Метод контроля состояния целевой аппаратуры космического аппарата в режиме реального времени


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложен метод контроля состояния целевой аппаратуры космического аппарата в режиме реального времени. Метод основан на анализе состояния узлов аппаратуры и показаний датчиков, и детектировании маловероятных редких комбинаций регистрируемых параметров, как потенциально опасных для аппаратуры. Отмечено, что метод является универсальным, то есть может быть применим к любым типам контролируемых параметров, независимо от способа их регистрации и физической размерности. Также метод не требует предварительного расчёта предельных значений для контролируемых узлов. Рассмотрены конкретные примеры на основе данных, полученных при эксплуатации космических аппаратов и при выполнении научных космических экспериментов. Полученные результат могут быть использованы для повышения времени активного существования космических аппаратов, в том числе многоспутниковых группировок и аппаратов типа Кубсат.

Об авторах

А. Е. Шаханов

АО «НПО Лавочкина»

Автор, ответственный за переписку.
Email: shakhanovAE@laspace.ru
ORCID iD: 0009-0008-3198-5857

кандидат технических наук, начальник отдела

Россия

С. А. Богачёв

Институт космических исследований Российской академии наук

Email: bogachev.sergey@cosmos.ru
ORCID iD: 0000-0002-5448-8959

доктор физико-математических наук, профессор РАН, заведующий лабораторией

Россия

Список литературы

  1. Kohlhase C.E., Penzo P.A. Voyager mission description // Space Science Reviews. 1977. V. 21, Iss. 2. P. 77-101. doi: 10.1007/BF00200846
  2. Raouafi N.E., Matteini L., Squire J., Badman S.T., Velli M., Klein K.G., Chen C.H.K., Matthaeus W.H., Szabo A., Linton M., Allen R.C., Szalay J.R., Bruno R., Decker R.B., Akhavan-Tafti M., Agapitov O.V., Bale S.D., Bandyopadhyay R., Battams K., Bercic L., Bourouaine S., Bowen T.A., Cattell C., Chandran B.D.G., Chhiber R., Cohen C.M.S., D’Amicis R., Giacalone J., Hess P., Howard R.A., Horbury T.S., Jagarlamudi V.K., Joyce C.J., Kasper J.C., Kinnison J., Laker R., Liewer P., Malaspina D.M., Mann I., McComas D.J., Niembro-Hernandez T., Nieves-Chinchilla T., Panasenco O., Pokorny P., Pusack A., Pulupa M., Perez J.C., Riley P., Rouillard A.P., Shi C., Stenborg G., Tenerani A., Verniero J.L., Viall N., Vourlidas A., Wood B.E., Woodham L.D., Woolley T. Parker solar probe: Four years of discoveries at solar cycle minimum // Space Science Reviews. 2023. V. 219, Iss. 1. doi: 10.1007/s11214-023-00952-4
  3. Saleh J.H., Castet J.F. Spacecraft reliability and multi-state failures: a statistical approach. John Wiley & Sons, 2011. 224 p.
  4. Saleh J.H., Torres-Padilla J.P., Hastings D.E., Newman D.J. To reduce or to extend a spacecraft design lifetime? // Journal of Spacecraft and Rockets. 2006. V. 43, Iss. 1. P. 207-217. doi: 10.2514/1.10991
  5. Ткаченко А.И. Идентификация отказа в комплекте датчиков космического аппарата // Космические исследования. 2011. Т. 49, № 2. С. 157-166.
  6. Алешин В.Ф., Колобов А.Ю., Петров Ю.А. Проблемные вопросы прогнозирования и подтверждения надёжности космических аппаратов длительного функционирования // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электронный журнал. 2015. № 6. С. 31-41. doi: 10.7463/0615.0778993
  7. Брусков А.А. Анализ отказов различных систем космических аппаратов // Информационно-технологический вестник. 2020. № 4 (26). С. 34-46. doi: 10.21499/2409-1650-2020-26-4-34-46
  8. Ingrand F.F., Georgeff M.P., Rao A.S. An architecture for real-time reasoning and system control // IEEE Expert-Intelligent Systems and Their Applications. 1992. Т. 7, Iss. 6. P. 34-44. doi: 10.1109/64.180407
