CC BY
23УДК 621.396.67
ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ДИАГНОСТИКА ПОВЕДЕНИЯ СИСТЕМ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА НА ПРИМЕРЕ КРУПНОГАБАРИТНОЙ ТРАНСФОРМИРУЕМОЙ АНТЕННЫ
Е. В. Бикеев1, Ю. В. Коловский2
1 АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: [email protected] 2Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 E-mail: [email protected]
Рассмотрены основные методологические, технические и технологические проблемы аппаратной реализации орбитального автономного контроля поведения адаптивных систем космического аппарата.
Ключевые слова: верификация, критерий, квалиметрия, крупногабаритные рефлекторы, эксплуатационные характеристики.
IDENTIFICATION AND DIAGNOSTICS OF SUBSYSTEM BEHAVIOR WITHIN A SPACE
APPLIANCE ON THE EXAMPLE OF A LARGE-SIZED TRANSFORMABLE ANTENNA
E. V. Bikeev1, Y. V. Kolovskiy2
1JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]
2 Siberian Federal University 79, Svobodny Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article considers basic methodological, technical and technological problems of the hardware implementation of the orbital autonomous behavior control spacecraft adaptive systems.
Keywords: verification, criteria, qualimetry, large reflectors, exploitation properties.
Развитие интеллектуальных технологий расширяет рамки известных понятий: контроль, поверка, аттестация и сертификация [1; 2], актуализирует проблемы диагностики и идентификации поведения технических систем, важных инструментов эмпирического (экспериментального) подтверждение теоретических положений науки и аналитических представлений.
Термин поведение применительно к сложным техническим системам [3-7], артикулирует взаимодействие с окружающей средой, включающее их динамику движения и ориентацию по отношению к этой среде. Понятие идентификация, это комплекс математических описаний динамики поведения антенной системы космического аппарата (АС КА), по данным наблюдений и мягкого диагностирования [8-11], в частотной и временной области, к примеру, физических процессов под действием теплового поля, силы тяжести и т. п. [12; 13]
АС КА в процессе создания и последующей эксплуатации, в связи с непреодолимыми, в рамках классического подхода, проблемами метрологического обеспечения, в полной мере должен быть задействован инструментарий квалиметрии [2; 14-16].
Стереофотограмметрия обеспечивает высокую эффективность контроля поведения и управления крупногабаритной трансформируемой АС КА [7; 11]. Аппаратная реализация стереофотограмметрического комплекса имеет ряд преимуществ перед сканирующими приборами: более высокое быстродействие, меньшие массово-габаритные характеристики, более высокая надежность [3; 11; 17]. Высокая эффективность фотограмметрической системы объясняется возможностью одномоментного определения координат десятков тысяч точек.
В работе представлены результаты математического моделирования, подтверждающие актуальность проблем идентификации и диагностики. В качестве контролируемой поверхности была принята радиоот-ражающая поверхность рефлектора диаметром 12 м. Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о необходимости пересмотра и последующей верификации ряда комплексных характеристик поведения сложных систем. Рассмотрены основные методологические, технические и технологические проблемы аппаратной реализации орбитального автономного контроля поведения адаптивных систем космического аппарата
Решетневскуе чтения. 2017
Библиографические ссылки
1. Коловский Ю. В. Метрологические аспекты исследования поверхностей // Микроэлектронные устройства. Проектирование и технология : сб. / Красноярский политехнический институт. Красноярск, 1988. С. 32-40.
2. Коловский Ю. В. Метрология, стандартизация и технические измерения : учебник для вузов. Красноярск : ИПК СФУ, 2010. 462 с.
3. Коловский Ю. В., Барцев С. И., Охонин В. А., Хлебопрос Р. Г. Возможности физической реализации быстродействующих нейросетевых микропроцессоров // Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий : материалы Междунар. конф. и Российской научной школы. 2000. С. 68-72.
4. Коловский Ю. В. Методология когнитивного контроля поведения сложных технических систем // Сложные системы в экстремальных условиях : докл. XVIII Всерос. симпозиума с междунар. участием. Красноярск : СФУ, 2016. С. 46.
