CC BY
192
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ НА КОСМОДРОМАХ В ЦЕЛЯХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОЙ И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ И НАЗЕМНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
Макаров Михаил Иванович,
д.т.н., проф., директор «НИИ КС имени А.А.Максимова» — филиала ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева», г. Королёв, Московской области, Россия
Павлов Сергей Владимирович,
к.в.н., с.н.с, заместитель директора «НИИ КС имени А.А.Максимова» — филиала ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева» по научной работе, г. Королёв, Московской области, Россия
Куреев Виктор Дмитриевич,
д.т.н., проф., заместитель начальника комплекса «НИИ КС имени А.А.Максимова» — филиала ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева», г. Королёв, Московской области, Россия, kureev@niiks.com
Аннотация
Обоснованы актуальность и необходимость комплексного подхода к обеспечению надежной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры. В этих целях определена необходимость создания автоматизированной системы обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники и объектов наземной космической инфраструктуры на космодроме. Дана общая характеристика автоматизированной системы. На примере космодрома «Восточный» представлены состав и структура автоматизированной системы, определена ее новизна и основные научно-технические задачи, решаемые при ее создании. Рассмотрены технические характеристики предлагаемой автоматизированной системы, представлен состав подсистем и решаемые ими задачи. Отражены вопросы интеграции и совместного функционирования подсистем, организации создания и эксплуатации автоматизированной системы, а также выполнена оценка ожидаемой эффективности автоматизированной системы.
Ключевые слова: автоматизированная система; надежность; безопасность; эксплуатация; ракетно-космическая техника; наземная космическая инфраструктура.
1 Общая характеристика состояния вопроса обеспечения надежной и безопасной эксплуатации
ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры
В современных условиях перехода России на инновационный путь развития, повышения значимости космической деятельности в решении научных, социально-экономических и оборонных задач страны возрастают требования к надежному, безаварийному и безопасному функционированию всех создаваемых и эксплуатируемых космических средств. Вопросы обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники (РКТ) и наземной космической инфраструктуры (НКИ) приобретают особую актуальность в условиях нарастающей конкуренции космических держав на рынке космических услуг, а также введения Западом секторальных экономических санкций, в том числе, против ракетно-космической отрасли России.
Эксплуатируемые и вновь создаваемые на космодромах объекты наземной космической инфраструктуры являются промышленными объектами повышенной опасности, обеспечивающими проведение дорогостоящих пусковых кампаний по выводу на орбиту российских и зарубежных космических аппаратов различного назначения. Задержки пусков или аварии, возникающие вследствие отказов наземного оборудования и средств выведения, приводят к необходимости проведения длительных восстановительных работ, к многомиллиардным штрафным выплатам заказчикам пусковых услуг, а также к снижению рейтинга России на мировом рынке космических услуг. В связи с указанным все объекты РКТ и НКИ нуждаются в непрерывном контроле и управлении их надежностью и безопасностью в процессе их создания и эксплуатации. При решении данной задачи в настоящее время недостаточно полно реализуется комплексный подход, фрагментарно используются существующие технологии контроля состояния объектов и технологических процессов, частично применяются современные программно-технические средства обработки информации и телекоммуникационные технологии.
Вышесказанное позволяет заключить, что дальнейшее развитие системы обеспечения надежной и безопасной эксплуатации РКТ и НКИ является актуальной научно-технической задачей, решение которой требует разработки нового комплексного подхода, основанного на перспективных технологиях мониторинга технического состояния, обработки, передачи и анализа информации.
Для решения данной задачи требуется разработка автоматизированной информационной контрольно-измерительной системы поддержки принятия решений, предназначенной для комплексного автоматизированного контроля параметров технического состояния объектов НКИ и РКТ, мониторинга выполняемых технологических процессов, оперативного анализа, оценки и прогноза развития возникающих нештатных ситуаций.