  9. Зеленцов В.А., Потрясаев С.А., Соколов Б.В., Скобцов В.Ю., Кореняко С.А., Ким Д.С., Вакульчик Е.Н., Кульбак Л.И., Николаеня Е.Д., Лапицкая Н.В., Саксонов Р.В. Сервис-ориентированный распределённый программный комплекс для оценивания и многокритериального анализа показателей надёжности и живучести бортовой аппаратуры малых космических аппаратов: российский и белорусский сегменты // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2017. Т. 16, № 4. С. 118-129. doi: 10.18287/2541-7533-2017-16-4-118-129
  10. Georgeff M.P., Ingrand F.F. Real-time reasoning: The monitoring and control of spacecraft systems // Proceedings of the Sixth Conference on Artificial Intelligence for Applications (May, 05-09, 1990, Santa Barbara, CA, USA). 1990. P. 198-204. doi: 10.1109/CAIA.1990.89190
  11. Шаханов А.Е. Система аварийной передачи информации с автоматических космических аппаратов. Предложение по реализации, возможному составу и основным характеристикам // Вестник воздушно-космической обороны. 2023. № 3 (39). С. 78-83.
  12. Кузин С.В., Житник И.А., Шестов С.В., Богачев С.А., Бугаенко О.И., Игнатьев А.П., Перцов А.А., Ульянов А.С., Рева А.А., Слемзин В.А., Суходрев Н.К., Иванов Ю.С., Гончаров Л.А., Митрофанов А.В., Попова С.Г., Шергина Т.А., Соловьев В.А., Опарин С.Н., Зыков М.С. Эксперимент ТЕСИС космического аппарата КОРОНАС-Фотон // Астрономический вестник. Исследования солнечной системы. 2011. Т. 45, № 2. С. 166-177.
  13. Kuzin S.V., Bogachev S.A., Zhitnik I.A., Pertsov A.A., Ignatiev A.P., Mitrofanov A.M., Slemzin V.A., Shestov S.V., Sukhodrev N.K., Bugaenko O.I. TESIS experiment on EUV imaging spectroscopy of the Sun // Advances in Space Research. 2009. V. 43, Iss. 6. P. 1001-1006. doi: 10.1016/j.asr.2008.10.021
  14. Loto’aniu T.M., Redmon R.J., Califf S., Singer H.J., Rowland W., Macintyre S., Chastain C., Dence R., Bailey R., Shoemaker E., Rich F.J., Chu D., Early D., Kronenwetter J., Todirita M. The GOES-16 spacecraft science magnetometer // Space Science Reviews. 2019. V. 215, Iss. 4. doi: 10.1007/s11214-019-0600-3
  15. Glassmeier K.-H., Motschmann U., Dunlop M., Balogh A., Acuña M.H., Carr C., Musmann G., Fornaçon K.-H., Schweda K., Vogt J., Georgescu E., Buchert S. Cluster as a wave telescope – first results from the fluxgate magnetometer // Annales Geophysicae. 2001. V. 19, Iss. 10/12. P. 1439-1447. doi: 10.5194/angeo-19-1439-2001
  16. Богачёв С.А., Головин А.А., Дятков С.Ю., Егорочкин К.А., Кириченко А.С., Кузин С.В., Перцов А.А., Тененбаум С.М., Шаханов А.Е. Малоразмерный космический магнитометр для наноспутника «Ярило» № 3 // Космонавтика и ракетостроение. 2023. № 1 (130). С. 123-134.
  17. Chulliat A., Brown W., Alken P., Beggan C., Nair M., Cox G., Woods A., Macmillan S., Meyer B., Paniccia M. The US/UK world magnetic model for 2020-2025. Technical report. 2020. doi: 10.25923/ytk1-yx35
  18. Перцов А.А., Дятков С.Ю., Ерхова Н.Ф., Холодилов А.А., Лыков Д.В., Трушина А.А., Червинский В.И., Фатеев Ф.В., Греков А.В., Трифонов А.В., Лобода И.П., Богачев С.А., Кириченко А.С. Телескоп для получения изображений Солнца на малоразмерных аппаратах типа Кубсат // Приборы и техника эксперимента. 2022. № 2. С. 131-137. doi: 10.31857/S0032816222020057
  19. Богачёв С.А., Кириченко А.С., Лобода И.П., Рева А.А. О возможности обнаружения областей ускорения частиц на Солнце с использованием малоразмерных аппаратов типа Кубсат // Космонавтика и ракетостроение. 2023. № 2 (131). С. 104-114.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).