Планирование ла. Планирование ответы экз (подходит для семов) (1). Система управления полетом, контур управления. Основные факторы, влияющие на усложнение

Название	Система управления полетом, контур управления. Основные факторы, влияющие на усложнение
Анкор	Планирование ла
Дата	11.10.2022
Размер	3.76 Mb.
Формат файла
Имя файла	Планирование ответы экз (подходит для семов) (1).pdf
Тип	Документы #728049
страница	1 из 4

1 2 3 4

Оглавление
1. Управление полетом КА. Планирование полета КА, реализация плана полета. Место планирования в
системе управления полетом. ............................................................................................................. 2
2. Система управления полетом, контур управления. Основные факторы, влияющие на усложнение
процесса планирования. ...................................................................................................................... 2
3. Стадии планирования полета КА. Интервалы планирования на исполнительном уровне. ........ 3
4. Иерархия планов полета КА. Исходные данные для их создания. ............................................... 5
5. Предмет, продукт и средства планирования полета. .................................................................... 6
6. Принципы системного подхода при анализе процесса планирования полета КА. ..................... 8
7. Полетная операция. Категории полетных операций. Служебные и бытовые ПО........................ 9
8. Целевые полетные операции. Направления научных и прикладных исследований на пилотируемых
орбитальных комплексах. ................................................................................................................. 11
9. Тактическое планирование: интервал, процесс, продукты, положение в иерархии уровней планирования.
............................................................................................................................................................. 12
10. Модель грузопотока, основные факторы, влияющие на ее усложнение. Типы транспортируемых грузов.
Типы транспортных кораблей ........................................................................................................... 13
11. Основания доставки различных грузов на МКС. Модель расчета баланса рабочего времени, основные
правила. .............................................................................................................................................. 15
12. Приоритеты и совместимость полетных операций. Основные параметры при установке приоритета.
............................................................................................................................................................. 16
13. Схема планирования с учетом приоритетов. Критерии качества плана полета. ..................... 17
14. Долгосрочное планирование. Алгоритм разработки НПП. Оптимизация планирования научных
экспериментов.................................................................................................................................... 18
15. Краткосрочное планирование. Алгоритм разработки ОПС. ...................................................... 19
16. Детальное планирование. Алгоритм разработки ДПП. Исходная информация для разработки ДПП. 20
17. Математические модели, используемые в планировании. Виды моделирования полетных операций.
............................................................................................................................................................. 21

1. Управление полетом КА. Планирование полета КА, реализация плана полета.
Место планирования в системе управления полетом.
Процесс управления полетом КА
состоит из:
- планирования,
- реализации плана путем воздействия на орбитальный комплекс,
- контроля полета: наблюдение, анализ, оценка параметров,
- принятия решений с учетом результатов контроля.
Планирование полета (основа управления)
– его отправная точка (одна из), следовательно, разработка плана представляет основу планирования полета. Цель планирования – разработка плановых документов, в соответствии с которыми будет проводиться полет и управление им.
Реализация плана полета
– выполнение того, что содержится в плане за счет работы бортовых систем и управляющих звеньев КА, а также экипажа, если КА является пилотируемым.
Дополнительно.
Контроль полёта:
1. Получение управляющим звеном информации о состоянии КА и выполнении запланированных операций.
2. Оценка текущего состояния КА и выполнения им плана полета, выработка заключения о соответствии состояния КА норме (решение по контролю).
3. Анализ НШС, если таковая есть, причины.
Характеристики состояния КА:

Параметры состояния бортовых систем;

Параметры состояния конструкции (эксплуатации): температура, шум, радиация, влажность и тд;

Состояние ресурсов КА;

Параметры движения (ц.м. и вокруг ц.м.);

Фактические выходные параметры бортсистем (оценка точности);

Медицинские и психофизические оценки состояния экипажа;

Комплексные параметры степени выполнения задач.
Решения о дальнейшем управлении
Граф целей КА: Есть общая цель, к которой мы стремимся (достижение спутника
Земли, других планет итд). Для решения этой задачи все это делится на подцели, цели этапов и тд.
2. Система управления полетом, контур управления. Основные факторы, влияющие
на усложнение процесса планирования.
При планировании ПО – основные элементы плана.
Система управления полетом (СУП) – весь комплекс средств и служб управления полетом (НКУ, БКУ, экипаж, средства обеспечения).
Вместе с объектом управления СУП образует контур управления полетом.

