Планирование ла. Планирование ответы экз (подходит для семов) (1). Система управления полетом, контур управления. Основные факторы, влияющие на усложнение
 Скачать 3.76 Mb.
|
|
18. Входная/выходная информация модели прогноза энергоприхода от СБ. Модель СЭС для детального планирования. Входная: 1) данные о начальных условиях для расчета (прогноз векторов состояния МКС); 2) дата и время интервала моделирования энергоприхода; 3) ориентация МКС на интервале моделирования; 4) данные о положении подвижных элементов МКС на интервале моделирования с указанием даты, времени и зоны фиксации положения каждого из элементов; 5) конфигурация МКС на интервале расчета. Выходная: 1) Прогноз величины генерируемого солнечными батареями тока; 2) Величина мощности получаемой электроэнергии на каждом витке; 3) Прогноз величины мощности суммарной электрической нагрузки; 4) Реальный уровень заряда, оставшийся от прежней работы. СБ батареи подсоединены последовательно. Соответственно, если попадает маленькая тень, вся энергия теряется. Поэтому СБ разделены на зоны. Графическое моделирование может показать закрытие тенью СБ 19. Основные направления исследований на борту ОК. Способы передачи результатов космических экспериментов. Направления: Физико-химические процессы и материалы в условиях космоса (изучение различных физических и химических процессов, а также исследования в области космического материаловедения в условиях микрогравитации). Пример – плазменный кристалл; Человек в космосе (совершенствование системы медицинского обеспечения пилотируемых космических полетов, включая перспективу полета на другие планеты); Космическая биология и биотехнология (изучение влияния факторов космического полета на биообъекты и биотехнологические процессы, поиск и экспериментальная отработка базовых технологий получения перспективных биопродуктов в условиях микрогравитации, а также получение знаний по фундаментальным проблемам наук о жизни); Исследование Земли и космоса (изучение физических процессов, происходящих на поверхности, атмосфере и ионосфере Земли, изучение ближнего и дальнего космоса); Технологии освоения космического пространства (отработка и совершенствование космической техники и ее составных элементов, освоение новых космических технологий в обеспечение повышения целевой и эксплуатационной эффективности космических станций, а также отработка ключевых элементов перспективной пилотируемой инфраструктуры в интересах освоения дальнего космоса); Образование и популяризация космических исследований (проведение научных экспериментов и тематических уроков из космоса в интересах образования, а также популяризация космических исследований и пропаганда достижений российской космонавтики). Способы передачи результатов : видео, звук, файлы, телеметрия, возвращение на Союзе. 20. Схема разработки программы НПИ, основные участники и факторы, влияющие на планирование и выполнение программы НПИ. Постановщик – заявляет эксперемент, разрабюатывает техническое задание, программу эксперимента и научно-техническое обоснование. КНТС этот эксперимент рассматривает, все документы начиная от заявки, заканчивая технич.заданием. анализирует стоит ли проводить этот эксп (актуально ли, стоит ли проводить на борту. смотрят насколько затратно. анализируют можно ли его провести на борту станции). Ркк энергия – основная огранизация, которая эксплуатирует мкс, дает сведения о реализуемости, выпускает методики бортовой документации проведения эксп, выпуск программ нпи Общая схема реализации: ркк энергия (реализация нпи –планируем нпи, делаем подготовку, доставку научн.аппарату, курирование, отчетные материалы, выдача результ экс постановщик – программа и заключение рс мкс – место проведения гогу- планирование и методическое обеспечние нэ, формирование оперативных отчетов Факторы: • параметры грузопотока «Земля-борт» (этап «доставка аппаратуры на борт»); • величина выделяемого для размещения НА объема в гермоотсеках модулей и количество рабочих мест на их внешней поверхности (этап «размещение аппаратуры на рабочих местах или в местах хранения, пассивного экспонирования»); • функциональные возможности средств систем энергообеспечения, сбора, хранения и передачи служебной и научной информации (этап «проведение эксперимента»); • параметры грузопотока «борт-Земля» при возврате результатов экспериментов (этап «проведение эксперимента»); • время экипажа для выполнения работ на всех этапах. КНТС - контрольный научно-технический совет 21. EIPT, ExPCP. Основные принципы планирования при управлении международной станцией. Партнеры на станции: Япония, (Китай-нет!!!), Америка, Канада, ЕКА. Процесс планирования сложный, с огромным кол-вом факторов, которые нужно учитывать НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ. На разных этапах нужно взаимодействовать с партнерами. Для совместной работы существуют определенные группы, международные, которые призваны взаимодействовать друг с другом, чтобы все нормально функционировало. Для планирования это группа IEPT (команда, в которой объединены все планировщики участников МКС (их представители)). Создаются контрольные советы (огранич.