Научная статья на тему 'ЗАДАЧА КОНТРОЛЯ ДАННЫХ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С ОХВАТОМ ПРОБЛЕМНОЙ ОБЛАСТИ'

ЗАДАЧА КОНТРОЛЯ ДАННЫХ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С ОХВАТОМ ПРОБЛЕМНОЙ ОБЛАСТИ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
10
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА / КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ / СИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ / ЛОГИКА ПРЕДИКАТОВ / ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ / ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА / СТАНДАРТИЗАЦИЯ / ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИЯ / AUTOMATED SYSTEM / SPACECRAFT / PLANNING AND CONTROL SYSTEM / PREDICATE LOGIC / LOGICAL PROGRAMMING / HARDWARE AND SOFTWARE / STANDARDIZATION / INTELLECTUALIZATION

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Шихин Сергей Михайлович

Опыт создания и эксплуатации сложных искусственных систем позволяет говорить о несовершенстве современных инструментальных программных средств, широко применяемых в таких системах, в том числе, для решения задач контроля данных системы планирования и управления работой аппаратуры космического аппарата, управления ее жизненным циклом. Рассматриваемая в данной статье проблемная область содержит большое число составляющих, их свойств и связей, образующих сложные структуры. Подлежащие обработке и контролю данные имеют сложную организацию и большой объем. Кроме того, проблемная область изменчива во времени. Современные инструментальные программные средства, позволяющие разработчикам программного обеспечения допускать семантические ошибки, не соответствуют сложности проблемной области. На практике, их применение обеспечивает лишь фрагментарное покрытие проблемной области. Отсюда - трудности контроля данных системы планирования и управления, трудности управления ее жизненным циклом. Важнейшие для практического применения программно-технических средств проблемы верификации и безотказности, в общем случае, продолжают оставаться нерешенными.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Шихин Сергей Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE TASK OF DATA MONITORING OF SPACECRAFT OPERATION CONTROL SYSTEM WITH THE PROBLEM AREA COVERING

The state of the up-to-date software tools and objective hardships of ensuring data control of the space equipment planning and control system (SE PCS) and its lifecycle management, related to the problem area complexity, require improving approaches to the corresponding problems solution. The problem of software and hardware tools (SHT) verification and their reliability is not yet solved in the general case. It seems that the reason for this is the lack of modelling and full coverage of the entire wide problem area, including both applied tasks and corresponding SHT. Thus, it is necessary to cover the entire problem area to ensure data control, and their management based on considerable data and knowledge on entire problem area under consideration. Data control should be performed over the entire life cycle of the spacecraft equipment planning and control system by modifications of various types of software components In the case under consideration, such an approach requires a uniform formalization of the entire complex, non-uniform, but internally unified problem area, as applied to the task of data monitoring of the spacecraft control and its life cycle managing system. For such formalization ensuring, the author suggests radical modelling and RADICAL universal language of radical schemes. Thus, the goal of the presented work is brief description of the approach to ensuring data control of the spacecraft equipment planning and control system based radical modelling. In general, the proposed approach is aimed at the wide application of software and hardware, standardization of the problem area of the spacecraft SE PCS and other complex ASs, and their intellectualization, i.e. the ability of solving contingency situations and self-learning on their basis.

Текст научной работы на тему «ЗАДАЧА КОНТРОЛЯ ДАННЫХ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С ОХВАТОМ ПРОБЛЕМНОЙ ОБЛАСТИ»

Труды МАИ. Выпуск № 109 001: 10.34759/^-2019-109-28

УДК 004.89

Задача контроля данных системы управления работой космического аппарата с охватом проблемной области

Шихин С.М.

Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141411, Россия

е-таИ^оо1^@ rambler.ru

Статья поступила 07.11.2019

Аннотация

Опыт создания и эксплуатации сложных искусственных систем позволяет говорить о несовершенстве современных инструментальных программных средств, широко применяемых в таких системах, в том числе, для решения задач контроля данных системы планирования и управления работой аппаратуры космического аппарата, управления ее жизненным циклом. Рассматриваемая в данной статье проблемная область содержит большое число составляющих, их свойств и связей, образующих сложные структуры. Подлежащие обработке и контролю данные имеют сложную организацию и большой объем. Кроме того, проблемная область изменчива во времени. Современные инструментальные программные средства, позволяющие разработчикам программного обеспечения допускать семантические ошибки, не соответствуют сложности проблемной области.

