Управление жизнеобеспечением экипажей космических объектов: системный подход


DOI: 10.34759/trd-2020-113-13

Авторы

Зарецкий Б. Ф.*, Курмазенко Э. А.**, Прошкин В. Ю.***

Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения, НИИхиммаш, ул. Большая Новодмитровская, 14, Москва, 127015, Россия

*e-mail: bsarezky@mail.ru
**e-mail: e_kurmazenko@niichimmash.ru
***e-mail: v_proshkin@mail.ru

Аннотация

Развитие пилотируемой космонавтики в сторону создания планетных баз делает особенно актуальной проблему разработки автоматизированной системы управления комплексом систем жизнеобеспечения (АСУ КСЖО) экипажа. Решение этой сложной задачи связано с поиском оптимальных решений при наличии множества противоречивых показателей. Применением системного подхода и формулированием группы глобальных критериев эффективности удалось существенно упростить методику решения задачи и предложить комплексный подход к построению АСУ КСЖО. Полученные результаты использованы при создании АСУ наземных испытательных стендов.

Ключевые слова:

системный подход, управление, критерии эффективности, типовой стенд, имитационное моделирование

Библиографический список

  1. Курмазенко Э.А., Бобе Л.С., Гаврилов Л.И., Кочетков А.А., Прошкин В.Ю., Хабаровский Н.Н. Космические эколого-технические системы: статус и направления развития интегрированных систем жизнеобеспечения экипажей межпланетных космических аппаратов // Инженерная экология. 2014. № 2. С. 2 – 26.

  2. Bobe L., Kochetkov A., Tsygankov A., Korobkov A., Romanov S., Zeleznyakov A., Andreychuk P., Sinyak Yu.E. Design and Operation of Water Recovery Systems for Space Stations // 46th International Conference on Environmental Systems, Vienna, Austria, 10-14 July 2016, ICES-2016-28, pp. 10.

  3. Гузенберг А.С., Железняков А.Г., Романов С.Ю., Телегин А.А., Юргин А.В. Выбор комплекса жизнеобеспечения для экипажей долговременных космических станций // Космическая техника и технологии. 2015. № 1. С. 67 – 80.

  4. Bagdigian R.M., Dake J., Gentry G., Gault M. International Space Station Environmental Control and Life Support System Mass and Crewtime Utilization in Comparison to a Long Duration Human Space Exploration Mission // 45th International Conference on Environmental Systems, Bellevue, Washington, USA, 12-16 July 2015, ICES-2015-094, pp. 16.

  5. Balistreri S.F., Bryant Z.S. International Space Station (ISS) Environmental Control and Life Support (ECLS) System Overview of Events: 2018-2019 // 49th International Conference on Environmental Systems, Boston, Massachusetts, USA, 7-11 July 2019, ICES-2019-373, pp. 9.

  6. Carter L., Williamson J., Brow C.A., Bazley J., Gazda D., Schaezler R., Thomas F., Molina S. Status of ISS Water Management and Recovery // 49th International Conference on Environmental Systems, Boston, Massachusetts, USA, 7-11 July 2019, ICES-2019-36, pp. 17.

  7. Anderson M.S., Macatangay A.V., McKinley M.K., Sargusingh M.J., Shaw L.A., Perry J.L., Schneider W.F., Toomarian N., Gatens R.L. NASA Environmental Control and Life Support Technology Development and Maturation for Exploration: 2018 to 2019 Overview // 49th International Conference on Environmental Systems, Boston, Massachusetts, USA, 7-11 July 2019, ICES-2019-297, pp. 16.

  8. Bockstahler K., Hartwich R., Matthias C., Witt J., Hovland S., Laurini D. Status of the Advanced Closed Loop System ACLS for Accommodation on the ISS // 47th International Conference on Environmental Systems, Charleston, South Carolina, USA, 16-20 July, 2017, ICES-2017-135, pp. 11.

  9. Sakai Y., Oka T., Waseda S., Arai T., Suehiro T., Ito T., Shima A., Sakurai M. Development status of air revitalization system in JAXA closed ECLSS for future crew module // 48th International Conference on Environmental Systems, Albuquerque, New Mexico, USA, 8-12 July 2018, ICES-2018-146, pp. 7.

  10. Escobar C.M., Nabity J.A. Past, Present, and Future of Closed Human Life Support Ecosystems – A Review // 47th International Conference on Environmental Systems, Charleston, South Carolina, USA, 16-20 July, 2017, ICES-2017-311, pp. 18.

  11. Флейшман Б.С. Основы системологии. – М.: Радио и связь, 1982. – 368 с.

  12. Березовский Б.А., Барышников Ю.М., Борзенко В.И., Кемпнер Л.М. Многокритериальная оптимизация: математические аспекты. – М.: Наука, 1989. – 128 с.