кол-во чел), которые в соответствии с уставом разрабатывают принципы, технологию взаимодействия, контролируют все технические документы. Объединенный американский сегмент отвечает за больший объем интеграции. Для совместной работы существует определенные группы людей, которые взаимодействуют между собой. IEPT-команда. Создаются контрольные советы, которые в соответствии с уставом разрабатывают принципы и технологию взаимодействия, контролируют все совместные документы (ExPCP). Т.е. если мы говорим про международный уровень (до этого мы говорили, как работает российская группа по планированию, оглядываясь на то, что нам надо взаимодействовать с партнерами). Если смотреть на МКС, как на международный проект, то по сути все управление МКС и планирование строится из международных групп и над каждой группой существует контрольная группа, которая контролирует все это. Принципы: • принцип поэтапного планирования – «от общего к частному» (НПП-ОПC- ДПП); • принцип распределенного планирования – участвуют все партнеры, находящиеся в территориально удаленных ЦУПах (у нас находятся центры управления по всей земле и планированием занимаются в своих центрах. Т.Е. ПЛАНИРОВАНИЕ ОСУЩЕСТВЛЯЮТ ВСЕ ЦУПЫ ОДНОВРЕМЕННО В РАЗНЫХ МЕСТАХ); • принцип сепарации - каждый партнер разрабатывает план «своего» сегмента. Каждый партнер разрабатывает планы ПО, которые должно выполнятся на его сегменте-модуле. При этом учитываются общие правила ограничения по планированию, доступные ресурсы; • принцип интеграции - окончательный план формируется в одном из ЦУПов. Разработанные международными партнерами планы направляются в тот ЦУП, который на данном этапе является интегратором. Специалист по интеграции сводит планы партнеров в единый и проводит его анализ по таким параметрам как совместимость ПО, распределение ресурсов, полнота информации, наличие конфликтов. Почему 4 это отдельный метод, если 3 тоже нужно совмещать? - совмещать можно по-разному. При сепарации каждый делает свой сегмент. Пример. Перестыковка с одного места на другое. Происходит в рамках одного проекта МКС. При этом план по кораблю у нас ни с кем не интегрируется: мы его разрабатываем сами, отдельно от всех на российском сегменте, свои операции и ни с кем его не интегрируем. И делаем перестыковку. Потому что это наш корабль, наши узлы, наш сегмент. И никакого отношения к партнерам не имеет. Т.е. это как пример не использования этого принципа. 22. Обмен информацией между партнерами. Основные регламентирующие документы планирования полета МКС. ВСЕГДА существует предварительный план и финальный. Т.е. как минимум два четких соприкосновения между нами и партнёрами. Сначала мы согласуем с партнерами предварительный план. И потом финальный. На всех стадиях (номинальный план, общий план сопровождения, детальный план) происходит согласование. Дальше процесс отличается. Это уже перепланирование. Но перепланирование осуществляется после того как мы выпустили план (за сколько мы выпускаем детальный план – отв: за 4 дня. Но за 5 дней мы заканчиваем интеграцию с партнерами. Т.е за 5 дней финальный интегрированный план существует с партнерами. Дальше технически переделывается в детальный план за трое суток. Детальный план выпускается за 4 дня, но интеграция заканчивается за 5 суток с партнерами. Т.е мы за 5 суток сынтегрировали ту программу, которая есть, после этого начинается перепланирование (за 5 суток до фактической реализации может произойти много чего, соответственно нужно вносить изменения. Распределенное планирование – единый план вырабатываем. Схема взаимодействия. Те задачи, которые выполняем мы. Также выполняются нашими партнерами. Немного различаются сами организационные структуры. Но само по себе планирование выглядит похоже. Обмен информацией осуществляется с помощью: Теле/видеоконференции; Электронная почта (e-mail); Технические встречи; Голосовая связь; Буфер обмена Drop-box. Регламентирующие документы: • GGr&Cs (базовые правила и ограничения по планированию) - (рабочая зона такая, обед длится столько, должны быть конференции по планированию.. не можем проводить динамические операции ближе чем двое суток (связано с подготовкой средств, с измерениями). • Gr&Cs (правила и ограничения по планированию для конкретной экспедиции) - (кол- во вых. дней, когда экипаж должен отдыхать; правила по проведению некоторых операций) • IDRD (разрабатывается на тактическом уровне. Проектный документ - документ определения задач и требований к экспедиции на конкретный период планирования) - определяем то, что мы должны сделать в эту экспедицию и в случае, если возникает необходимость, например, сделать что-то дополнительно или чтото исключить, то мы обращаемся обратно на тактический уроавень и проводим изменения в том числе и по документам. Например, записано, что должно прилететь столько-то кораблей. Но происходит НС. Все это дело должно быть согласовано и переделано. • «Стандарты базы данных» (документ служит для определения стандартов базы данных полетных операций, экспортных файлов, документации по планированию) - согласованные правила, атрибуты, содержание атрибутов (что это за инфа и тд). Тоже является основным. Без него не получилось бы взаимодействия. • OIP (правила взаимодействия специалистов при управлении полётом) - Чаще всего к нему обращаются (когда конференции, кто кому должен выдать, когда). Вернемся к схеме. Существует два момента, которые нужно учитывать при разработке технологии взаимодействия, но и сейчас при взаимодействии (связано со спецификой партнеров): 1)организационная структура. Далеко не так же как у нас построена структура у партнеров. Т.