На практике, их применение обеспечивает лишь фрагментарное покрытие проблемной области. Отсюда - трудности контроля данных системы планирования

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/^-2019-109-28

и управления, трудности управления ее жизненным циклом. Важнейшие для

практического применения программно-технических средств проблемы

верификации и безотказности, в общем случае, продолжают оставаться

нерешенными.

Ключевые слова: автоматизированная система, космический аппарат, система планирования и управления. логика предикатов, логическое программирование, программно-технические средства, стандартизация, интеллектуализация.

Введение

Состояние современных инструментальных программных средств и объективные трудности обеспечения контроля данных системы [1] планирования и управления работой аппаратуры космического аппарата, управления ее жизненным циклом [2] (СПУ КА), связанные со сложностью проблемной области [3], требуют совершенствования подходов к решению соответствующих задач. Проблема верификации [4] программно-технических средств (ПТС) и их безотказности, в общем случае, не решена. Представляется, что причина этого - отсутствие при моделировании полноты охвата всей широкой проблемной области, включающей как прикладные задачи, так и соответствующие ПТС. Таким образом, необходим полный охват проблемной области обеспечения контроля данных, обеспечение

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/trd-2019-109-28

управления ею на основе значимых данных и знаний о всей рассматриваемой

проблемной области [5].

По этой причине, СПУ КА необходимо рассматривать как сложную целенаправленную автоматизированную систему (АС), имеющую такие виды обеспечения, как математическое, программное и другие. Создаваться такие виды обеспечения должны как совокупность связанных между собой компонентов [6]. Контроль данных должен осуществляться на всем жизненном цикле системы планирования и управления работой аппаратуры космического аппарата с помощью модификаций компонентов обеспечений разных видов.

Такой подход требует единообразной формализации всей сложной, разнородной, но внутренне единой проблемной области, в рассматриваемом случае - применительно к задаче контроля данных СПУ КА и управления его жизненным циклом. Для обеспечения такой формализации [7] предлагается радикальное моделирование и универсальный язык [8] схем радикалов RADICAL.

Таким образом, цель работы - краткое описание подхода к обеспечению, на основе радикального моделирования, контроля данных системы планирования и управления работой аппаратуры космического аппарата. В целом, предлагаемый подход направлен на широкое применение программно-технических средств, на стандартизацию проблемной области СПУ КА и других сложных АС, на их интеллектуализацию - умение решать нештатные задачи и самообучаться на этой основе.

Труды МАИ. Выпуск № 109 D0I: 10.34759/^-2019-109-28

1. Проблемная область контроля данных системы планирования и управления работой аппаратуры космического аппарата

Опыт создания и эксплуатации сложных искусственных систем позволяет утверждать о несовершенстве современных инструментальных программных средств (ПС), широко применяемых в таких системах, в том числе, для решения задач контроля данных. Рассматриваемая проблемная область содержит большое число составляющих, их свойств и связей. (Это должны быть все значимые составляющие, все их значимые свойства и связи, причем с избытком - на случай нештатных ситуаций.) Подлежащие обработке и контролю данные имеют сложную организацию и большой объем. Проблемная область включает как прикладные задачи [9], так и ПТС, необходимые для их решения. Кроме того, проблемная область изменчива во времени.

Современные инструментальные ПС не соответствуют такой сложности. На практике, их применение обеспечивает лишь фрагментарное покрытие проблемной области. Отсюда - трудности контроля данных СПУ, трудности управления ее жизненным циклом. Важнейшие для практического применения ПТС проблемы верификации и безотказности, в общем случае, продолжают оставаться нерешенными. Все это говорит о необходимости [10] совершенствования подходов, в том числе, к решению задач контроля данных СПУ КА и управления ее жизненным циклом. Требуется полный охват проблемной области обеспечения

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/trd-2019-109-28

контроля данных, обеспечение управления проблемной областью на основе всех

значимых знаний и данных. Требуются единообразные формальные описания

проблемной области, реализуемые с помощью ПТС.