Создание и практическое использование новых технологий в системы обеспечения надежной и безопасной эксплуатации РКТ и НКИ позволит:
— минимизировать риски принятия неправильных решений при возникновении нештатных ситуаций в ходе испытаний и эксплуатации космических средств на космодромах;
— повысить уровень технической готовности к применению, надежности и безопасности объектов НКИ космодромов при проведении пусковых кампаний;
— сократить стоимость пусковых услуг, повысить конкурентноспособность космодромов на мировом рынке космических услуг
2. Актуальность задачи комплексного обеспечения надежной и безопасной эксплуатации
ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры на космодромах
Под обеспечением надежной и безопасной эксплуатации РКТ и НКИ на космодроме «Восточный» понимается комплекс последовательных организационно-технических мероприятий, обеспечивающий при его реализации решение задачи оценки, контроля и обеспечения заданных уровней надежности и безопасности КРК и их элементов в процессе их создания и модернизации, а также при их эксплуатации.
Традиционно обеспечение требований к надежности и безопасности конкретных КРК и их элементов осуществлялось автономно, без взаимосвязи с другими объектами космодрома на основе Положения РК-11-КТ, ОТТ КС — 88, Российских стандартов по надежности и безопасности космической техники. Оценка, контроль и обеспечение заданных уровней надежности и безопасности проводится на всех этапах создания КРК (в соответствии с Положением РК-11-КТ):
Аванпроект.
Эскизный проект.
Разработка рабочей документации на опытные изделия, комплексы и макеты.
Изготовление макетов и опытных изделий комплекса, АИ и корректировка рабочей документации.
Изготовление опытных изделий комплекса, КИ, МВИ и корректировка рабочей документации.
Летные испытания.
Подготовка документации на изделия серийного производства.
Подготовка и освоение серийного производства, изготовление, испытания изделий и корректировка документации на изделия серийного производств.
Ввод в эксплуатацию.
Эксплуатация.
Несмотря на то, что существующий подход к обеспечению требований в части надежности и безопасности соответствует основным нормативным документам, он не учитывает ряда факторов, позволяющих существенно повысить эффективность обеспечения надежной и безопасной эксплуатации. В первую очередь это касается задачи комплексного обеспечения требований к надежности и безопасности объектов РКТ и НКИ, автоматизации процессов мониторинга технического состояния, надежности и безопасности, определения местоположения транспортных средств, транспортируемых объектов РКТ и технического персонала, подготовки данных на пуски РКН, создания автоматизированной подсистемы поддержки принятия решений по управлению эксплуатацией РКТ и НКИ.
Задача комплексного обеспечения надежной и безопасной эксплуатации РКТ и НКИ обладает высокой актуальностью, что объясняется следующими основными факторами.
Во-первых, прогнозируемым большим количеством отказов и нештатных ситуаций на объектах НКИ вновь создаваемых космодромов. Создаваемая НКИ насыщенна большим количеством опасных промышленных объектов, такими как: крановое и лифтовое оборудование; сосуды и трубопроводы высокого давления; ёмкости с агрессивными и токсичными жидкостями и газами; объекты электроэнергетики с высоким напряжением электрического тока; радиотехнические системы с излучениями различной мощности и частоты; высотные здания и сооружения; подземные замкнутые помещения, тоннели, потерны и т. п. На объектах НКИ в период пусковых кампаний ежедневно сотни людей будут выполнять десятки опасных технологических операций. Например, анализ опыта эксплуатации космодромов «Байконур» и «Плесецк» показывает, что прогнозируемое на космодроме «Восточный» количество возникающих отказов и повреждений оборудования НКИ, требующих проведения ремонтно-восстановительных работ, составит 500-600 отказов в год.
Во-вторых, интенсивным массовым вводом в эксплуатацию новых объектов НКИ и образцов РКТ с низкой начальной надежностью, значительным количеством конструкционных и приработочных отказов. Низкий начальный уровень надёжности сложных технических систем — объективная закономерность, проявляющаяся на начальном этапе их эксплуатации. Ожидаемый срок снижения и стабилизации параметра потока отказов для ракетно-космических комплексов составляет в среднем 7 ... 10 лет. Следует отметить, что в условиях начавшегося замещения импортных комплектующих изделий изделиями отечественного производства, прежде всего электронной элементной базы, также ожидается рост количества отказов и неисправностей объектов НКИ.