е. у нас например один специалист делает задачу, а у них она разбита между несколькими специалистами. (пример, специалисты, разрабатывающие номинальный план занимаются ещё и недельным. По-другому построена смена. ) 2)разность в часовых поясах. Первая интеграция проводится за 4 месяца. Финальная за 6 недель. Всегда есть предварительная интеграция и финальная! за 30 дней до начала экспедиции финальный номинальный план. За 10 дней до экспедиции –окончательный план. 23. Детерминированные, вероятностные, альтернативные и нечеткие модели. Методы МКП и PERT, их отличие и применение на различных этапах исполнительного планирования. Детерминированные (все данные определены точно и однозначно); Вероятностные или стохастические (случайное время выполнения работ. Не все работы могут выполняться, а выбор работ осуществляется на основе свойств случайных величин); Альтернативные (неоднородные сетевые модели планирования, в которых наряду со случайностью вводятся отношения предпочтения при выборе множества работ). Отличаются от вероятностных тем, что помимо вероятностного характера выполнения самих работ по планированию, здесь еще учитываются предпочтения (приоритеты); Нечеткие (предполагают применение аппарата теории нечетких множеств в различных приложениях). Сейчас есть спец.методы, мат..аппарат по решению таких множеств. Мы должны только знать как это касается планирования (приоритет выполнения, системный подход к планированию). Методы: МКП (или СРМ - critical path method) предназначен для планирования сложных комплексов работ. Основные требования метода к исходным данным: 1) план состоит из конечного множества работ (полетных операций), на котором введено отношение строгого порядка (предшествования); 2) продолжительность выполнения каждой полетной операции задана точно и имеет единственное значение; 3) любая полетная операция выполняется без перерыва до ее завершения; 4) выполнение последующей полетной операции не обязательно должно начинаться сразу же после окончания непосредственно предшествующей ей, однако оно не может начинаться, пока не завершена предыдущая операция. Метод оценки и прогноза планов (PERT): Данный метод во многом аналогичен МКП, но главное отличие его состоит в том, что вместо единственного детерминированного значения продолжительности выполнения работы, принимаются три следующих значения: - наиболее вероятное время выполнения mi; - оптимистическая оценка времени выполнения ai; - пессимистическая оценка времени выполнения bi. fi = (ai + 4mi + bi)/6 σi^2 = ((bi – ai)/6)^2 Где такой метод планирования можем применять? – (там где продолжительность полета не ясна) в номинальном планировании. Тк. Когда мы начинаем работу с ним у нас нет никакой привязки ко времени. Работаем мы и создаем номинальный план еще не четко понимая, как это будет выглядеть. В недельном планировании тоже применимо (например, резервируем время для ремонта примерно 3 часа). 24. Понятия Базы данных и Базы знаний. Предпосылки автоматического формирования планов. Методы планирования комплексов работ, основанные на принципах искусственного интеллекта. База данных – совокупность связанных данных, организованных по определенным правилам; База знаний – содержит в себе не только фактическую информацию, но и правила вывода этой информации, а, значит, может делать выводы о вновь поступающей информации; Предпосылки: операций стало очень много, техника стала сложнее, ограничений стало больше. Человеку сложно это всё потянуть. Да и времени это займет много, поэтому лучше использовать ИИ. ИИ : Фрэйм – структура представления знаний. Это некие структуры, которые может воспринимать машина. Пока мы не приведем данные к особой структуре, которую сможет воспринять машина, ничего не получится. Надо понимать, что фрейм – это неотъемлемая часть систем с применением искусственного интеллекта. Структура и описание нечетко формализуемых данных. Пример: выход в открытый космос, дальше идут его значения (кто, с кем, куда, цель и т д). Вопрос работы и применения методов искусственного интеллекта различаются только тем, как используется эти фреймы, как используется инфа, которая введена в этом фрейме. Методы: Генетический - строгий алгоритм (по сути комбинаторика, но с учетом природных явлений, сам процесс строится по принципу живой природы) – алгоритм поиска, используемый для решения задач оптимизации и моделирования путем случайного подбора, комбинирования и вариации искомых параметров с использованием механизмов, аналогичных механизму естественного отбора. акцент на использовании оператора рекомбинации решений. Мультиагенный – решение задачи строится путем переговоров и взаимодействия большого числа параметров – агентов, конкурирующих и кооперирующих друг с другом. Более гибкий в том плане, что здесь основную функцию построения результата отдается частям системы, т.