СПУ КА необходимо рассматривать как сложную целенаправленную автоматизированную систему (АС).

Согласованные между собой модификации компонентов обеспечений разных видов реализуют жизненный цикл СПУ КА от постановки целевой задачи [10] до утилизации. Для осуществления такого подхода необходимо обеспечить единообразную формализацию всей объективно единой проблемной области.

2. Радикальное моделирование, язык RADICAL - основа формализации, автоматизации и контроля данных

В качестве основного средства единообразной формализации проблемной области предлагается использовать радикальное моделирование и универсальный язык схем радикалов RADICAL [2]. Радикальное моделирование основано, в том числе, на логике предикатов и логическом программировании.

Центральным понятием радикального моделирования является понятие радикала. Радикал - это функциональная система, имеющая два типа состояний -активные и пассивные. Активный радикал функционирует согласно своему назначению, а пассивный радикал - нет, он до востребования выключен и находится в резерве. Множество связанных между собой радикалов образуют среду радикалов.

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/trd-2019-109-28

Среда радикалов представляется с помощью схемы радикалов - конструкции языка

RADICAL. Компоненты обеспечений разных видов - составляющие среды

радикалов - также представляются схемами радикалов, подлежащими реализации с

помощью ПТС. (Отметим, что примеры схем радикалов, рассматриваемые в данной

статье, имеют упрощенный, демонстрационный характер). В качестве основы СПУ

КА используем структуру верхнего уровня (схему радикалов) типовой

автоматизированной подсистемы управления [4], см. рис.1.

1 2 3 4 5 6 7

Рис. 1. Структура верхнего уровня типовой автоматизированной подсистемы управления - основы СПУ КА

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/^-2019-109-28

Для представления структуры используется схема радикалов в

геометрическом представлении. На плоскости введена прямоугольная система

координат с горизонтальной осью Н, направленной вправо и вертикальной осью V,

направленной вниз. Символом 'и' начинаются имена радикалов-уникумов,

соответствующих объектам, составляющим проблемной области. Символ 'с' -

первый символ имен радикалов-контейнеров, связывающих радикалы-уникумы, а

также, в общем случае, другие контейнеры.

Горизонтали V=1,..., 9 соответствуют уникумам. В случае появления новых

уникумов, соответствующие им новые горизонтали V=10, 11,. будут добавляться в

нижнюю часть плоскости. Горизонтали V—!, -2, ... - это горизонтали типов

используемых контейнеров. Новые уникумы и новые горизонтали будут

добавляться в верхнюю часть плоскости. Такое «устройство» оси ординат можно

назвать естественным, поскольку, при реализации схемы радикалов с помощью

таблицы баз данных (поле V - поле первичного ключа, столбцы соответствуют

экземплярам контейнеров), строки - горизонтали будут автоматически занимать

нужное положение [11].

Прямоугольники с белыми символами на черном фоне соответствуют

уникумам-подсистемам. Прямоугольники с черными символами на белом фоне и

черной рамкой соответствуют уникумами-протоколам. Уникум-протокол главной

подсистемы имеет широкую рамку. Прямоугольники, расположенные на оси Н,

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/trd-2019-109-28

соответствуют экземплярам контейнеров. Для горизонталей и вертикалей уникума-

протокола главной подсистемы использованы более толстые линии.