В-третьих, повышенным негативным влиянием человеческого фактора на качество технического обслуживания и применения космических средств космодрома на начальном этапе эксплуатации РКТ. Наличие данного фактора объясняется тем, что в связи со значительным удалением космодромов от действующих центров эксплуатации РКТ на начальном этапе эксплуатации ожидается дефицит квалифицированных специалистов с опытом работы в области эксплуатации космической техники, необходимых для формирования эксплуатирующих подразделений. Следует отметить, что на космодромах «Байконур» и «Плесецк» при вводе в эксплуатацию новой РКТ основу технического персонала составляли профессионалы высокого класса, имеющие большой опыт работ на опасных промышленных объектах. Снижение негативного влияния дефицита высококвалифицированных специалистов может быть обеспеченно путём активного внедрения средств автоматизации, прежде всего в области контроля технического состояния, надёжности и безопасности объектов НКИ и РКТ.
В-четвёртых, отсутствием комплексного подхода при решении задач обеспечения технического состояния, надежности и безопасности объектов НКИ космодромов. Задачи обеспечения надёжности и безопасности объектов НКИ решаются автономно конструкторами каждой из создаваемых составных частей НКИ космодрома. Для эффективного решения задач обеспечения надёжности и безопасности космодром должен рассматриваться как большая человеко-машинная система, имеющая единый центр мониторинга и управления состоянием потенциально опасных объектов и процессов, а также единое информационное поле для автоматического или автоматизированного взаимодействие всех сил и средств, обеспечивающих контроль технического состояния, предотвращение нештатных ситуаций и ликвидацию их последствий.
Эти обстоятельства могут привести к следующим негативным последствиям:
— снижению уровня технической готовности объектов НКИ космодромов к проведению пусковых работ;
— увеличению свыше допустимых уровней частоты возникновения и продолжительности задержек проведения технологических операций в процессе пусковых работ;
— низкой оперативности и достоверности оценок технического состояния, надежности и безопасности объектов НКИ космодрома и, как следствие, повышению рисков принятия неправильных решений в процессе эксплуатации;
— увеличению стоимости эксплуатации космических средств на космодроме.
Рис. 1. Состав и структура автоматизированной системы обеспечения надёжной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники и объектов наземной космической инфраструктуры космодрома «Восточный»
АСОНБ
Подсистема комплексного
мониторинга технического состояния и надежности объектов РКТи НКИ
Подсистема поддержки принятия решений по управлению эксплуатацией НКИ и РКТ
Подсистема анализа надёжности, безопасности РКТ и НКИ
Подсистема обеспечения безопасности пусков РКН
Подсистема информации о результатах эксплуатации,
техническом состоянии, надёжности и безопасности * НКИ и РКТ
* Функциональные подсистемы, заимствованные из системного аналога в части:
- научной и методической базы;
- типовых решений по техническим и программным средствам;
- типовых форм информационных документов, библиотек программных модулей.
Подсистема контроля подготовки данных на пуски РКН
Подсистема мониторинга транспортных средств, транспортируемых объектов РКТ и технического персонала космодрома
Дополнительно создаваемые функциональные подсистемы
Проектирование и изготовление подсистем с учетом имеющегося задела:
1. Проектирование комплекса технических средств с использованием типовых решений по техническим средствам.
2. Внедрение дополнительных методов и алгоритмов обработки, анализа и представления информации.
3. Учет новых форм информационных документов, в том числе с учетом совершенствования нормативной базы.
4. Разработка специального программного обеспечения с учетом совершенствования методического, общего программного обеспечения и использования библиотек отработанных типовых модулей.
5. Формирование дополнительных выходных информационных продуктов.
6. Адаптация подсистем, методического и программного обеспечения к объектам космодрома «Восточный».
