- •1.Введение
- •Глава 1. Общие сведения о комплексе систем наземного обеспечения
- •1.1. Комплексы ла
- •1.2. Летательный аппарат как объект обслуживания
- •1.3. Классификация систем наземного обеспечения и требования, предъявляемые к ним
- •Глава 2. Основы взаимодействия элементов систем наземного обеспечения на технической и стартовой позициях
- •2.1. Принципиальные схемы технологической подготовки ла к пуску
- •2.2. Назначение и структура технической позиции
- •2.3. Назначение и структура стартовой позиции
- •2.4. Организация процесса функционирования технологического оборудования в период предстартовой подготовки ла
- •2.4.1. Характеристика объекта подготовки
- •2.4.2. Организация работ на технической позиции
- •2.4.3. Организация работ на стартовой позиции
- •2.4.4. Функционирование наземного оборудования при полете рктс
- •Глава 3. Некоторые вопросы проектирования комплекса систем наземного обеспечения
- •3.1. Основные этапы организации проектирования
- •3.2. Последовательность системного проектирования и
- •3.3. Распределение ресурсов при создании и эксплуатации ксно
- •3.3.1. Технико-экономический анализ создания ксно
- •3.3.2. Определение временных характеристик технологического цикла подготовки ла
- •Глава 4. Математическое описание технологического процесса подготовки ла к пуску
- •4.1. Моделирование на эвм процесса подготовки ла с помощью представления технологического процесса абстрактными операциями
- •4.1.1. Задачи, решаемые при моделировании процесса подготовки ла
- •4.1.2. Абстрактные операции технологического процесса подготовки ла
- •4.1.3. Математическая модель операции обработки
- •4.1.4. Математическая модель операции сборки
- •4.1.5. Математическая модель операции управления
- •4.2. Аналитические модели процесса подготовки ла
- •4.2.1. Общая постановка задачи обслуживания
- •4.2.2. Математическая модель процесса функционирования ксно
- •4.2.3. Моделирование процесса функционирования цзс
- •4.2.4. Моделирование процесса функционирования системы заправки, осуществляемой подвижными агрегатами обслуживания
- •4.3. Анализ эффективности ксно
- •4.3.1. Определение степени готовности ксно к применению
- •4.3.2. Вероятность нормального функционирования элементов ксно
- •4.3.3. Оценка вероятности поражения обслуживающего персонала при аварийном подрыве ла
- •Глава 5. Определение проектных параметров комплекса систем наземного обеспечения
- •5.1. Выбор рационального принципа структурного построения ксно и построения генерального плана
- •5.2. Выбор проектных параметров отдельных элементов наземного обеспечения
- •5.2.1. Транспортно-установочный агрегат
- •5.2.2. Башня обслуживания
- •5.2.3. Монтажно-испытательный корпус
- •5.3. Выбор оптимальных сроков службы ксно и его элементов
- •5.3.1. Постановка обобщенной задачи замены ксно
- •5.3.2. Выбор оптимальных сроков службы элемента ксно для частного случая
- •5.3.3. Определение рационального срока службы элемента ксно
- •5.4. Выбор оптимальной надежности ксно и его элементов
- •5.4.1. Общая постановка задачи оптимизации надежности ксно
- •5.4.2. Определение оптимального режима тренировок элементов ксно
- •5.4.3. Определение оптимального времени замены элементов ксно
- •5.4.4. Выбор оптимального распределения надежности отдельных элементов ксно
- •5.4.5. Определение оптимального числа резервных элементов ксно
- •Глава 6. Анализ проблемы управления наземной космической инфраструктурой
- •1.1.Особенности российской космической деятельности
- •Количество пусков ркп, проведенных с космодромов России в интересах запусков коммерческих ка в 1995-2004 годах
- •6.2. Общая характеристика состояния наземной космической инфраструктуры
- •6.2.1. Определение космической инфраструктуры
- •6.2.2. Состав и состояние технической структуры космодромов
- •1.2.Прогноз запусков ка по научным, социально-экономическим и международным космическим программам
- •1.3.Направления совершенствования технической структуры нки
- •6.5. Концепция управления наземной космической инфраструктурой на основе мониторинга ее состояния
- •Эволюция объектов мониторинга в космической отрасли
- •Оглавление
- •1. Введение 3
- •Глава 1. Общие сведения о комплексе систем наземного обеспечения 4
- •Глава 2. Основы взаимодействия элементов систем наземного обеспечения на технической и стартовой позициях 20
- •Глава 3. Некоторые вопросы проектирования комплекса систем наземного обеспечения 54
- •Глава 4. Математическое описание технологического процесса подготовки ла к пуску 83
- •Глава 5. Определение проектных параметров комплекса систем наземного обеспечения 148
- •Глава 6. Анализ проблемы управления наземной космической инфраструктурой 185
3.2. Последовательность системного проектирования и
схема увязки частных задач
Процесс проектирования носит итерационный характер — от общего к частному, и наоборот — по пути к отысканию оптимальных параметров, удовлетворяющих единому критерию эффективности всего комплекса ЛА в целом.
Основное требование к схеме членения общей задачи на частные состоит в том, чтобы каждая простая задача была замкнутой и одновременно общей. Это требование позволяет, по существу, реализовать системный подход. Оно реализуется на основе иерархического подхода к системе, критериям и задачам.
Частное решение лишь тогда не противоречит интересам всей системы в целом, когда оно дает возможность анализировать влияние различных параметров и характеристик исследуемой подсистемы однозначно.