Рассматриваемая структура [12] содержит следующие радикалы-подсистемы: uSMain (H=0, V=1) - уникум-«главная» подсистема; uSA, uSB^(H=0, V=5, 9)... -уникумы-подсистемы, которые ориентированы на решение задач того или иного класса. В состав каждой подсистемы входят: подсистема управления; прикладные подсистемы и протоколы. Взаимодействие подсистем АС осуществляется с помощью протоколов, содержащих уникумы-сообщения и характеризующие их контейнеры (эти уникумы и контейнеры в рассматриваемом сечении среды радикалов не показаны). Подсистемы используют сообщения в своей работе, динамически связывая составляющие АС в единое целое - единую АС. Основное назначение подсистемы uSMain - анализ ситуации, сложившейся в проблемной области. Далее, по результатам такого анализа должна быть сформирована схема радикалов - постановка задачи, выбрана (построена) и активирована схема-метод ее решения. Подсистема uSMain активирует подсистемы, ориентированные на решение задач того или иного класса (запускает соответствующие программные модули), а также контролирует состояние информационных ресурсов.

Рассмотрим вертикали схемы, представленной на рис. 1 (вертикали соответствуют экземплярам контейнеров).

Вертикаль H=1 - вертикаль экземпляра контейнера cSActivated_S («S» от «System») - контейнера активирующей подсистемы uSMain (V=1, направление 1 в

Труды МАИ. Выпуск № 109 001: 10.34759/Ы-2019-109-28

контейнере) и активируемых ею подсистем ^А ^=5, направление 2 в контейнере)

и иББ (У=9, направление 3 в контейнере).

Вертикали Н=2,..., 7 соответствуют экземплярам контейнера с8_Рго1:осо1 -контейнера подсистемы и используемого ею протокола.

Вертикаль Н=2. Здесь объединены подсистема управления и8Мат_Соп1го1 ^=2, направление 1 в контейнере) подсистемы иБМат и протокол иРго1:осоЮ1:$Мат ^=4, направление 2 в контейнере), с которым эта подсистема управления работает.

Вертикаль Н=3 - представляет объединение прикладных подсистем и8Мат_АррНеё (У=3, направление 1 в контейнере) подсистемы иБМат и доступного этим подсистемами протокола иРго1:осоЮ£ВМат ^=4, направление 2 в контейнере) подсистемы иБМат.

Вертикаль Н=4. Здесь доступны принадлежащие подсистеме иБА подсистема управления и8А_Соп1хо1 (V=6, направление 1 в контейнере) и протокол иРго1:осоЮ£БА ^=9, направление 2 в контейнере), с которым эта подсистема управления работает.

Вертикаль Н=5 объединяет принадлежащие подсистеме иБА прикладные подсистемы иБА_Арр11её (направление 1 в контейнере) и протокол иРго1:осоЮ1$А (направление 2 в контейнере), с которым эти прикладные подсистемы работают.

Отметим, что прикладные подсистемы иБА_Арр11её ^=7, Н=0) и другие прикладные подсистемы работают также с соответствующими локальными

Труды МАИ. Выпуск № 109 D0I: 10.34759/^-2019-109-28

протоколами прикладных[13] подсистем, которые в данном сечении[14] среды

радикалов не показаны.

Вертикаль Н=6. В этом экземпляре контейнера cS_Protocol доступна подсистема управления uSMain_Control подсистемы uSMain (V=2, направление 1 в контейнере), которая работает с протоколом uProtocol0fSA подсистемы uSA ^=8, направление 2 в контейнере).

Вертикаль Н=7. Последняя вертикаль рассматриваемого сечения среды радикалов. Экземпляр контейнера cS_Protocol, соответствующий этой вертикали, объединяет подсистему управления uSA_Control подсистемы uSA ^=6, направление 1 в контейнере) и доступный ей протокол uProtocol0fSMain подсистемы uSMain (V=4, направление 2 в контейнере).

Для уникумов uSB, имеют место аналогичные описания.

3. Схемы радикалов, характерные для проблемной области контроля

данных

Перейдем к рассмотрению некоторых схем радикалов, характерных для проблемной области контроля данных СПУ КА. В задаче контроля данных СПУ КА выделим следующие подзадачи.

1. Задача контроля внешних исходных данных СПУ КА.

Подлежащие контролю внешние исходные данные могут находиться в разных источниках, в таблицах баз данных, файлах данных. Такие данные могут быть по-

Труды МАИ. Выпуск № 109 Б01: 10.34759/Ы-2019-109-28

разному организованы. Состав данных, правила их проверки могут зависеть от

режима работы СПУ КА, могут изменяться в течение ее жизненного цикла. Все это

должно быть учтено в программном и информационном обеспечении.

