CC BY
30тов измерений // Измерительная техника, Стандарты, 2006. № 10. С. 18-22.
2. Кукушкин С. С. Модели векторного представления и нетрадиционного преобразования данных в системе остаточных классов // Измерительная техника. 2007. № 3.
3. Кукушкин С. С., Гулый Н. Н. Новые методы и технологии обработки видеоизображений при натурных испытаниях сложных технических систем // Измерительная техника, Стандарты. 2009. № 4. С. 20-24.
4. Кукушкин С. С., Потюпкин А. Ю., Антипов В. А. Теоретические основы синтеза ультраоператора комплексной обработки информации дистанционного мониторинга // Измерительная техника. Стандарты, 2009. № 7. С. 10-15.
References
1. Kukooschkin S. S., Zacharov V. N. Mathematical and methodical bases by using constructive theorem about the tailings for processing of measuring results // «Measurement techniques» (general problems of
metrology and measurement technique), Springer (www. Springer/com/11018). 2006. № 9. P. 18-22.
2. Kukooskin S. S. Models for vector presentation and nontraditional transformation of data in a residual classes system // «Measurement techniques» (general problems of metrology and measurement technique), Springer (www. Springer/com/11018). 2007. № 3. P. 15-20.
3. Kukooskin S. S., Gooluy N. N. New methods and technologies of video images processing at full scale tests of complicated technical systems // «Measurement techniques» (general problems of metrology and measurement technique), Springer (www. Springer/com/11018). 2009. № 6. P. 20-24.
4. Potupkin A. Yu., Antipov V. A. Theoretical bases of information processing ultraoperators synthesis of remote monitoring // «Measurement techniques» (general problems of metrology and measurement technique), Springer (www. Springer/com/11018). 2007. № 8. P. 10-15.
© Кукушкин С. С., 2016
УДК 629.78
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК НЕОТЪЕМЛЕМЫЙ ЭТАП СОЗДАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ
М. Ю. Овчинников*, Д. С. Иванов
Институт прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН Российская Федерация, 125047, г. Москва, Миусская пл., 4 E-mail: ovchinni@keldysh.ru
Представлен круг работ, проводимых в Институте прикладной математики, по ракетно-космической тематике, включающий в себя математическое и компьютерное моделирование при создании новой космической техники.
Ключевые слова: космические аппараты, управление движением, суперкомпьютер
MATHEMATICAL AND COMPUTER MODELING AS AN INHERENT PHASE OF ADVANCED SPACE SYSTEM DEVELOPMENT
M. Yu. Ovchinnikov*, D. S. Ivanov
Keldysh Institute of Applied Mathematics RAS 4, Miusskaya sq., Moscow, 125047, Russian Federation E-mail: ovchinni@keldysh.ru
A range of assignments carried out at the Institute of Applied Mathematics is presented. It includes mathematical and computer modeling to creat a new space technology.
Keywords: satellites, motion determination, supercomputer
Институт прикладной математики (ИПМ) был об- основе создания и широкого использования вычисли-разован в 1953 году для решения сложных математи- тельной техники и программного обеспечения. ческих проблем, связанных с государственными про- Академик Мстислав Келдыш был основателем и
граммами: исследования космического пространства первым директором ИПМ (1953-1978). Своей задачей и развития атомной и термоядерной энергетики на он считал «проблемные исследования и организацию
<Тешетневс^ие чтения. 2016
научных коллективов, выступающих в роли генераторов идей». При нем возникли понятия «математическое моделирование», «вычислительный эксперимент» [1].
В 2010 году в ИПМ совместно с ФГУП НИИ «Квант» был введен в строй гибридный суперкомпьютер К-100 производительностью около 100 тера-флопс. Основные направления его использования -это расчеты, связанные с переносом излучения, моделированием атомных реакторов; задачи авиастроения (аэродинамика летательных аппаратов, симуляция аэродинамических труб); моделирования нефтедобычи, фильтрации примесей в углеводородах; исследование влияния ионизирующего излучения космического пространства на конструкцию и элементы космического аппарата (КА) [2]; анализ неразрушающего контроля конструкций; задачи гидро- и газовой динамики, переноса излучения, космической турбулентности в астрофизике; оптимизационные задачи динамики межпланетных перелетов.
