Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 61
Текст из файла (страница 61)
5. Установление возможных стратегий дальнейшего выполнения полета КА при возникновении неустранимых аномалий в сис теме управления полетом. Разработка корректных методов оц ов оценки мых стратегий, возможных последствий применения рассматриваемых трв 351 Глава 20. Управление полетами по пергпективныи програниаи а также методов поиска оптимальных решений при необходимости выбора стратегии в ходе реального полета. 6. Управление полетом в условиях существенно замедленного обмена информацией между КА и НКУ (из-за большого расстоя ния или перерывов во взаимной радиовидимости). Эта проблема наиболее характерна для пилотируемого межпланетного корабля, Ее решение в определенной мере может быть распространено и на управление полетом автоматических аппаратов дальнего космоса, 7. Организация взаимодействия экипажа, БКАУ и НКУ при НС, обеспечивающая согласованность и синхронизацию их действий, с учетом замедленного обмена информацией между ними.
8. Обеспечение эффективного выполнения экипажем КА функций управления полетом с соблюдением норм его загрузки работой во всех случаях, включая ситуации с наступлением недееспособности НКУ и 1или) БКАУ. 9. Разработка бортового программного обеспечения детального автоматического контроля состояния и функционирования бартовых систем ПКА и полета в целом. 1О. Разработка эффективных методов непрерывного контроля состояния ПКА экипажем при отказе бортовых средств автоматического контроля с учетом медицинских ограничений на загрузку космонавтов работой. 11. Создание методики и программного обеспечения автоматического планирования полета средствами БКАУ.
12. Резервирование функций непосредственного управления бортовыми системами ПКА, выполняемых БКАУ, с использованием технических средств, основанных на иных принципах, чем основные средства БКАУ. 13. Разработка системы искусственного интеллекта, ориентированной на решение задач управления полетом конкретного КА с включением ее в состав БКАУ и программно-технических средств ЦУП.
Подобная система должна быть способна самостоятельно выполнять диагностику причин возникновения аномалий, выраба тывать решения по управлению полетом в нерассмотренных НС. В случае наступления недееспособности экипажа при отсутствии связи НКУ с межпланетным кораблем только наличие системЫ искусственного интеллекта в составе БКАУ позволит обеспечит~ гибкость автоматического управления полетом, необходимую дл" 352 20.5. Проблемы развития.нетодов и средств управления полетом возвращения корабля к Земле. Система искусственного интеллекта, включаемая в состав системы управления полетом, должна обладать способностью к продолжению обучения в ходе полета, в том числе и самостоятельному.
14. Создание специализированных экспертных систем для поддержки деятельности экипажа КА и персонапа НКУ при управлении полетом и их внедрение в состав бортовых и наземных вычислительных средств АСУ КП. 15. Внедрение в состав бортовых и наземных вычислительных средств АСУ КП нейрокомпьютеров для диагностики неисправностей и идентификации НС. 16. Разработка методов и средств автономной ручной и автоман1ческой навигации, а также методов решения задач БНО на борту орбитааьных, лунных и межпланетных КА.
17. Обеспечение высокой точности счета бортового времени, необходимой для автономной навигации и реализации выбранной баллистической схемы полета ПМК. 18. Создание модели КА как объекта управления, способной оперативно изменять структуру и состояние в соответствии с информацией от КА и прогнозировать состояние на заданные моменты времени. Такая модель позволит оперативно идентифицировать текущее состояние КА и в случае аномальных проявлений оценивать располагаемое время на их устранение.
19. Создание модели системы управления полетом, необходимой для выбора и отработки методов управления в различных ситуациях, диагностики аномалий в ее структуре, возникающих в реальном полете, и т. п. 20. Разработка технологии работы персонала ГОГУ и экипажа КА как звеньев системы управления, позволяющей максимально сократить рутинную часть деятельности. 2!. Создание на базе программно-технических средств ЦУП специальной информационной системы, обеспечивающей специалистам по управлению полетом быстрое и удобное всестороннее восприятие любой необходимой постоянно обновляемой информации, как справочной, так и оперативной„ а также позволяющей САПП получать из нее требуемые данные.
22. Разработка специализированного языка высокого уровня для взаимодействия персонала ГОГУ и экипажа с вычислительны- 353 Глава 20. Управление полетачи по перепективныч програмчач ми средствами, применение которого сократит время, затрачивае мое на работу, и повысит ее безошибочность. Рассмотренные в настояшей главе пути развития методов и средств управления полетом перспективных КА полностью при менимы и к орбитальным кораблям и станциям ближайшего поко пения, поскольку сушественно повышают надежность достижения цели полета и безопасность их экипажей.