Полномасштабное проектирование и изготовление подсистем и их составных частей
Интеграция в единую АС с использованием современных информационных технологий
Рис. 2. Использование ранее созданного научно-технического задела
3 Предложения по автоматизированной системе обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники и объектов наземной космической инфраструктуры космодромов
3.1. Общая характеристикасистемы
Анализ рациональных путей комплексного внедрения требований к надежности и безопасности объектов наземной космической инфраструктуры и средств выведения на космодромах, показал, что эффективное решения данной задачи может быть обеспечено на основе системной увязки проводимых мероприятий в совокупности с кардинальным повышением уровня автоматизации процессов контроля и поддержки принятия решений. Таким образом актуальным становится вопрос создания автоматизированной системы обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники и объектов наземной космической инфраструктуры космодрома, что обусловлено следующими основными факторами:
сложной организационно-технической структурой космодрома как объекта эксплуатации, в состав которой входит значительное количество опасных промышленных объектов, автоматизированный контроль состояния которых на предмет оценки состояния, прогнозирования аварийных (нештатных) ситуаций, оперативной и эффективной организации ремонтно-восстановительных работ необходим для эффективного функционирования космодрома как в период пусковых кампаний, так и в повседневной деятельности;
высокой интенсивностью ввода в эксплуатацию новых объектов НКИ и образцов РКТ с объективно низкой начальной надежностью, значительным ожидаемым количеством конструкционных и приработочных отказов, что обусловливает необходимость автоматизации процесса организации их полигонной отработки и испытаний;
высоким влиянием человеческого фактора на качество эксплуатации технических средств космодрома, что является весьма значимым фактором в условиях возможного дефицита квалифицированных специалистов на начальных этапах функционирования космодрома и может быть в значительной степени компенсировано внедрением средств автоматизации контроля объектов и персонала;
необходимостью реализации комплексного подхода при решении задач обеспечения технического состояния, надежности и безопасности РКТ и НКИ на космодроме, основанном на иерархической централизации мониторинга и управ-
ления состоянием объектов космодрома и оценки ситуации на базе единого информационного поля, обеспечивающего интеграцию информационных ресурсов космодрома, повышение эффективности взаимодействия всех сил и средств.
На примере космодрома «Восточный», автоматизированную систему обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники и объектов наземной космической инфраструктуры космодрома «Восточный» (АСОНБ) предлагается создавать в рамках реализации «Основных положений ОСНОВ государственной политики РФ в области космической деятельности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу» в части обеспечения гарантированного доступа Российской Федерации в космос со своей территории (рис. 1).
Создание АСОНБ направлено на повышение эффективности функционирования космодрома «Восточный» на основе автоматизации основных процессов обеспечения надежности ракетно-космической техники, объектов наземной космической инфраструктуры и безопасности их наземной эксплуатации путем создания эффективных аппаратно-программных и инструментальных средств обработки и анализа информации, разработки нормативно-методической документации. Их создание и ввод в эксплуатацию обеспечит оперативную информационную поддержку принятия решений в процессе управления функционированием системы эксплуатации космодрома «Восточный», своевременное предупреждение о возможных аварийных и чрезвычайных ситуациях.
Реализация мероприятия в полной мере соответствует основным положениям Концепции информатизации Ро-скосмоса в части формирования единого информационного пространства отрасли, а также базируется на результатах, достигнутых в ходе выполнения опытно-конструкторской работы (ОКР) «Создание обеспечивающих объектов, средств и систем НКИ космодрома «Восточный» (шифр «НКИ- Восток») в части создания системы информационного обмена между объектами космодрома.
Новизна АСОНБ, как перспективной разработки, заключается в следующем (рис. 2):
создаваемая автоматизированная система будет адаптирована к космодрому «Восточный», как к вновь создаваемой сложной организационно-технической системе, обладающей спецификой размещения элементов и имеющей в своем составе значительное количество вновь создаваемых объектов РКТ и НКИ;
в полной мере будет учтено развитие нормативно-методической базы в области обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры космодромов;
в рамках мероприятия предполагается решать ряд новых задач в интересах повышения эффективности обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры космодрома, включая обеспечение автоматического получения данных о параметрах состояния наиболее значимых (опасных) объектов наземной космической инфраструктуры, реализацию функций контроля подготовки данных на пуски РКН, комплексного мониторинга мобильных объектов и персонала космодрома;
при создании автоматизированной системы предполагается использовать перспективные наработки и современные достижения в области разработки распределенных интегрированных информационных систем, специального программного обеспечения и баз данных, ориентированные на информационные потребности органов управления космодрома и структуру создаваемой единой сети информационного обмена космодрома.
