых. за счет повышения аппаратной и программной безотказности звеньев н, во-вторых, за счет повышения устойчивости системы к аномалиям в ее структуре путем рациональной организашш взаимодействия основных управляющих звеньев и взаимного резервирования их функций на случай наступления недееспособности некоторых звеньев. Опыт эксплуатации пилотируемых орбитальных кораблей н станций и анализ специфики полета перспективных КА свидетельствуют о том, что при разработке системы и методов управления полетом КА следует соблюдать принцип: каким бы малым значением нн оценивалась априори вероятность потери олним из управляющих звеньев его дееспособности или нарушения взаимодействия между звеньямн, такая возможность принимается во внимание н должны выть предусмотрены соответствующие меры по обеспечению надежности управления полетом. Такого рода меры, как указано в "л !, заключаются в обеспечении возможности выполнения кажлым управляющим звеном (экипаж, БКАу и НКу) всех функций системы управления полетом, в подаержании постоянной готовности каждо- 325 Глава 20.
Уа авжнпе яааетачи аа персаективньи~ нраграмиач го звена к работе с повышенной нагрузкой при наступлении лелея. способности других звеньев и его своевременном переходе в новый режим работы в случае возникновения такой ситуации. 20.3. РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ПИЛОТИРУЕМЫМИ КОСМИЧЕСКИМИ ПОЛЕТАМИ Основные соображения, касающиеся путей дальнейшего раз вития методов управления пилотируемыми полетами с учетом укв. занных тенденций этого процесса, сводятся к следующему. 1. Обеспечение аепеаномнага управления налетам КА. Следует напомнить, что возможны три варианта управления автономным полетом КА: — экипаж КА и БКАУ (см. субконтур 1 на рис.
1.5); — экипаж (см. субконтур 4 на рис. 1.5); — БКАУ (см, субконтур 5 на рис. 1.5). В первых двух вариантах для перспективных КА всех типов должно быть обеспечено достижение цели полета с последуюшим возвращением экипажа на Землю. В третьем варианте достижение цели полета и возвращение экипажа должно быть предусмотрено только для корабля-спасателя и КА специального назначения, Длл межпланетных н лунных кораблей в подобном случае приоритетным является возвращение на Землю. Основываясь на материалах предыдущих глав, можно утверждать, что эти задачи решаемы.
При этом управление полетом КА может выполняться экипажем и БКАУ следующим образом. Возможности экипажа. Для надежного оперативного выполнения экипажем функций управляющего звена, особенно при отсутствии связи с НКУ или наступлении недееспособности БКАУ он должен использовать ряд программно-технических средсям поддержки своей деятельности. К числу таких средств следует отнести персональные ЭВМ, объединенные в автономную (незави снмую от БКАУ) локальную вычислительную сеть (ЛВС), нейРо компьютер, предназначенный для автоматической диагности"" неисправностей, и систему искусственного интеллекта для вмяв пения причин возникновения НС и поиска решений по выходу из них. 326 26 3. Развитие совреиениых методов и технологии оировзения Планирование полета может выполняться экнпажем в соответ;ганн с мегодамн, описанными в гл.
6. Прн этом все необходимые оавлнстнчесюзе данные экипаж должен расчитывать на персональных ЗВМ ндн вычислительных средствах БКАУ, используя навнгацноннме парамегРы, полУченные посРедством РУчных нлн автоматнческнх пзмереннй. В течение некоторого времени после перехода в режнм автономного полета (без участия НКУ) экипаж для укаэанных целей может использовать н баллистический вектор состояння, переданный НКУ ло прелрашення связи с КА.
Для помошн экипажу в оперативном и эффективном планнрованнп полета ПО БКАУ н ПЭВМ должно включать систему автоматнзнрованного планнровання полета (САПП), кратко описанную в с 6.4. Алгорнтмы формирования и проверки плана базируются на принципах, нзложенных в гл. 6. Если БКАУ работоспособен, планирование полета выполняется космонавтами с помощью его вычислительных средств. Пренмущество САПП, ннстаялнрованной в БКАУ, перед реализуемой в персональных ЭВМ экипажа, заключается в возможности быстрого яспользовання более обширной информации о состоянии корабля (получаемой автоматически от системы бортовых измерений), поскольку в САПП ПЭВМ такая информация будет вводиться космонавтамн вручную по показанням СОИ. План автономного полета, разрабатываемый на борту, должен опираться только на располагаемые возможности экипажа и БКАУ как управляющих звеньев, обеспечнваюшнх его реализацию, включать только те полетные операции, которые могут быть выполнены без участия НКУ.
Если БКАУ неработоспособен, экипаж использует вычислительные ресурсы ПЭВМ, учитывая в разрабатываемом плане отсутствие БКАУ а контуре управленца полетом. Управлять работой бортовых систем ПКА для выполнения плана полета экипаж может как с использованием БКАУ, вводя в "его соответствующие задания, так и выдавая команды с пульта Ручного управления (см. ПК на рнс Е5) через резервные коммута""онные приборы (РКП). помтроль полета в непрерывном режиме осуществляет БКАУ, еслн он дееспособен. Прн этом экипаж выполняет пернолнческнй контроль.
Такое участие космонавтов в контроле полета обеспечнает проверку и подстраховку работы БКАУ, тренировку готовностн к самостоятельному непрерывному контролю прн отказе 327 Глава 20. Уп авэение полетами по перспективным программам БКАУ, а также поддержание представления о реальном состоянии ПКА. Необходимо. чтобы периодический контроль выполнялн по. очередно все члены экипажа. Во всех вариантах участия экипажа в управлении он должен проводить диагностику неисправностей и давать общую оценку полета. Для повышения эффективности выполнения этих функций и при подготовке решений по выходу из возникающих НС сущест венную помощь может оказывать система искусственного интел лекта.
Наиболее серьезной нагрузкой для экипажа КА станет кои. троль полета, выполняемый с целью обнаружения НС, если ов окажется единственным дееспособным звеном системы управяе ния. В этом случае для непрерывного круглосуточного контроля полета, экипаж КА должен работать в три смены (рис. 20.1). Следует отметить, что соблюдение такого режима длительное время при экипаже менее шести человек весьма проблематично, поэтому должны быть изысканы меры, позволяющие обеспечить надежное управление полетом без превышения норм загрузки космонавтов (см. 8 2!.5).
о б 2 !а 24 Рис. 20.1. График трехсменной круглосуточной работы экипажа ПКМ численностью шесть человек Учитывая ограниченную пропускную способность экипажа в обработке информации и значительное число параметров, подле жащих контролю, необходимо предложить следующие меры' обеспечивающие эффективное выполнение этой функции. 328 'д 3 Розеитие еовремениьж.иетодов и технологии упрвиения Все контролируемые параметры следует разделить на четыре овня в соответствии с принципами, изложенными в 9 15.1. Эки„;к должен постоянно контролировать те параметры первого „Ровня. которые позволяют обнаружить возникновение рассмот.нных НС илн тенденцию к ним. При этом параметры, связанные опасными и быпротекушнми НС, наблюдаются с более высокой частотой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