Основные положения предлагаемых методов приложимы и к решению задачи совершен ствования структуры, средств и методов работы автоматизирован ной системы управления полетом ряда типов автоматических КА, Глава 21 УПРАВЛЕНИЕ ПОЛЕТОМ ПИЛОТИРУЕМОГО МЕЖПЛАНЕТНОГО КОРАБЛЯ 21.1. ЦЕЛЬ ПОЛЕТА ПИЛОТИРУЕМОГО МЕЖПЛАНЕТНОГО КОРАБЛЯ И ЕГО СХЕМА Целью первого полета ПМК, очевидно, будет решение следующих задач: — дистанционное исследование планеты и ее спутников; — непосредственное исследование поверхности планеты с посадкой на нее ПМК; — исследование физических характеристик околоземного пространства в периоды ухода ПМК от Земли и возвращения к ней; — исследование физических характеристик межпланетного пространства; — исследование воздействия на организм человека факторов межпланетного полета; — отработка техники пилотируемых межпланетных полетов (материальной части ПМК, методов управления полетом, межпланетной навигации и т.
п.); — возвращение ПМК на околоземную орбиту, а экипажа — на Землю. Схема полета ПМК при проведении экспедиции к планете Марс включает следующие этапы 1761: 1. Подготовка ЛМК к межпланетному полету. На круговой околоземной орбите проводится сборка ПМК из последовательно выводимых модулей и его испытания. Затем на ПМК доставляется экипаж, который в течение некоторого времени обживает и дополнительно испытывает корабль.
Возможно, в ходе испытаний ПМК совершит ряд непродолжительных рейсов в околоземном пространстве. 355 Глава 21. Управление полетом пилотируемого межптанетнога корабля Параметры последующих этапов полета предполагается выби. рать такими, чтобы обеспечить, насколько это возможно, нанмеиь шее время пребывания экипажа ПМК в космическом пространстве при соблюдении заданных ограничений по располагаемым запасам топлива. 2. Переход ПИК с орбиты искусственного спутника Зелали (ОИСЗ) на траекторию межпланетного полета.
При нспользова нии двигательной установки большой тяги ПМК по завершении этапа подготовки выводится сразу на траекторию полета к Марсу (рис. 21.1). Если в качестве средства, обеспечивающего перемеще ние ПМК в пространстве, используется электрореактивная двига тельная установка (ЭРДУ), то движение в поле тяготения Земли на этом этапе происходит по раскручивающейся спирали в течение 3 — 5,5 месяцев 176), после чего он выходит на траекторию полета к Марсу (рис.
21.2). Рнс, 21.1. Полетная схема с межорбитальными переходами ПМК Земля- Марс и Марс — Земля по хомановским траекториям (длительность межорбитального перелета — 8,5 мес, полета ПМК по ОИСМ вЂ” 15 мес, обшад продолжительность — 2 года 8 мес, положение Земли 9 и Марса о насвоих орбитах: 1 — старт ПМК от Земли к Марсу; 1 — приход ПМК к Марсу; 3 — старт ПМК от Марса к Земле; 4 — приход ПМК к Земле 3. Полет ПМК от Земли к Марсу.
Этот этап для ПМК с ДУ большой тяги занимает около 8,5 мес, с ЭРДУ вЂ” 8-10 мес, в тече ние которых проводится ряд коррекций траектории полета ПМК 356 21.!. Цель полета ПЛ4К и его схема Рис. 21.2. Полетная схема ПМК с ЭРДУ (раскрутка у Земли 3,2 мес, межорбитальный перелет Земля — Марс — 8,6 мес, скрутка у Марса — 1,6 мес, полет по ОИСМ вЂ” 1,0 мес, раскрутка у Марса -1,4 мес, межорбитальиый перелет Марс-Земля — 8,2 мес, общая продолжитель- ность — 2 года, положение Земли йх и Марса 0 иа своих орбитах: ! — отлет ПМК от Земли к Марсу; г — приход ПМК к Марсу; 3 — отлет ПМК от Марса к Земле; 4 — приход ПМК к Земле При использовании ЭРДУ двигатели работают значительную часть времени, обеспечивая расчетную траекторию межорбитального перелета.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