Основными научно-техническими задачами при создании АСОНБ следует считать:
определение информационных потребностей органов управления космодрома «Восточный» при решении задач обеспечения надежной и безопасной эксплуатации объектов РКТ и НКИ;
разработка и совершенствование методов и математических моделей контроля и управления техническим состоянием, надежностью и безопасностью РКТ и НКИ космодрома «Восточный»;
формирование концепции создания автоматизированной системы обеспечения надёжности и безопасности объектов наземной космической инфраструктуры космодрома «Восточный»;
создание и отработка составных частей и опытного образца АСОНБ в целом, реализующего выполнение функций системы в реальных условиях функционирования;
разработка предложений по дальнейшему развитию АСОНБ и ее базовых технологий.
3.2. Техническая характеристика автоматизированной системы
В настоящее время автоматизация процессов обеспечения надежной и безопасной эксплуатации РКТ и НКИ осуществляется, как правило, автономно разработчиками различных технических средств и систем космодрома.
Электронный документооборот в рамках общей системы эксплуатации имеет фрагментарный характер, модели контроля и прогнозирования используются в недостаточной степени и ориентированы в основном на параметрический анализ данных контроля.
Одна из первых работ по системной увязке информационного обеспечения процессов надежной и безопасной эксплуатации РКТ и НКИ в рамках космодрома в целом была предпринята в рамках ОКР «Радиент» на космодроме «Плесецк» в интересах Министерства обороны РФ (головной исполнитель — НИИ космических систем имени А. А. Максимова — филиал ФГУП «ГКНПЦ им. М. В. Хруничева»), Созданная в рамках ОКР «Радиент» автоматизированная система разработана и введена в эксплуатацию на космодроме «Плесецк» (Приказ Министра обороны РФ от 24.12.2014 г № 961) и в дальнейшем рассматривается в качестве системного аналога.
Основными процессами, автоматизация которых обеспечивается при функционировании системного аналога являются: процессы обработки результатов измерений параметров технического состояния объектов с использованием средств неразрушающего контроля с автоматизированным выявлением признаков дефектов, идентификацией предотказных и неработоспособных состояний, формированием базы данных об отказах (дефектах), электронных и печатных документов;
организационные процессы управления эксплуатацией объектов ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры космодрома в части учетно-контрольных задач и формирования электронных и печатных документов; процессы анализа причин и последствий возникновения отказов (происшествий) и прогнозные оценки технического состояния и надежности технических средств;
процессы измерения и оценки параметров рабочих мест космодрома, параметров безопасности в позиционном районе и по трассам полета в различных ситуациях;
организация электронного документооборота в рамках системы эксплуатации.
Используя опыт создания системного аналога, в рамках реализации мероприятия предусматривается создание двухуровневой автоматизированной системы на базе технологий «клиент- сервер», общая структура которой приведена на рис. 1. В качестве подсистем нижнего уровня рассматриваются:
подсистема комплексного мониторинга технического состояния объектов ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры космодрома «Восточный» (ПМТС);
подсистема поддержки принятия решений по управлению эксплуатацией объектами ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры космодрома «Восточный» (ППР);
подсистема анализа надёжности и безопасности РКТ и объектов НКИ космодрома «Восточный» (ПАНБ); подсистема обеспечения безопасности пусков ракет космического назначения на космодроме «Восточный» (ПОБПР); подсистема контроля подготовки данных на пуски ракет космического назначения на космодроме «Восточный» (ПКПД); подсистема мониторинга транспортных средств, транспортируемых объектов РКТ и технического персонала космодрома «Восточный» (ПМТП).
Данные подсистемы ориентированы на решение вопросов сбора, обработки, анализа и хранения данных, поступающих от измерительных средств подсистем или сопряженных информационных систем космодрома и функционируют в интересах соответствующих его служб (структурных подразделений).