2. Задача контроля внутренних исходных данных, необходимых для начала работы внутренней подсистемы СПУ КА. Эти данные могут принадлежать как исходным данным, так и быть полученными в результате работы других подсистем СПУ КА. Как и в случае задачи (1), данные могут находиться в разных источниках, могут быть по-разному организованы, их состав и правила проверки могут изменяться.

3. Задача контроля выходных данных СПУ КА.

Выходные данные [15] могут принадлежать как исходным данным СПУ КА, так и являться результатом работы ее подсистем. Требования к размещению выходных данных в «приемниках» данных и их организации являются внешними по отношению к СПУ КА. Состав данных и правила их проверки могут изменяться. Рассмотрим верхний уровень структуры, обеспечивающей контроль данных СПУ КА (см. сечение среды радикалов, представленное на рис. 2), основанной на структуре типовой автоматизированной подсистемы управления (см. рис. 1).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

D0I: 10.34759/^-2019-109-28 2 3 4

с

А ,__

Подсистема иСПУ КА ¡- -Подсистема иУП (и8Мат) Подсистема иКонтрольДанных ¡-Подсистема иБОП Подсистема иИОП ¡- -

Подсистема иДП Подсистема иЮст Список иЬКА иКА1 иКА2

иКА3

Н

V

Рис. 2. Верхний уровень структуры обеспечения контроля данных СПУ КА (Здесь и далее черные круги большего диаметра соответствуют доминирующим в данном экземпляре контейнера уникумам, круги меньшего диаметра - доминируемым уникумам). Рассмотрим вертикали представленного сечения (здесь ^ означает «некоторый контейнер»).

Вертикаль Н=1 - вертикаль контейнера подсистемы uСПУ КА и входящих в нее подсистем:

uУП (uSMain) - управляющая подсистема;

Труды МАИ. Выпуск № 109 Б01: 10.34759/Ы-2019-109-28

иБОП - подсистема баллистического обеспечения планирования;

иОП - подсистема оперативного планирования;

иДП - подсистема долгосрочного планирования;

иЮст - подсистема юстировки.

Вертикаль Н=2. Контейнер этой вертикали объединяет управляющую подсистему иУП (иБМат) и входящую в нее подсистему контроля данных иКонтрольДанных.

Вертикаль Н=3. Контейнер этой вертикали говорит о том, что подсистема иКонтрольДанных дает доступ к списку КА иЬКА.

Вертикаль Н=4, последняя вертикаль рассматриваемого сечения, в контейнер которой вложены уникум списка КА иЬКА, и уникумы-КА иКА1, иКА2 и иКА3, образующие этот список.

Работа по контролю данных осуществляется с помощью протоколов, содержащих генерируемые и анализируемые по совершению тех или иных событий уникумы-сообщения. В рассматриваемом сечении протоколы не показаны. В подсистеме контроля данных доступны процедуры, обеспечивающие контроль [5]. Некоторые из них принадлежат сечению среды радикалов, представленному на рис.3.

Труды МАИ. Выпуск № 109

D0I: 10.34759/^-2019-109-28

1 2

c*

Подсистема иКонтрольДанных Процедура иВыборКА Процедура иВыборПодсистемы Процедура иПроверкаИсхДанных

Список uProtocols I-

H

1

V

Рис. 3. Процедуры обеспечения контроля данных Рассмотрим вертикали, доступные в представленном сечении. Вертикаль H=1. Контейнер этой вертикали объединяет подсистему контроля данных uКонтрольДанных и доступные в ней процедуры (иВыборКА, uВыборПодсистемы и иПроверкаИсхДанных).

Вертикаль Н=2. Контейнером этой вертикали объединены процедура иПроверкаИсхДанных и список доступных ей протоколов uLProtocols.

Рассмотрим пример входных данных, структура которых представлена в сечении среды радикалов рис. 4.