Факторы, влияющие на процесс планирования - увеличение числа ПО:

Сложность и постоянное видоизменение объекта управления;

Увеличение количества различных требований и ограничений;

Увеличение числа объектов управления;

Влияние одних операций на другие;

Увеличение объема информации, поступающей с борта объекта управления;

Требование максимальной эффективности использования ресурсов;

Возникновение НШС;

Необходимость перепланирования.
3. Стадии планирования полета КА. Интервалы планирования на исполнительном
уровне.
Стадии планирования полета КА.

Стратегическое - формирование целей полета (примерно на 5 лет, определяет
Роскосмос, Федеральная Косм. Программа).
Проектирование орбитального комплекса начинается на этом этапе. Когда определяются цели и параметры полета, бортсистем, функциональной возможности, методы управления, расчетная траектория орбитального полета.
Результат: стратегический план-задание на 5 лет.

Тактическое - формирование целей полета, распределение ресурсов между компонентами целей, основные правила и ограничения.
Определяет даты старта ТПК, ТГК, располагаемые ресурсы (время работы экипажа, запасы топлива, электроэнергии), лимиты их расхода.

Определяет приоритеты основных задач полета
, периодичность и объем работ по обслуживанию рабочих систем, перечень научных экспериментов, квоты ресурсов на их исполнении.
Определяет длительность полета в целом, баллистические расчеты полета, конфигурацию комплекса, последовательность проведения отдельных этапов полета и их продолжительность.
Результат: программа полета, программа научно-прикладных исследований.

Исполнительное - определение последовательности и методов выполнения операций, приводящих к достижению заданной цели полета.
Определяет даты, время, последовательность и методы выполнения ПО, приводящих к цели. Определяет порядок использования различных информационных и технических средств, входящих в состав СУП.
Интервал планирования – длительность периода полета, охваченного тем или иным исполнительным планом. Это то, что выбирает планировщик. Мы отталкиваемся от многих факторов (от экспедиций, например) но при этом интервал определяется планом исполнительного уровня.
Результат: разные планы, которые зависят от интервала исполнительного планирования. ( Номинальный план полета – перечень всех операций, но так лучше не говорить).
В зависимости от интервала планирования исполнительное планирование делится на долгосрочное, краткосрочное, детальное и перепланирование в реальном времени.
Долгосрочный план – перечень всех операций, запланированных на определенные даты в течение всей экспедиции, сбалансированных по всем ресурсам. Результат: номинальный план. Срок – экспедиция.
Т.е. здесь мы прикинули, какие операции нам нужно выполнить и в какие дни. У нас сущ. определенные квоты, определенные ресурсы, и мы можем на полгода представить какие операции будем выполнять. (стыковка, расстыковка, выход в космос).
Но все это устаревает, появляется новая инфа, и мы переходим на следующий уровень
– краткосрочное планирование.
Краткосрочный план - перечень операций, указывает требуемые ресурсы на планируемый период, контрольные точки и процедуры для выполнения ПО.
Результат: общий план сопровождения. Срок – неделя.
Детальный план – привязка ПО ко времени. Результат: детальный план полета. Срок – сутки.

4. Иерархия планов полета КА. Исходные данные для их создания.
Про иерархию см. 3 вопрос. При рассказе об иерархии нужно добавлять какие планы, являются результатами уровня планирования.
Стратегический план -> программы полета и научно-прикладных исследований ->
Номинальный план -> общий план сопровождения -> Детальный план полета.
Исходные данные:
Для номинального плана: тактический план, проектные расчеты траекторий, ресурсные замены приборов и оборудованиямедицинское обеспечение экипажа, программа научно-прикладных исследований, правила и ограничения ПО.
Для общего плана сопровождения: номинальный план, обновляемая балл. информация, заявки специалистов-оценщиков состояния борта и экипажа.
Для детального плана полета: балл. информация, график работы наземных станций, полетные процедуры. (Еще разрабатывают суточное планирование (у нас в цупе). Это исходные данные для детального планирования). План выполнения динамических режимов, режимы работы верхнего и нижнего уровня (верхний – основной), план работы средств измерений между КА и ЦУПом, план деятельности экипажа, план обмена сообщениями между КА и ЦУПом, план задействований НИПов.