е. если генетический алгоритм достаточно классический (т.е. мы смотрим сверху на основные части системы и пытаемся их каким-то образом оперировать для получения результата), а в мультиагенном действуем несколько по-другому. Применение этих систем и технологий в результате мы получаем СУБОПТИМАЛЬНЫЙ ПЛАН!!! Нельзя сказать, что атоматическая система дает нам оптимальный результат. Во-первых потому что сама оптимальность довольно субъективна. Один чел.посмотрит на план, скажет, что он оптимальный, другой скажет, что не оч оптимальный. ВО-вторых (самое важное) на данном этапе весь практический опыт применения таких технологий говорит о том, что мы получаем субоптимальный план, который человек должен все равно довести. Поэтому есть опасения использования такого рода технологий, тк.к перепланирование сложнее, чем планирование с чистого листа. 25. Мультиагентная технология планирования. Понятия агентов, онтологии. Существуют планы, правила, ограничения, условия, заявки, базы данных по и существует некая мультиагентная технология. Многоагентная система (МАС, англ. Multi-agent system) — это система, образованная несколькими взаимодействующими интеллектуальными агентами . под термином интеллектуальный агент понимаются сущности, получающие информацию через систему сенсоров о состоянии управляемых ими процессов, при этом их реакция рациональна в том смысле, что их действия содействуют достижению определенных параметров. Наиболее близким аналогом в живой природе является примитивное инстинктивное поведение насекомых. Многоагентные системы могут быть использованы для решения таких проблем, которые сложно или невозможно решить с помощью одного агента. Т.е. наша задача оптимально описать ПО и отдать ее системе. Система сама будет строить план. Вся алгоритмическая работа отдается непосредственно участникам процесса планирования. Идея в том, что агент ПО, согласуется с другими агентами, в том числе с агентом плана и выдает наилучшее решение задачи. По сути те же фреймы, но это называется онтологией. Онтология не ограничена. До тех пор, пока мы можем что-то описать в ПО, мы это делаем. В общих чертах под онтологией понимается система понятий некоторой предметной области, которая представляется как набор сущностей, соединенных различными отношениями. Онтологии используются для формальной спецификации понятий и отношений, которые характеризуют определенную область знаний. Преимуществом онтологий в качестве способа представления знаний является их формальная структура, которая упрощает их компьютерную обработку [1]. В явном виде онтологии используются как источники данных для многих компьютерных приложений (для информационного поиска, анализа текстов, извлечения знаний и в других информационных технологиях), позволяя более эффективно обрабатывать сложную и разнообразную информацию. Этот способ представления знаний позволяет приложениям распознавать те семантические отличия, которые являются само собой разумеющимися для людей, но не известны компьютеру. Составляющие онтологии подчиняются своеобразной иерархии. На нижнем уровне этой иерархической лестницы находятся экземпляры, конкретные индивиды, выше идут понятия, то есть категории. На уровень выше располагаются отношения между этими понятиями, а обобщающей и связующей является ступень правил или аксиом. Термину «онтология» удовлетворяет широкий спектр структур, представляющих знания о той или иной предметной области. Так к онтологиям можно отнести ряд структур, отличающихся разной степенью формализации (замена реального объекта или процесса его формальным описанием). 26. Основные факторы космического полета, учитываемые в процессе планирования. •требования безопасности полета; •совместимость (по условиям проведения, используемым технологиям и ресурсам и др.) различных работ, выполняемых международным экипажем; •условия космического полета (орбиту и ориентацию станции, зоны освещенности, зоны видимости и др.); •распорядок дня экипажа, длительность рабочей зоны космонавтов; •конфигурацию и техническое состояние конструкций и бортовых систем МКС; •функциональные возможности и основные режимы средств управления, измерения и связи; •объемы бортовых ресурсов (энергетических, вычислительных, информационных, расходных материалов, жизнеобеспечения и др.); •необходимость поддержания радиосвязи через НИП и спутники-ретрансляторы; •необходимость распределения ресурсов между сегментами МКС при ограниченных возможностях бортовых систем и наземной инфраструктуры; •необходимость оперативной координации планов с зарубежными партнерами; •возможность взаимного контроля и управления через межсегментные интерфейсы и др. 27. Классификация полетных операций, стандарт наименования. Классификация ПО: 1. Функциональное назначение: - целевые (научные), - системные (бытовые, служебные). 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. |