Труды МАИ. Выпуск № 109

БОТ: 10.34759/1гё-2019-109-28

123456789 10

c* --

uIN_A ua1 ua2 ua3 uIN_B ub1 ub2

uIN_C г-

|-

uNULL^ V

Н

Рис. 4. Структура входных данных

Вертикаль Н=1. Контейнер этой вертикали объединяет уникум иШ, именующий входные данные и вектора входных данных иГЫ_А, иГЫ_Б и иШ_С.

Вертикаль Н=2. Контейнером этой вертикали объединены вектор иГЫ_А и его компоненты - переменные иа1, иа2 и иа3, допустимые значения которых -положительные целые числа.

Труды МАИ. Выпуск № 109 D0I: 10.34759/^-2019-109-28

Вертикаль H=3 - это вертикаль контейнера, в который вложен вектор иШ_В

со своими компонентами-переменными иЬ1, иЬ2, допустимые значения которых также положительные целые числа.

Вертикаль H=4 «устроена» аналогично вертикалям Н=2, 3 и объединяет вектор иШ_С и его единственную компоненту - переменную (положительное целое число) ис1.

Вертикали H=5,..., 10 показывают (с помощью соответствующих контейнеров), что значения переменных иа1, иа2 и иа3, иЬ1, иЬ2, ис1 вначале не определены. (Для представления неопределенных значений используется неопределенный радикал uNULL). Пусть все переменные-компоненты входных векторов приняли конкретные значения, которые необходимо оценить для того, чтобы принять или отвергнуть входные данные (см. сечение среды радикалов на рис. 5). Пусть для оценки используется правило, согласно которому весь вход должен быть отвергнут, если хотя бы одна из переменных имеет недопустимое значение.

D0I: 10.34759/1гё-2019-109-28 1 2 3 4 5 6

c ua1 ^2

А__

Г'

|

и100г-

и200

г ■

| и(-300)| ub1 ub2

и1000 и2000 uc1 и10000

uFALSE

I

Г'

1--

и.

uTRUE^--V

H

Рис. 5. Оценка значений переменных - компонентов

входных векторов

Рассмотрим вертикали представленного сечения среды радикалов.

Вертикаль H=1. Контейнер этой вертикали объединяет переменную иа1

(компонент вектора иШ_Л), ее значение и100 и оценку этого факта с помощью

уникума иТЯиБ (т.е. значение и 100 для этой переменной - допустимое).

17

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/trd-2019-109-28

Вертикаль H=2. Контейнером этой вертикали объединены переменная ua2, ее

значение u100 и оценка uTRUE.

Вертикаль H=3. Согласно принятому правилу работы со входными переменными, эта вертикаль оказывается критичной - переменная ua3 имеет недопустимое отрицательное значение u(-300).

Имеет место оценка uFALSE.

Вход - отвергается.

Тем не менее, проверка (в данном случае) будет продолжена в целях поиска других возможных ошибок [6].

Вертикаль H=4. Контейнер этой вертикали объединяет переменную ubi (компонент вектора uIN_B), ее значение u1000 и оценку uTRUE.

Вертикаль H=5. «Устройство» этой вертикали аналогично «устройству» вертикали H=4.

Контейнер вертикали H=5 объединяет переменную ubi (компонент вектора uIN_B), ее значение u2000 и оценку uTRUE.

Вертикаль H=6. Контейнером этой вертикали объединены переменную ud (единственный компонент вектора uIN_C), ее значение u10000 и оценку uTRUE. Таким образом, ошибок входных данных[16] больше не найдено. Общую картину состояния входа дает сечение среды радикалов, показанное на рис. 6, 7.

На рис. 6 показано состояние входа до проверки на наличие ошибок.

с

А__

001: 10.34759/1гё-2019-109-28 1 2 3 4 5

Н

иШ uIN_A

uIN_C I---

uNULL

иРАЬ8Еь--ч---1

иТЯиЕ

V

Рис. 6. Общее состояние входа до проверки на наличие ошибок

Вход иШ состоит из трех векторов иШ_А, иШ_В и иШ_С (см. вертикаль Н=1). Проверка пока не проводилась, поэтому оценка векторов иГЫ_А, иГЫ_В и иШ_С, а также входа иШ в целом (вертикали 2,..., 5) - неопределенный радикал иБАББЕ. На рис. 7 показано состояние входа после проверки на наличие ошибок.