5. Коловский Ю. В. Автономный комплекс контроля и управления поведением технического объекта на примере антенной системы космического аппарата // Решетневские чтения : тр. междунар. конф. Т. 1 / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2013. С. 227-229.
6. Kolovski Y. V., Ten V. P. New Developments of Methods of Highly Precision Measurements of 2 nd Order Deviation Parameters of Surface Shape //. Conference ITT-98 / Iowa State University, Ohio, USA, 1998. P. 383-387.
7. Коловский Ю. В. Интеллектуальные системы функциональной диагностики и управления бортовыми гибридными зеркальными антеннами // Тр. меж-дунар. конф. по мягким вычислениям и измерениям. Т. 2. СПб. : Изд-во СПбГЭТУ, 2003.С. 63-66.
8. Коловский Ю. В. Методы повышения точности определения некруглости крупногабаритных деталей // Метрология. 1974. № 11. С. 11-17.
9. Коловский Ю. В. Исследование радиотехнических систем для определения рельефа технологических поверхностей : дис. ... канд. техн. наук / КГТУ. Красноярск, 1995. 40 с.
10. Коловский Ю. В., Левицкий А. А., Маринуш-кин П. С. Компьютерное моделирование компонентов МЭМС // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). 2008. № 1. С. 398-401.
11. Функциональная диагностика и управление крупногабаритными конструкциями и оболочками [Электронный ресурс] : отчет итоговый (2006-2008) по проекту РФФИ 06-08-01343-а / рук. Ю. В. Коловский, 2009. 126 с., URL: http://193.233.79.247/forms/ 2009/print_all.asp
12. Бикеев Е. В., Коловский Ю. В. Конвергентные технологии в когнитивной радиосвязи // Системы связи и радионавигации : сб. тез. II ВНТК ; ред. В. Ф. Шабанов. Красноярск : АО «НПП Радиосвязь», 2015. С. 253-256.
13. Бикеев Е. В., Коловский Ю. В. Орбитальный контроль эксплуатационных характеристик антенн с
крупногабаритными рефлекторами космических аппаратов // Решетневские чтения : тр. междунар. конф. Т. 1 / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2015. Ч. 1, № 19. С. 72-74.
14. Коловский Ю. В. Квалиметрическое обеспечение жизненного цикла радиотехнических комплексов // Сб. тез., ВНТК: Системы связи и радионавигации ; ред. В. Ф. Шабанов. 2014. С. 118-120.
15. Коловский Ю. В. Методика оценки эффективности квалиметрических технологий в когнитивной радиосвязи // Успехи современной радиоэлектроники. 2016. № 11. С. 248-252.
16. Бикеев Е. В., Коловский Ю. В. Верификация критериев квалиметрии крупногабаритной трансформируемой антенны космического аппарата // Ре-шетневские чтения : тр. междунар. конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2016. Т. 1. № 20. С. 86-88.
17. Коловский Ю. В., Охонин В. А., Тен В. П., То-ломеев И. В. Схемотехника аналоговой нейросети // Сб. Современные проблемы радиоэлектроники 2000. С. 201-202.
References
1. Kolovskiy, Y. V. [Metrological aspects of the study of surfaces // Sb.: Microelectronic devices. Design and technology, Krasnoyarsk Polytechnic Institute]. Krasnoyarsk, 1988. P. 32-40. (In Russ.)
2. Kolovskiy Y. V. Metrologiya, standartizaciya i tekhnicheskie izmereniya : uchebn. dlya vuzov. Krasnoyarsk: IPK SFU, 2010. 462 р. (In Russ.)
3. Kolovsky Y. V., Bartsev S. I., Okhonin V. A., Khlebopros R. G. [Possibilities of physical realization of high-speed neural network microprocessors // Sat: Systemic problems of quality, mathematical modeling and information technologies. Mat. Intern. Conf. and the Russian scientific school]. 2000. P. 68-72. (In Russ.)