Баллистический центр (БЦ) ИПМ им. М. В. Келдыша был создан по предложению С. П. Королева и М. В. Келдыша в 1965 году. На него были возложены работы по баллистико-навигационному обеспечению управления полетом пилотируемых кораблей и автоматических КА научного и народнохозяйственного назначения [3]. Вместе с БЦ Министерства обороны и Министерства общего машиностроения (позже -Росавиакосмоса) успешно обеспечивал полеты отечественных КА. БЦ использует современные математические и вычислительные средства для решения текущих и перспективных задач космической баллистики, выполняет работы в рамках ФКП.
ИПМ активно сотрудничает с организациями, входящими в ТП НИСС, для проведения сложных математических расчетов, разработки прикладного математического обеспечения, касающихся создания новых технологий, разработки новой техники космического сегмента промышленности. Активные работы с отечественными и зарубежными научными, образовательными и промышленными организациями, участие в работе международных общественных космических организациях (IAA, IAF и др.) позволяют коллективу Института всегда находиться на передовом рубеже знаний и тенденций развития отрасли [4].
Большое внимание уделяется разработке новых методов и средств для проведения расчетов в рамках поисковых исследований и при выполнении работ, связанных с созданием новой техники. Это касается и конструирования новых миссий в части обеспечения требуемых тактико-технических характеристик по орбитальному и угловому движению КА нового поколения и новых генераций. Большие КА с нежёсткими элементами конструкции со сверхнизкими собственными частотами, не позволяющими надеяться на естественное рассеяние энергии возмущенного движения, требуют разработки принципиально новых способов идентификации движения протяженных элементов конструкции, их учета в алгоритмах управления движением [5].
Бурное развитие малогабаритных аппаратов с присущими им жесткими ограничениями на массу, объ-
ем, энерговооруженность, вычислительные мощности диктуют необходимость разработки новых подходов к обеспечению их движения. Особенно это касается межпланетных миссий с использованием миниатюрных аппаратов. Схемы прямых перелетов для них неприменимы, и только современные достижения в теории динамических систем, теория инвариантных многообразий, резонансные траектории, граница слабой устойчивости позволяют надеяться на решение поставленных задач.
В ИПМ для тестирования и верификации моделей и алгоритмов разрабатывается, создается и используется лабораторное оборудование, в частности, имитатор навигационных сигналов для отработки малогабаритной навигационной системы для высокоапогейных КА и аэродинамический стол для лабораторного тестирования моделей и алгоритмов идентификации и управления групповым движением КА и движением одиночного КА под действием различных внешних факторов [6].
Институт проводит фундаментальные и поисковые научные исследования, традиционно выполняет прикладные работы в интересах заинтересованных ведомств и организаций с использованием современных математических методов и вычислительных средств. Технологическая платформа НИСС является эффективным механизмом генерации и реализации идей, накопления и приложения новых знаний, внедрения имеющиеся и создания перспективной научной продукции, обмена опытом.
Библиографические ссылки
1. Прикладная небесная механика и управление движением : сб. статей, посвященный 90-летию со дня рождения Д. Е. Охоцимского / Т. М. Энеев, М. Ю. Овчинников, А. Р. Голиков. М. : ИПМ им. М. В. Келдыша, 2010. 368 с.
2. Моделирование электромагнитных эффектов в сложных конструкциях при воздействии импульсных излучений / А. В. Березин, Д. А. Жуков, М. Е. Жуковский и др. // Мат. моделир. и числ. методы. 2015. № 6. C. 58-72.
3. Баллистико-навигационное обеспечение полета КА «Спектр-Р» / Г. С. Заславский, М. В. Захваткин, И. С. Ильин и др. // Космонавтика и ракетостроение. 2014. № 1(74). С. 15-29.
4. Малые спутники [Электронный ресурс]. URL: http://keldysh.ru/microsatellites/ (дата обращения: 20.09.2016).
5. Ткачев С. С., Ролдугин Д. С., Овчинников М. Ю. Уравнения движения спутника с нежесткими элементами конструкции // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша РАН. 2015. № 58. 20 с.
6. Коптев М. Д., Прошунин Н. Н., Иванов Д. С. Определение движения макетов системы управления микроспутников на аэродинамическом столе с использованием видеокамеры // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша РАН. 2015. №109. 32 с.