D0I: 10.34759/^-2019-109-28 1 2 3 4 5

H

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

uIN

иШ_Л uIN_B uIN_C uNULL

uFЛLSE

иТЯиЕ ---1

V

Рис. 7. Общее состояние входа после проверки на наличие ошибок

Вход иШ состоит из трех векторов иШ_Л, иШ_В и uIN_C (вертикаль ^1).

Вход uIN оценен как иБЛЬБЕ (см. вертикаль H=5) из-за оценки иБЛЬБЕ для вектора иШ_Л (вертикаль H=2), которая вызвана оценкой иБЛЬБЕ для компонента этого вектора - переменной иа3, принявшей недопустимое значение и(-300) (см. рис. 5). Вектора иШ_В и uIN_C оценены кА иТЯЦЕ (вертикали H=3, 4), что, однако, не спасает положения и вход иШ отвергается. Для схем радикалов, в целях наглядности, могут использоваться не только геометрические, но и другие представления [18].

Труды МАИ. Выпуск № 109 Б01: 10.34759/^-2019-109-28

На рис. 8 приведен пример сечения среды радикалов в табличном

представлении.

А В С

иа1 100 иТЯШ

иа2 200 иТЯШ

иа3 -300 uFALSE

иЬ1 1000 иТЯШ

иЬ2 2000 иТЯШ

ис1 10000 иТЯШ

Рис. 8. Сечение среды радикалов в табличном представлении Столбец А таблицы содержит переменные иа1,..., ис1- компоненты входных векторов иШ_А, иШ_В и иШ_С.

Ячейки столбца Б содержат значения переменных иа1,..., ис1 (символ 'и' для уникумов-значений в этом представлении опущен, т.е. вместо и100 соответствующая ячейка содержит 100 и т.п.)

Столбец С содержит уникумы-оценки иРАЬБЕ и иТЯЦЕ переменных, принявших определенные значения. Строка (иа3 -300; иБАЬЗЕ) выделена. Здесь оценка иБАЬЗЕ привела к тому, что весь вход в целом был отвергнут. Представляется, что контроль данных сложной системы [19] должен обеспечиваться

Труды МАИ. Выпуск № 109 D0I: 10.34759/^-2019-109-28

[20] средствами специально предназначенной для этого подсистемы. Отметим, что в

течение жизненного цикла сложной системы, состав и структуры подлежащих

контролю данных, а также правил их проверки могут, по тем или иным причинам,

изменяться [21]. Таким образом, должна быть обеспечена контролируемая

модификация как информационного обеспечения [22], так и программного

обеспечения (процедур проверки).

Заключение

Предлагаемый подход к обеспечению контроля данных системы планирования и управления работой аппаратуры космического аппарата, основанный на применении радикального моделирования, направлен на широкое и планомерное применение программно-технических средств, на единообразную формализацию и стандартизацию рассматриваемой проблемной области и проблемных областей других сложных автоматизированных систем[23], а также, в перспективе, на их интеллектуализацию (на основе единообразной формализации и стандартизации). Представляется, что систематическое применение радикального моделирования может существенно улучшить качество решения задач жизненного цикла системы планирования [20] и управления работой аппаратуры космического аппарата на основе формализации всех значимых аспектов проблемной области и реализации соответствующих моделей с помощью программно-технических средств.

Труды МАИ. Выпуск № 109

D0I: 10.34759/^-2019-109-28

Библиографический список

1. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения. ГОСТ 34.003.90. -М.: Стандартинформ, 1992.

2. Баринов К.Н., Бурдаев М.Н., Мамон П.А. Динамика и принципы построения орбитальных систем космических аппаратов. - М.: Машиностроение, 1975. - 232 с.