4. Kolovskiy Y. V. Metodologiya kognitivnogo kontrolya povedeniya slozhnyh tekhnicheskih sistem // Slozhnye sistemy v ehkstremal'nyh usloviyah : Dokl. XVIII Vseros. simpoziuma s mezhdunar. uchastiem -Krasnoyarsk : Sib. feder. un-t, 2016. S. 46. (In Russ.).
5. Kolovskiy Y. V. Avtonomnyj kompleks kontrolya i upravleniya povedeniem tekhnicheskogo ob"ekta na primere antennoj sistemy kosmicheskogo apparata // Tr. mezhdunar. konf. «Reshetnevskie chteniya» / Sib. gos. aerokosmich. un-t. T. 1. Krasnoyarsk, 2013. S. 227-229. (In Russ.)
6. Kolovskiy Y. V., Ten V. P. New Developments of Methods of Highly Precision Measurements of 2 nd Order Deviation Parameters of Surface Shape / Iowa State University, Ohio, USA, 1998. P. 383-387.
7. Kolovskiy Y. V. Intellektual'nye sistemy funk-cional'noj diagnostiki i upravlenija bortovymi gibridnymi zerkal'nymi antennami // Tr. mezhdunar. konf. po mjag-kim vychislenijam i izmerenijam. T. 2. SPb. : Izd-vo SPbGJeTU, 2003. S. 63-66. (In Russ.)
8. Kolovskiy Y. V. Metody povyshenija tochnosti opredelenija nekruglosti krupnogabaritnyh detalej // Metrologija. 1974. № 11. S. 11-17. (In Russ.)
9. Kolovsky Y. V. [Investigation of radio engineering systems for determining the relief of technological sur-
faces, Diss. for the academic degree of Cand. tech. in the form of a scientific report / KSTU]. Krasnoyarsk, 1995. 40 p.
10. Kolovsky Yu. V., Levitsky A. A., Marinushkin P. S. Computer simulation of MEMS components // Problems of development of promising micro- and nanoelectronic systems (MES)]. 2008. № 1. P. 398-401.
11. [Functional diagnostics and control of large-sized structures and shells. // Report final (2006-2008) for the RFBR project 06-08-01343-a / Ruk. Yu. V. Kolovsky] 2009. 126 pp., 3 app. http: // 193. 233.79. 247 / forms / 2009 / print_all.asp. (In Russ.)
12. Bikeev E. V., Kolovskiy Y. V. [Convergent technology in cognitive radio communication]. Sistemy svyazi i radionavigatsii: sb. tez. II VNTK [System connection and radio navigation: thesis collection of II ARSTC]. Krasnoyarsk, 2015, P. 253-256. (In Russ.)
13. Bikeev E. V., Kolovskiy Y. V. [Orbital control for exploitation properties of antenna with large reflectors connecting to spacestaft: In proc. of the 19th international
scientific conference "Reshetnevskie chteniya"]. Krasnoyarsk, 2015. P. 72-74. (In Russ.)
14. Kolovskiy Y. V. [Qualification of the life cycle of radio engineering complexes // Sb. Tez., VNTK: Communication and radio navigation systems / V. F. Sha-banov (eds.)]. 2014. P. 118-120.
15. Kolovskiy Yu. V. [Methodology for assessing the effectiveness of qualimetric technologies in cognitive radio communication // Advances in modern radio electronics]. 2016. № 11. P. 248-252.
16. Bikeev E. V., Kolovskiy Y. V. [Verification of qualimetry criteria for a large-sized trans-formed antenna of a space vehicle // Reshetnevsky Readings]. 2016. T. 1. No. 20. P. 86-88. (In Russ.)
17. Kolovskiy Y. V., Okhonin V. A., Ten V. P., Tolomeyev I. V. [Circuitry of an analog neural network // Sb. Modern problems of radio electronics]. 2000. S. 201-202. (In Russ.)
© EHKeeB E. B., KOJIOBCKHH to. B., 2017