Каждая подсистема характеризуется тремя группами параметров:
параметрами, определяющими собственную структуру;
параметрами, характеризующими облик входящих элементов;
— параметрами, характеризующими внешние связи. Рассмотрим схему реализации системного подхода к проектированию системы ЛА.
Всю систему ЛА данного типа целесообразно разбить на четыре подсистемы и решать задачи четырех уровней.
На первом уровне исследуется система ЛА данного типа в целом и решаются три основные задачи:
целесообразность создания новой системы;
определение облика системы;
распределительная задача.
Целесообразность создания новой системы обусловливается обычно появлением новых концепций либо моральным износом существующей системы. В результате решения этой задачи устанавливаются:
перечень и характеристика объектов действия (их защита, возможность противодействия);
характер взаимодействия проектируемой системы с другими системами подобного типа;
— ориентировочная эффективность системы.
Определение облика системы на первом уровне включает в себя решение вопросов, связанных с обоснованием требований к информационному и управляющему элементам (службы целеуказания, поведения, целераспределения, связи). Здесь же исследуются возможные носители этой системы (решается задача о создании новых или модернизации старых).
Решение распределительной задачи позволяет целесообразно распределить средства по главным объектам системы и определить ориентировочный масштаб системы, сроки поставки и эксплуатации, а также объем материального обеспечения и его распределения.
На втором уровне исследуется совокупность комплексов. Основные задачи этого уровня:
— оптимизация способа применения;
— обоснование ТТЗ на основные элементы комплекса.ь Способ применения — это стратегия и тактика использования системы.
Основными элементами комплекса, исследуемыми на втором уровне, являются ЛА и КСНО. Для систем морского базирования добавляется еще и корабельный стартовый комплекса. На этом этапе носитель или уже выбран, или проектируется параллельно.
Центральный вопрос этого уровня — это исследование эффективности проектируемой системы. На основе анализа уровня эффективности и стоимостных характеристик целесообразно распределяются функции между ЛА и наземным оборудованием, а далее, исходя из этого распределения, формулируются ТТЗ на ЛА и КСНО.
Тактико-технические задания должны включать только те характеристики, которые влияют на облик комплекса. Для КСНО таковыми являются:
готовность;
совместимость;
надежность;
производительность;
схема старта;
живучесть или функциональная устойчивость.
На третьем уровне проектирование разделяется на несколько направлений. Объектами проектирования являются ЛА и комплекс систем наземного обслуживания. Задачи, решаемые при проектировании КСНО на этом уровне, перечислены ранее, а результатом проектирования являются:
тип старта;
технология пуска;
характеристики инженерных сооружений;
состав и характеристики КСНО.
На четвертом уровне отрабатываются подсистемы ЛА и КСНО: пусковые установки, транспортные и заправочные агрегаты и т. д. Решаемые на этом уровне задачи отличаются разнообразием, выполняются узкими специалистами, а исследования обычно сопровождаются экспериментальными проверками.
На начальном этапе системного проектирования разрабатывается общая логическая схема, назначение которой состоит в установлении последовательности проектирования. Одна из возможных схем представлена на рис. 3.5, где значком обозначено сравнение вариантов.
На начальном этапе в общем виде формулируются условия применения КСНО, составляется программа оценки тенденции развития на основе научно-технических достижений, а также определяются цели и ограничения. Здесь же осуществляется выбор комплекса предпосылок.
Предпосылки являются требованиями и ограничениями, которые временно рассматриваются как абсолютно жесткие, но должны пересматриваться в начале каждого последующего приближения в процессе проектирования. Независимо от того, насколько точно были решены задачи на начальном этапе, сформулировать одну определенную группу требований невозможно, поэтому для каждого приближения выбирается несколько групп предпосылок.
Определение варианта КСНО осуществляется одновременно для нескольких типов КСНО (по одному проекту для каждой группы предпосылок). Внутри этого процесса существует линия обратной связи, отражающая дополнительный пересмотр предпосылок в соответствии со сравнительной оценкой различных проектов.
Сравнительный анализ служит для оценки стоимости и эффективности каждого из результативных вариантов проектов.
Следует отметить, что наиболее эффективным по функционально-стоимостной оценке является тот из предложенных проек тов, при применении которого стоимость создаваемой системы для выполнения поставленной задачи будет минимальной.
Пересмотр предпосылок осуществляется с целью уменьшения их количества на последующей итерации.
Последовательность системного проектирования и схема увязки частных задач проиллюстрированы рис. 9.6. Как видно из рис. 9.6, решение системной задачи осуществляется в несколько приемов. Вначале решения получаются на каждом уровне, а связь осуществляется через формулирование назначения подсистем. Результатом решения задачи первого уровня является серия возможных вариантов для каждой подсистемы (уровня). Наличие нескольких вариантов, как указывалось выше, связано с тем, что требования на каждую подсистему еще не конкретизированы, а рассмотрение нескольких альтернативных вариантов дает возможность избежать однобокости заключения.
Данные, полученные в результате решения частных задач в первом приближении на разных уровнях, подаются в блок условий функционирования подсистемы предыдущего уровня, т. е. задача решается путем последовательных приближений (организуется итерационный процесс).
В схеме использованы следующие обозначения:
КЭ1, КЭ2 — оценочный критерий соответствующего уровня;
КЭI, КЭII — оценочный критерий соответствующей итерации;
ТС — рассматриваемая система ЛА данного типа (техническая система в целом).