3. Хартов В.В., Ефанов В.В., Занин К.А. Основы проектирования орбитальных оптико-электронных комплексов. - М: Изд-во МАИ, 2011. - 127 с.

4. Чечкин А.В., Пирогов М.В. Необходимость радикальной стандартизации в формализме радикального моделирования и радикального программирования целенаправленных автоматизированных систем // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2018. № 8. С. 3 - 19.

5. Верба В.С., Неронский Л.Б., Осипов И.Г., Турук В.Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования. - М.: Радиотехника, 2010. - 675 с.

6. Кодратенков Г.С. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли. - М.: Радиотехника, 2005. - 368 с.

7. Бусленко Н.П., Шрейдер Ю.А. Метод статистических испытаний (Монте-Карло) и его реализация на цифровых вычислительных машинах. - М.: Физматлит, 1961. -228 с.

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/trd-2019-109-28

8. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. - М.: Мир, 1978. - 432

с.

9. Бусурин В.И., Медведев В.М., Карабицкий А.С., Гроппа Д.В. Алгоритмы анализа цифровой информации для оптимизации контроля систем управления // Труды МАИ. 2017. № 97. URL: http://trudymai.ru/published. php?ID=87277

10. Поляков В.Б., Неретин Е.С., Иванов А.С., Будков А.С., Дяченко С.А., Дудкин С.О. Архитектура перспективных комплексов управления бортовым оборудованием // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=93459

11. Бузуев К.В. Определение оптимальных планов наблюдения космического аппарата дистанционного зондирования земли с помощью графа // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2013. № 1 (39). С. 63

12. Бусленко Н.П., Шрейдер Ю.А. Метод статистических испытаний и его реализация на цифровых вычислительных машинах. - М.: Физико-математическая литература, 1961. - 228 с.

13. Маслов А.Е., Пирогов М.В., Рожков В.В., Шихин С.М. Разработка информационного обеспечения системы планирования и управления работой целевой аппаратуры космического аппарата на основе радикального моделирования // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2018. № 4. С. 50 - 61 с.

14. Васенин В.А., Пирогов М.В., Чечкин А.В. Информационно-системная безопасность критических систем. - М.: Изд-во Курс, 2018. - 352 с.

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/trd-2019-109-28

15. Иванов Н.М., Лысенко Л.Н. Баллистика и навигация космических аппаратов. -

М.: Радиотехника, 2016. - 523 с.

16. Серапинас Б.Б. Глобальные системы позиционирования. - М.: Каталог, 2002. -106 с.

17. Федоровский А.Д., Даргейко Л.Ф., Зубко В.П., Якимчук В.Г. Системный подход к оценке эффективности аппаратурных комплексов дистанционного зондирования Земли // Космическая наука и технология. 2001. Т. 7. № 5-6. С. 75 - 79.

18. Гарбук С.В., Гершензон В.Е. Космические системы дистанционного зондирования Земли. - М.: Изд-во А и Б, 1997. - 296 с.

19. Занин К.А. Москатиньев И.В. Рациональное баллистическое построение космической системы радиолокационного наблюдения // Полет. 2018. № 9. С. 23 -29.

20. Занин К.А. Москатиньев И.В. Метод оценки пространственного и фазового разрешения космического радиолокатора с синтезированной апертурой // Космонавтика и ракетостроение. 2018. № 3(102). С. 53 - 64.

21. Вернигора Л.В., Казмерчук П.В. Оптимизация траекторий КА с малой тягой методом линеаризации // Труды МАИ. 2019. № 106. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID= 105759

22. Васильев В.А., Федюнин П.А., Данилин М.А., Васильев А.В. Проблемные вопросы организации информационного обеспечения управления ударными

Труды МАИ. Выпуск № 109 DOI: 10.34759/trd-2019-109-28

авиационными комплексами // Труды МАИ. 2019. № 105. URL:

http: //trudymai .ru/published.php?ID= 104241

23. Гусев С.Н., Сахно И.В., Хуббиев Р.В. Методика оценивания качества формирования виртуальных объектов на радиолокационных изображениях // Труды МАИ. 2019. № 104. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=102169

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.