Верхний уровень системы образует подсистема информации о результатах эксплуатации, техническом состоянии, надёжности и безопасности ракетно-космической техники и объектов наземной космической инфраструктуры космодрома «Восточный» (ПИ). Данная подсистема обеспечивает получение данных и взаимодействие между подсистемами первого уровня с использованием единой сети информационного обмена космодрома, накопление обобщённых данных (электронных документов) по тематике обеспечения надежной и безопасной эксплуатации РКТ и НКИ космодрома, генерализацию информации, ориентированной на формирование тематической информации ориентированную на поддержку принятия решения в создаваемом ситуационном центре космодрома и на уровне органов управления Роскосмоса. Интеграция и совместное функционирование подсистем АСОНБ осуществляется на основе:
использования общей методической базы в области оценки и обеспечения надежной и безопасной эксплуатации РКТ и объектов НКИ;
рационального распределения функций между подсистемами;
рационального конфигурирования потоков данных, необходимых для эффективного функционирования подсистем и АСОНБ в целом;
использования единой сети информационного обмена космодрома;
рационального сочетания и использования локальных и общих хранилищ (баз) данных;
использования единых форматов сообщений и протоколов обмена данными, а также единого документооборота. При построении автоматизированной системы предусмотрено использование апробированных технологий создания многоуровневых открытых систем с использованием модели OSI, позволяющих работать при различных конфигурациях информационных сетей и протоколах обмена, в том числе использующих технологии VPN (является базовой для создания информационной сети космодрома).
Таким образом, можно говорить об основных отличиях создаваемой системы от рассматриваемого системного аналога: принятые при построении автоматизированной системы базовые решения по ее структуре, видам обеспечения и информационной базе существенно отличаются от системы-аналога исходя из специфики космодрома «Восточный», как нового объекта информатизации, а также учитывают развитие информационных технологий;
имеет место существенное развитие научно-методических и нормативных основ, положенных в основу автоматизированной системы, ориентированных на новые разработки в этой области;
в отличие от системного аналога функционал создаваемой системы ориентирован на решение ряда новых задач (обеспечение автоматического получения данных о параметрах состояния наиболее значимых (опасных) объектов наземной космической инфраструктуры, реализацию функций контроля подготовки данных на пуски РКН, комплексного мониторинга мобильных объектов и персонала космодрома);
при создании автоматизированной системы предполагается использовать перспективные наработки и современные достижения в области разработки распределенных интегрированных информационных систем, специального программного обеспечения и баз данных, ориентированные на информационные потребности органов управления космодрома и структуру создаваемой единой сети информационного обмена космодрома.
Необходимый уровень стандартизации и унификации АСОНБ позволят обеспечить следующие мероприятия, проводимые при ее разработке:
использование в изделии однотипных аппаратно-программных средств;
использование однотипных покупных составных частей, однотипных конструктивных решений; использование принципа блочно-модульного конструирования, принципов магистрально-модульной компоновки с применением стандартизованных интерфейсов;
обеспечение условий совместимости технических и программных средств аппаратуры с используемыми персональными электронными вычислительными машинами ПЭВМ;
использование стандартных и типовых методов и средств испытаний и контроля при использовании и испытаниях аппаратуры;
использование типовых технологических процессов, стандартных и унифицированных средств технологического оснащения при использовании аппаратуры;
применение стандартизированных средств измерений;
разработка технической документации в соответствии со стандартами системы ЕСКД, ЕСПД;
использование унифицированных программных средств общего назначения (операционных систем, средств мониторинга и управления).
3.3. Организация создания и эксплуатации автоматизированной системы
Организация создания автоматизированной системы предусматривает выполнение следующих мероприятий, рассматриваемых в качестве этапов работы:
разработка концепции создания автоматизированной системы; разработка эскизного проекта; разработка технического проекта;
разработка рабочей конструкторской и программной документации 1 очереди; разработка рабочей конструкторской и программной документации 2 очереди; изготовление опытного образца, развертывание и проведение испытаний.
После завершения испытаний и доработок автоматизированной системы (при необходимости) планируется ее ввод в эксплуатацию на космодроме «Восточный» с дальнейшей модернизацией и наращиванием.
Эксплуатация автоматизируемой системы будет осуществляться соответствующими службами космодрома «Восточный», специалисты которых пройдут соответствующую подготовку (обучение), при опытной эксплуатации и реализации функций авторского надзора со стороны головного разработчика.