  13. Строгонова Л.Б., Столярчук В.А., Макарова С.М., Васин Ю.А. Лунная база, проблемы обитаемости // Труды МАИ. 2013. № 67. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=41586

  14. Малозёмов В.В., Зарецкий Б.Ф. Космические системы жизнеобеспечения: обеспечение жизнедеятельности экипажа в дальних космических экспедициях // Инженерная экология. 2012. № 2. С. 37 – 45.

  15. Зарецкий Б.Ф., Морозов Г.И., Курмазенко Э.А., Прошкин В.Ю. Система управления средствами жизнеобеспечения экипажа космической станции // Пилотируемые полёты в космос. 2015. № 2. С. 49 – 66.

  16. Jones H.W. The Recent Large Reduction in Space Launch Cost // 48th International Conference on Environmental Systems, Albuquerque, New Mexico, USA, 8-12 July 2018, ICES-2018-081, pp. 10.

  17. Андрейчук П.О., Бобе Л.С. Критерии оценки эффективности работы и совершенствования регенерационных систем жизнеобеспечения // Космический форум 2011, посвященный 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина: сборник материалов (Московская обл., Звездный городок, 18-21 октября 2011). – М.: ИМБП РАН, 2011. С. 128.

  18. Короткова Т.И. Многокритериальный алгоритм принятия решения в системе обеспечения информационной безопасности объектов гражданской авиации // Труды МАИ. 2015. № 84. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=63279

  19. Прошкин В.Ю., Курмазенко Э.А. Глобальные критерии эффективности и их иерархия при анализе систем жизнеобеспечения для экипажей космических станций // Труды МАИ. 2018. № 98. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=90167

  20. Малоземов В.В. Тепловой режим космических аппаратов. – М. Машиностроение, 1980. – 232 с.

  21. Кудрявцева Н.С., Малоземов В.В. Совместная оптимизация массоэнергетических характеристик систем терморегулирования космических аппаратов и приборного комплекса при обеспечении требуемой надежности // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 1. С. 5 – 14.

  22. Кудрявцева Н.С. Анализ показателей надежности и эквивалентной массы систем жизнеобеспечения для полетов в дальний космос // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2019. Т. 53. № 3. С. 5 – 12.

  23. Зарецкий Б.Ф., Гузенберг А.С., Шангин И.А. Жизнеобеспечение экипажа пилотируемого космического объекта, проблемы управления // Космическая техника и технологии. 2019. № 3. С. 109 – 120.

  24. Zaretskiy B.F., Gavrilov L.I., Kurmazenko E.A. Crew Life Support System for Interplanetary Vehicles // 39th International Conference on Environmental Systems, Savannah, Georgia, USA, 13-16 July 2009, SAE Technical Paper, 2009-01-2440, pp. 5.

  25. Прошкин В.Ю., Курмазенко Э.А. Система генерации кислорода «Электрон-ВМ» на борту Международной космической станции // Пилотируемые полеты в космос. 2013. № 3. С. 84 – 99.

  26. Kurmazenko E., Khabarovskiy N., Kamaletdinova G., Demin E., Morukov B. Life Support System Virtual Simulators for Mars-500 Ground-Based Experiment // Biomedical Science, Engineering and Technology, Edited by D.N. Ghista, InTech, Croatia, 2012, vol. 22, pp. 535-558.

  27. Бобе Л.С., Раков В.В., Аракчеев Д.В., Канаев П.А. Влияние неконденсирующихся газов на процесс теплообмена в центробежном дистилляторе системы регенерации воды из урины // Труды МАИ. 2012. № 52. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=29453

  28. Коган И.Л. Расчетно-экспериментальный анализ работы реактора гидрирования диоксида углерода // Труды МАИ. 2015. № 82. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=58748

  29. Miyajima H., Abe K., Hirosaki T., Ishikawa Y. Development of Advanced Life Support Systems Control Software Integrating Operators’ Empirical Knowledge // 38th International Conference on Environmental Systems, San Francisco, CA, USA, 29 June – 2 Jule 2008, SAE Technical Paper Series, 2008-01-1973, pp. 9.

  30. Nakane M., Ishikawa Y., Miyajima, H. Dynamic Transition to Fallback Operation of Material Circulation Control in Advanced Life Support System using Hierarchical Autonomous Control Method // 45th International Conference on Environmental Systems, Bellevue, Washington, USA, 12-16 July 2015, ICES-2015-16, pp. 6.

  31. Stapleton T., Heldmann M., Torres M., Bowers J., Corallo R. Environmental Control and Life Support for Deep Space Travel // 48th International Conference on Environmental Systems, Albuquerque, New Mexico, USA, 8-12 July 2018, ICES-2018-343, pp. 11.

  32. Jones H.W. Controls and Automation Research in Space Life Support // 49th International Conference on Environmental Systems, Boston, Massachusetts, USA, 7-11 July 2019, ICES-2019-12, pp. 12.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход