Методический подход к решению проблемы автономного парирования нештатных ситуаций при управлении космическим аппаратом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В рамках основных тенденции развития мировой космической деятельности - расширение состава околоземных орбитальных группировок космических аппаратов, активизация исследования планет и тел Солнечной системы, повышение требований к качеству и надежности осуществления космических экспедиций - на первый план выдвигается проблема развития и усовершенствования методики оптимального управления, системного анализа, поддержки принятия решений в целях проектирования высокоэффективных систем управления космических аппаратов. К этим исследованиям относится формирование методических подходов к изучению оптимального управления аппаратами при их движении в атмосферах планет, автономному управлению космическим аппаратом в условиях неопределенности полетных ситуаций и др. Проблемным вопросом проектирования экспедиций дальнего космоса является организация эффективного управления космическим аппаратом при значительной его удаленности от наземных станций. При этом безальтернативное условие успешного осуществления программ полета - это разработка и применение автономных систем управления космического аппарата, основанных на использовании высокоэффективных технологий сбора и обработки измерительной информации, что предопределяет необходимость совершенствования методов и алгоритмов автономного принятия решений по управлению космическим аппаратом. Разработан новый методический подход к структурному построению автономных систем управления космического аппарата, основанный на созданных технологиях идентификации полетных ситуаций: обработка проводимых измерений; формирование логических решающих правил; прогнозирование траекторий полета и работоспособности бортовой аппаратуры. Приведена формальная постановка задачи автономного принятия решений по управлению космическим аппаратом.

Об авторах

Дмитрий Александрович Орлов

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: orlov-da@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-2733-4479
SPIN-код: 5313-6772
Scopus Author ID: 57193905914

кандидат технических наук, доцент департамента механики и процессов управления, Инженерная академия

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Сергей Алексеевич Купреев

Российский университет дружбы народов

Email: kupreev-sa@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-8657-2282
SPIN-код: 2287-2902
Scopus Author ID: 57201885865

доктор технических наук, профессор департамента механики и процессов управления, Инженерная академия

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Олег Евгеньевич Самусенко

Российский университет дружбы народов

Email: samusenko@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-8350-9384
SPIN-код: 6613-5152

кандидат технических наук, директор департамента инновационного менеджмента в отраслях промышленности, Инженерная академия

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Виталий Михайлович Мельников

Российский университет дружбы народов

Email: vitalymelnikov45@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2114-7891
Scopus Author ID: 16646368100

академик Российской академии космонавтики имени К.Э. Циолковского и Международной академии информатизации, доктор технических наук, профессор департамента механики и процессов управления, Инженерная академия

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Ирина Владимировна Буркова

Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова Российской академии наук

Email: irbur27@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4671-0847
SPIN-код: 8047-7930

доктор технических наук, ведущий научный сотрудник

Российская Федерация, 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 65

Список литературы

  1. Botanov AF, Vorontsov VA, Grafodatsky OS, Ivanov MA, Krainov AM, Lemeshevsky SA, Marov MYa, Khakhanov YuA. Prospects for studying the atmosphere and surface of Mars, Venus, and the Moon using mobile devices. K.E. Tsiolkovsky. Problems and the Future of Russian Science and Technology: Materials of 52 Scientific Readings in Memory of K.E. Tsiolkovsky. Kaluga; 2017. p. 35–37. (In Russ.)
  2. Khartov VV, Mozhina NV, Kudryavtsev YuE, Prokopenko OE, Mikhailov VM, Raikunov KG. Cooperation between JSC “TSNIIMASH” and “Lavochkin Association”, JSC in the implementation of the exomars Mars exploration project. Vestnik NPO Imeni S.A. Lavochkina. 2022;(2):57–64. (In Russ.) https://www.doi.org/10.26162/LS.2022.56.2.005
  3. Yakovleva DM. Designing an automatic interplanetary station for the study of Venus. Gagarin Readings – 2020: Collection of Abstracts. Moscow; 2020. p. 735–736. (In Russ.)
  4. Sheremet AA, Vorontsov VA. Conceptual design of the helicopter dedicated for Venus exploration as a part of “Venera-D” descent vehicle. Academic Readings on Astronautics Dedicated to the Memory of S.P. Korolev and Other Outstanding Domestic Scientists – Pioneers of Space Exploration: Collection of Abstracts (vol. 2). Moscow; 2021. p. 250–252. (In Russ.)
  5. Mishurova AV, Donskov AV, Vasileva PN. Parrying emergency situations when controlling the flight of manned spacecraft. Ideas K.E. Tsiolkovsky in Innovations in Science and Technology: Materials of the 51st Scientific Readings in Memory of K.E. Tsiolkovsky. Kaluga; 2016. p. 124. (In Russ.)
  6. Soloviev SV. Emergency situations in space technology and the principles of their parry. Modern Science: Actual Problems of Theory and Practice. Series: Natural and Technical Sciences. 2021;(2):97–103. (In Russ.) https://www.doi.org/10.37882/2223-2966.2021.02.28
  7. Belyaeva EK, Murtazin RF. Parrying emergency situations during a flight to a polar circumlunar orbit. XLV Academic Readings on Astronautics Dedicated to the Memory of Academician S.P. Korolev and Other Outstanding Domestic Scientists – Pioneers of Space Exploration: Collection of Abstracts (vol. 3). Moscow; 2021. p. 13–14. (In Russ.)
  8. Shulgin VA. Fuzzy logical model in automatic control system of technological process. Proceedings of the I All-Russian Scientific Conference. Togliatti; 2017. p. 353–360. (In Russ.)
  9. Podinovskaya OV, Podinovsky VV. Analysis of hierarchical multicriteria decision-making problems by methods of criteria importance theory. Control Sciences. 2014;(6):2–8. (In Russ.)
  10. Smolentseva TE, Sumin VI, Irkhin VP, Shatovkin RR. Justification of the architecture of the control system based on hierarchical multi-level systems. Bulletin of the Voronezh Institute of the Federal Penitentiary Service of Russia. 2017;(3):142–147.
  11. Titov NA, Makrushin SV. Technology for creating a domain knowledge base of a question-answer system based on a large-scale universal knowledge base. Computational Nanotechnology. 2022;9(1):115–124. (In Russ.)
  12. Borisov AN. Ontology-based intelligent system construction through component reuse. Systems Open Semantic Technologies for Intelligent Systems. 2014;(4):97–102. (In Russ.)
  13. Williams BC, Pandurang Nayak P. A reactive planner for a model-based execution. IJCAI'97: Proceedings of the Fifteenth International Joint Conference on Artificial Intelligence (vol. 2). Menlo Park, California; 1997. p. 1178–1185.
  14. Pospelov GS, Erlikh AI, Solodov VM, Ven VL. Problems of program-targeted planning and management. Moscow: Nauka Publ.; 1981. (In Russ.)
  15. Kulikovsky R. Optimal and adaptive processes in automatic control systems. Moscow: Nauka Publ.; 1967. (In Russ.)
  16. Lebedev AA, Chernobrovkin LS. Flight dynamics of unmanned aerial vehicles. Moscow: Mashinostroenie Publ.; 1972. (In Russ.)
  17. Krasilshchikov MN, Serebryakov GG. Control and guidance of unmanned maneuverable aircraft based on modern information technologies. Moscow: Fizmatlit Publ.; 2003. (In Russ.)
  18. Makarova IM, Lokhina VM. Intelligent automatic control systems. Moscow: Fizmatlit Publ.; 2001. (In Russ.)
  19. Aarup M, Arentoft MM, Parrod Y, Stader J, Stokes I. OPTIMUM-AIV: a knowledge-based planning and scheduling system for spacecraft AIV. In: Fox M, Zweben M. (eds.) Knowledge Based Scheduling. San Mateo, California: Morgan Kaufmann; 1994. p. 451–469.
  20. Sokolov NL. The basic principles of diagnostics of the operability of the onboard equipment of automatic spacecraft and the development of recommendations for the elimination of emergency situations. Successes of Modern Natural Science. 2007;(6):16–20. (In Russ.)
  21. Lebedeva TG, Osipov GS. Architecture and controllability of discrete automatic systems based on knowledge. Proceedings of the Russian Academy of Sciences: Theory and Control Systems. 2000;(5):703–709. (In Russ.)
  22. Osipov GS, Zhilyakova LYu, Vinogradov AN. Dynamic intelligent systems. Knowledge representation and basic algorithms. Modeling of Purposeful Behavior. Proceedings of the Russian Academy of Sciences. Theory and Control Systems. 2002;(6):119–127. (In Russ.)
  23. Bocharov LA, Sokolov NL, Udaloy VA. Organization of an intellectual searching to support vehicles control. Second International Conference on Soft Computing and Computing with Words in System Analysis, Decision and Control. Turkey; 2003. p. 172–175.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».