В процессе эксплуатации системы ожидается получение следующего эффекта:
повышение степени предотвращения нештатных (аварийных) ситуаций при подготовке и проведении пусков на 70-80%; повышение оперативности подготовки данных о техническом состоянии и надёжности ракетно-космической техники и объектов наземной космической инфраструктуры космодрома в 10-12 раз;
повышение оперативности решения задач управления в системе эксплуатации космодрома на 50-60%; повышение безопасности транспортировки ракетно-космической техники, опасных и особо важных грузов на 10-15%; сокращение текущих эксплуатационных расходов на 8-10%;
возможность сокращения персонала в системе управления эксплуатацией космодрома «Восточный» после завершения опытной эксплуатации на 8-10%;
среднестатистический предотвращенный ущерб от нештатных (аварийных) ситуаций до 50-70 млн. руб. в год. Ориентировочный срок окупаемости создаваемой системы ожидается до 5 лет.
Список литературы
1. ГнеденкоБ. В.,БеляевЮ.К., СоловьёвА.Д., Математические методы в теории надежности, «Наука», 1965.
2. ГОСТ РВ 20.39.303-98.КСОТТ. Требования к надежности. Состав и порядок задания.
3. ГОСТ 27.301-95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения.
4. ГОСТ РО 1410-001-2009 Системы и комплексы космические. Порядок задания требований, оценки и контроля надежности.
5. Макаров Ю.Н., Соколов Ю.А. Инновационная деятельность ракетно-космической отрасли в части решения технологических проблем обеспечения качества, надежности и безопасности перспективных изделий ракетно-космической техники. М.: НИИ «ЭНЦИТЕХ», 2015. 10 ил., 30 табл., 416 с.
AUTOMATION OF COSMODROME CONTROL PROCEDURES
WITH A VIEW TO ENSURE RELIABILITY AND SAFETY OF THE ROCKET AND SPACE
TECHNOLOGY AND GROUND SPACE INFRASTRUCTURE FACILITIES OPERATION
Мakarov Mikhail Ivanovich,
Moscow, Russia
Pavlov Sergey Vladimirovich,
Moscow, Russia
Kureev Viktor Dmitrievich,
Moscow, Russia, kureev@niiks.com
Abstract
Paper proves the actuality and relevance of integrative approach to ensuring reliability and safety of rocket and space technology and ground space infrastructure facilities operation. In this view a demand is specified for the development of automated system for ensuring reliability and safety of rocket and space technology and ground space infrastructure facilities operation at the cosmodrome. Given the concept description of this automated system. With Vostochny cosmodrome taken as an example, described the automated system configuration and structure, its novelty and major tasks fulfilled by its development are determined. Considered technical characteristics of suggested automated system, presented the subsystems configuration and tasks performed by them. Paper indicates the problems of subsystems integration and confunction, automated system development and operation management, also assessed the automated system potential efficiency.
Keywords: automated system; reliability; safety; operation; rocket and space technology; ground space infrastructure. References
1. Gnedenko B. V., Belyaev Yu.K., Solovyov A. D. Mathematical methods in reliability theory. Moscow: Nauka. 1965. 655 p. (In Russian).
2. GOST RV 20.39.303-98.KSOTT. Trebovaniya k nadezhnosti. Sostav i poryuadok zadaniya. 1999. 30 p. (In Russian).
3. GOST 27.301-95. Dependability in technics. Dependability prediction. Basic principles. 1999. 19 p. (In Russian).
4. GOST RO 1410-001-2009. Sistemy i kompleksy kosmicheskiye. Poryadok zadaniya trebovaniy, otsenki i kontrolya na-dezhnosti. 2009. 32 p. (In Russian).
5. Makarov Yu.N., Sokolov Yu. A. Rocket and space industry innovative activities in the area of solution of technologic problems of quality, reliability and safety of advanced rocket and space technology. Moscow: NII "ENTSITEKH". 2015. 416 p. (In Russian).
Information about authors:
Makarov M. I., Prof., Full Dr., Director of A. A. Maksimov Space Systems Research Institute — branch of FSUE Khrunichev State Research and Production Space Center, A. A. Maksimov Space Systems Research Institute;
Pavlov S. V., Ph.D.(mil.), Deputy Director for scientific research of A. A. Maksimov Space Systems Research Institute — branch of FSUE Khrunichev State Research and Production Space Center, A. A. Maksimov Space Systems Research Institute; Kureev V. D., Prof., Full Dr., deputy head of complex of A. A. Maksimov Space Systems Research Institute — branch of FSUE Khrunichev State Research and Production Space Center, A. A. Maksimov Space Systems Research Institute.