5. Предмет, продукт и средства планирования полета.
Предметом планирования - является предмет коллективной деятельности, связанный с планированием КП:

Формированием последовательности целей, описание ограничений на функционирование АКА и ПКА;

Проектирование деятельности экипажа КА;

Организация эффективного взаимодействия в информационной среде борта КА с наземными службами, т.е. организация канала «Земля-борт»;

Решение задач баллистического обеспечения;

Решение задач энергетики;

Планирование использования ресурсов;

Сбор и формализация данных о внешних условиях среды;

Разработка планов полетных операций.
Продуктом планирования – план.
План - это совокупность документов, включающая в себя:

Тактический план;

Номинальный план;

Общий план сопровождения;

Детальный план;

Бортовой план.

Средства планирования охватывают специальные подразделения, которые представляют собой сложные человеко-машинные комплексы, состоящие из специалистов-инженеров и орудия их труда, которые состоят из программно- технических средств переработки информации и разработки планов полета.
АСП РС МКС – автоматизированная система планирования Российского сегмента МКС.
БДПП – бортовой детальный план полета.
ПЗС – приборы с зарядовой связью???

6. Принципы системного подхода при анализе процесса планирования полета КА.
Какой принцип планирования мы используем и когда?
-принцип от общего к частному. Используем этот при планировании. Потому что
невозможно предсказать влияние внешних факторов. Нужно сформировать общую
идею, а затем ее уже развивать (раздрабливать).
-от частного к общему.
Системный подход предполагает выделение системообразующего фактора, обуславливающего разделение мира на систему и окружающую среду.
При изучении особенностей организации процесса планирования полета целесообразно его трехуровневое представление: на макроуровне, на мезоуровне
(собственно уровень системы), на микроуровне.
Кличко: «Основная организационная структура планирования группы планирования оказывается подсистемой более общей организационной системы (ГОГУ), с другой стороны, она является надсистемой ниже следующего уровня».
(Если мы говорим об орбитальном комплексе, то как этот принцип можно
объяснить? Когда мы разделяем цель в любой системе, то все, что внутри в
систему входит и все то, чем мы можем управлять должно быть нацелено на то,
чтобы эту цель достичь).
Цель не просто ставится, а анализируется.
Целевой анализ опирается на возможности технологий, промышленности.
Учет эксплуатационных характеристик: мы опираемся на уже полученный опыт.
Например, мы хотим использовать станцию на орбите как перевалочную станцию для дальнейшего полета на др.планеты. А у нас есть МКС, мы анализируем данные о конструкции (усталость материалов), смотрим для чего она делалась, подходит ли она нам для нашей задачи. Т.е. мы на стратегическом уровне говорим, что нам этот вариант подходит.

Для того чтобы ставить цели в сложной системе нужно учитывать и уметь разделять саму систему и внешнюю системы (чтобы понять, что влияет на выполнение цели, что нет).
Цель функционирования системы – всегда является внешней по отношению к системе, в том смысле, что она формируется надсистемой, то есть уровнем выше, чем рассматриваемая.
1. Принцип целевого анализа - выделение системообразующего фактора, обуславливающего разделение мира на систему и окружающую среду;
2. Принцип исследования объекта в иерархии систем – двоякое представление объектов: а) как системы, состоящей из подсистем и элементов (с раскрытием механизмов функционирования и развития системы); б) как системы, входящей в надсистему с определением принципов поведения системы, с выведением закономерностей ее функционирования.
3. Принцип соответствия - степень детализации при разработке плана полета КА должна соответствовать уровню планирования, а язык описания – цели исследования и характеру информации, располагаемой планировщиком.
4. Принцип неопределенности - процесс планирования характеризуется высоким уровнем неопределенности, под которой понимается неточность, неполнота и негарантированная достоверность информации, поступающей в систему планирования.
7. Полетная операция. Категории полетных операций. Служебные и бытовые ПО.
Полетная операция
– это логически и технологически завершенная работа, направленная на получение результата (требуемое изменение состояния комплекса).
Классификация ПО:
1. Функциональное назначение:
- целевые (научные),
- системные (бытовые, служебные).

