Модель оценивания эффективности управления многоспутниковыми орбитальными системами

DOI: 10.34759/trd-2022-125-24

Авторы

Минаков Е. П.^*, Привалов А. Е.^*, Бугайченко П. Ю.^*

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия

*e-mail: vka@mil.ru

Аннотация

Статья посвящена решению актуальной задачи оценивания эффективности управления многоспутниковыми орбитальными системами. Введены определения орбитальной системы (ОС), многоспутниковой ОС (МС), системы управления МС (СУ МС). На основании анализа структуры типовой СУ МС выявлен показатель эффективности управления МС и разработана его математическая модель. Разработана марковская модель оценивания эффективности управления многоспутниковой системой (МС) на основе анализа агрегированных характеристик системы управления МС (СУ МС), характеризующих ее в целом и не зависящих от текущего состояния СУ МС и входного воздействия. Представлены результаты оценивания эффективности управления на примере перспективной МС дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) на базе космических аппаратов «Беркут» при различных ограничениях на множество управляемых параметров. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых методов, алгоритмов и методик управления МС для их отработки, верификации, калибровки, оптимизации, оценивания влияния их показателей качества на эффективность управления МС.

Ключевые слова:

многоспутниковая орбитальная система, система управления, марковская модель, эффективность управления

Библиографический список

1. Потюпкин А.Ю., Пантелеймонов И.Н., Тимофеев Ю.А., Волков С.А. Управление многоспутниковыми орбитальными группировками // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2020. Т. 7. № 3. С. 61–70. DOI: 10.30894/issn2409-0239.2020.7.3.61.70
2. ГОСТ Р 53802–2010. Системы и комплексы космические. Термины и определения. — М.: Стандартинформ, 2019. — 34 с.
3. Петухов Г.Б., Якунин В.И. Методологические основы внешнего проектирования целенаправленных процессов и целеустремленных систем. — М.: АСТ, 2006. — 504 с.
4. Галькевич А.И., Потюпкин А.Ю. О постановке задачи научного обоснования методического аппарата формирования облика перспективной глобальной космической информационной системы // Космонавтика и ракетостроение. 2011. № 4 (65). С. 159–164.
5. Минаков Е.П., Шафигуллин И.Ш., Зубачев А.М. Методы исследования эффективности применения организационно-технических систем космического назначения. — СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2016. — 244 с.
6. Минаков Е.П., Воложинский А.О., Александров М.А. Модель оценивания покрытия пространственно-временных областей на поверхности Земли полосами обзора космических аппаратов дистанционного зондирования // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. № 7. С. 129-135.
7. Колпин М.А., Проценко П.А., Слащев А.В. Методика оценивания эффективности функционирования наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=77144
8. Минаков Е.П., Бугайченко П.Ю. Семантические аспекты оценивания эксплуатационно-технических эффектов функционирования пунктов управления // Труды Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2014. № 645. С. 167–170.
9. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. — М.: Издательство Юрайт, 2012. −343 с.
10. Дорожко И.В., Копейка А.Л., Осипов Н.А. Имитационная модель оценивания коэффициента готовности сложных технических комплексов с учетом показателей контроля и диагностирования технического состояния // Труды Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2019. № 671. С. 303–313.
11. Ананьев А.В., Иванников К.С. Динамическая модель оценки эффективности сценариев ведения воздушной разведки интегрированным пространственно-распределенным разведывательным авиационным комплексом // Труды МАИ. 2022. № 122. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=164268. DOI: 10.34759/trd-2022-122-16
12. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. — М.: Изд-во Юнити-Дана, 2004. — 573 с.
13. Афанасьев И. «Сфера» общих интересов // Русский космос. 2020. № 8. С. 8–19. URL: https://www.roscosmos.ru/media/pdf/russianspace/rk2020-08-single.pdf
14. Исследование путей повышения эффективности промышленного и инновационного сотрудничества государств-членов евразийского экономического союза в сфере создания и использования космических и геоинформационных технологий, продвижения космических продуктов и услуг на мировой рынок. URL: http://www.eurasiancommission.org/ru/NIR/Lists/List/Attachments/312
15. Проценко П.А., Хуббиев Р.В. Методика ранжирования космических аппаратов дистанционного зондирования Земли с целью оперативного мониторинга чрезвычайных ситуаций // Труды МАИ. 2021. № 119. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=159796. DOI: 10.34759/trd-2021-119-18
16. Спутниковое дистанционное зондирование морских разливов нефти. 2016. URL: https://www.ospri.online/site/assets/files/1130/satellite_remote_sensing_ru.pdf
17. Карсаев О.В. Автономное планирование задач наблюдения в группировках спутников // Известия ЮФУ. Технические науки. 2019. № 1 (203). С. 129-143. DOI: 10.23683/2311-3103-2019-1-129-143
18. Сологуб А.В., Скобелев П.О., Симонова Е.В., Царев А.В., Степанов М.Е., Жиляев А.А. Интеллектуальная система распределенного управления групповыми операциями кластера малоразмерных космических аппаратов в задачах дистанционного зондирования Земли // Информационно-управляющие системы. 2013. № 1 (62). С. 16-26.
19. Калабин П.В. Исследование влияния параметров двигателей-маховиков на характеристики оптимального по быстродействию разворота малого космического аппарата // Труды Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2020. № 675. С. 266-275.
20. Ромашкин В.В., Лошкарев П.А., Федоткин Д.И., Тохиян О.О., Арефьева Т.А., Мусиенко В.А. ЕТРИС ДЗЗ — современные решения в развитии отечественной наземной космической инфраструктуры дистанционного зондирования Земли из космоса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 220-227. DOI 10.21046/2070-7401-2019-16-3-220-227

Скачать статью