References
1. Prikladnaya nebesnaya mekhanika I upravlenie dvihzeniem [Apllied mathematics and motion control]
Digest of papers dedicated to the 90th anniversary of D. E. Ohotsimskii / T. Eneev, M. Ovchinnikov, A. Golikov. Moscow, KIAM, 2010. 368 p.
2. Modelirovanirovanie elecromagnitnih effectov v slozhnih konstructiyah pri vozdeistvii impulsnih izluchenii [Modelling of electromagnetic effects under actuation of impulse radiation] / A. Berezin, D. Zhukov, M. Zhukovskii et.al. // Mathematical modeling and numerical methods. 2015. № 6. P. 58-72 .
3. Ballistico-navigazionnoe obespechenie poleta KA "Spectr-R" [Ballistic and navigation supply of mission Spect-R / G. Zaslavski, M. Zahvatkin, I. Ilyin et.al. // Space and Rocket Science. 2014. № 1(74). P. 15-29.
4. Web page "Small Satellites". Available at: http://keldysh.ru/microsatellites/ (accessed 20.09.2016).
5. Tkachev S., Roldugin D., Ovchinnikov M. Uravneniya dvizheniya sputnika s nezhestkimi elementami konstruczii [Satellite with flexible elements motion equations]// Preprints KIAM of RAS. 2015. № 58. 20 p.
6. Koptev M., Proshunin N., Ivanov D. Opredeleniye dvizheniya maketov sistemi upravleniya micro sputnikov na aerodinamicheskom stole s ispolzovanoem videokameri [Motion Determination of Microsatellite Control System Mock-Ups on Aerodynamic Test-bed by Using Monocular Vision] // Preprints KIAM of RAS. 2015. № 109. 32 p.
© Овчинников М. Ю., Иванов Д. С., 2016
УДК 629.783
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СФУ И АО «ИСС» ИМЕНИ АКАДЕМИКА М. Ф. РЕШЕТНЕВА» -ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ*
С. П. Панько, С. В. Верховец, В. В. Сухотин, Ю. П. Саломатов, П. Н. Сильченко, В. Н. Тяпкин
Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 E-mail: vsuhotin@sfu-kras.ru
Говорится об основных направлениях взаимодействия Сибирского федерального университета и АО «ИСС» имени академика М. Ф. Решетнева» в прошлом, настоящем и будущем. Рассказано о совместных разработках.
Ключевые слова: Сибирский федеральный университет, АО «ИСС», автоматизированная контрольно-проверочная аппаратура, приемники и имитаторы сигналов СРНС, бортовые комплексы управления, прецизионные приводы и волноводно-распределительные системы космических аппаратов.
THE COOPERATION SIBERIAN FEDERAL UNIVERSITY AND JSC "INFORMATION SATELLITE SYSTEMS" RESHETNEV COMPANY": PAST, PRESENT AND FUTURE
S. P. Panko, S. V. Verkhovets, V. V. Sukhotin. Y. P. Salomatov, P. N. Silchenko, V. N. Tyapkin
Siberian Federal University 79, Svobodnyi Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation E-mail: vsuhotin@sfu-kras.ru
The article describes main directions of cooperation between Siberian Federal University and JSC "Information Satellite Systems" Reshetnev Company",its past, present andfuture. The article speaks about joint development.
Keywords: Siberian Federal University and JSC "Information Satellite Systems" Reshetnev Company", automated testing equipment, receivers and simulators of signals SRNS, on-board spacecraft control, precision actuators and waveguide-distributive systems of space vehicles.
Сибирский федеральный университет (СФУ) был создан в 2006 году путем слияния четырех крупных вузов города Красноярска - КГТУ, КрасГУ, КрасГА-СА и ГУЦМиЗ. В 2012 году присоединился КГТЭИ. В настоящее время в составе СФУ 20 институтов, 3 фи-
лиала, 31 базовая кафедра, более 31 000 студентов и аспирантов, профессорско-преподавательский состав насчитывает более 7 000чел. В НИОКТР задействовано более 100 докторов наук, свыше 500 кандидатов наук и более 200 студентов и аспирантов.
'Публикация выполнена при финансовой поддержке краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности».