Бытовые ПО:

Сон 8,5 часа;

Физкультура 2,5 часа х 2 раза в день до и после обеда(за и после 90 минут);

Туалет;

Прием пищи 1 час;

Приватные конференции.
Служебные ПО – операции, обеспечивающие выполнение задач полета КА, нормальное функционирование его бортсистем и жизнедеятельности экипажа:

динамические операции на орбите (сближение, стыковка, маневр и коррекция орбиты, расстыковка, спуск и т.п.);

расконсервация (консервация) систем и оборудования станции и ТК после стыковки (перед расстыковкой);

дозаправка топливом и перенос оборудования, доставленного транспортно- грузовым кораблём;

тесты служебных бортовых систем перед проведением ответственных операций;

внекорабельная деятельность космонавтов;

работы по дооснащению;

ремонтно-восстановительные и профилактические работы;

медицинские обследования и мероприятия по профилактике здоровья космонавтов;

техническое обслуживание бортовых систем.
Примеры:
СОЖ: подготовка и заправка воды в емкости для системы «Электрон»;
СОТР: чистка вентиляции;
СЭП: замер эффективности работы солнечных батарей;
БВС: перезагрузка борт. компьютеров, установка бортовой шкалы времени;
СУДН: тестовые проверки оптических приборов и датчиков%
БД: проверка и регулировка усилия натяжения полотна и приводного ремня.
2. Принцип связности:
- ВКД,
- подготовка инструментов,
- подготовка скафандров,
- медицинский контроль,
- тренировки,
- сушка скафандра.
3. Периодичность – ПО, которое всегда выполняется через определенный интервал времени.
4. Признак множественности – период ПО не задан, а задан объем операции и интервал. на котором он должен быть выполнен.
Классификация ПО по категориям: тех. обслуживание, дооснащение, ремонт, ВКД, операция с кораблями, целевые, тренировки, бытовые, рутинные.

8. Целевые полетные операции. Направления научных и прикладных исследований
на пилотируемых орбитальных комплексах.
НПИ, а также операции, решающие прикладные задачи называются ЦЕЛЕВЫМИ ПО.
Основными ресурсами, оказывающими влияние на выполнение программ целевых нагрузок и требующими обязательного учета и анализа при разработке программы на
РС МКС являются:
- параметры грузопотока Земля-борт и наоборот;
- величина распределяемого для размещения научной аппаратуры объема и количество мест на внешней поверхности МКС;

- функциональные возможности средств и систем энергообеспечения, сбора, хранения, передачи служебной и научной информации;
- время экипажа;
- масса научного оборудования (Союз – до 45 кг, Прогресс – до 100кг,; Спускаемый аппарат Союза возвращает 40 – 50 кг ПГ из них 13 – 26кг на научные нужды, Прогресс груз НЕ возвращает).
Примеры целевых ПО:
- «Ураган». Экспериментальная отработка наземно-космической системы мониторинга и прогноза развития природных и техногенных катастроф;
- «БТН-Нейтрон». Изучение потоков быстрых и тепловых нейтронов. Построение физической модели генерации заряженных и нейтральных частиц;
- «Биокард». Исследование электрофизио-логических свойств и особенностей перестройки работы сердца при функциональном воздействии с приложением ОДНТ с использованием ЭКГ в двенадцати отведениях;
- «УДОД». Изучение возможности коррекции гемодинамических изменений в невесомости с помощью отрицательного давления на вдохе;
- «Контент». Дистанционный мониторинг психофизиологического состояния экипажа, а также внутригруппового и межгруппового взаимодействия на основе содержательного анализа коммуникации между экипажем и ЦУП.
9.

1 2 3 4