Авиационная и ракетно-космическая техника 17УДК 531.383: 629.78 БАЙПАСНОСТЬ КАК АТРИБУТ ЖИВУЧЕСТИ АВТОМАТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ В АНОМАЛЬНЫХ ПОЛЁТНЫХ СИТУАЦИЯХ© 2015 Р. Н. Ахметов, В. П. Макаров, А. В. Соллогуб АО «Ракетно-космический центр «Прогресс», г. Самара Рассматривается фактор байпасности как основа обеспечения живучести космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ) при аномальных полётных ситуациях (АПС), связанных с отказами бортовых систем (БС). Живучесть, как комплексное качество, декомпозируется на частные свойства: неуязвимость, адаптивность и восстанавливаемость. Принципы реализации частных свойств в полёте КА базируются не только на конструктивных мероприятиях (например, защита), но и на управ-лении техническим состоянием БС. При этом используются не только встроенные структурные резер-вы, но и байпасы на основе других видов ресурсов. Целью байпасного управления при АПС является обеспечение живучести и целевого функционирования КА ДЗЗ с помощью минимальных дополнитель-ных средств. Для этого применяются обходные пути достижения целей, т.е. байпасы, формируемые на основе функциональных, информационно-аналитических и естественных ресурсов, присущих БС по определению, и эмерджентных (синергетических) ресурсов, возникающих в результате целенаправлен-ного взаимодействия разнородных частей целого, в частности, совокупности БС в составе КА. Актуаль-ность задачи обеспечения живучести возрастает по мере снижения габаритно-массовых параметров КА ДЗЗ, связанных с ужесточением ограничений и увеличением длительности активного существования при сравнительно высоких требованиях по целевым показателям эффективности (ЦПЭ). Предлагаются вари-анты использования доступных видов избыточностей БС для байпасного управления в полёте КА ДЗЗ с учётом изменения ЦПЭ в установленных пределах. Представлены схемы получения оценок эффектив-ности и живучести как векторных показателей, так и численных оценок на основе байпасов, в том числе опирающихся на показатели и критерии живучести БС. Показана возможность формирования с их по-мощью требований к бортовым системам в обеспечение живучести КА в аномальных полётных ситуа-циях. Земли, автоматические космические аппараты, бортовые систе-мы, аномальные полётные ситуации, байпасы, живучесть, деградация целевых показателей. Дистанционное зондирование

No abstract

Рассматриваются проблемы и принципы реинжиниринга, реализуемого с использованием базы знаний по аномальным полётным ситуациям. Развиваются идеи встроенного и дистанционного реинжи-ниринга. Даётся схема построения базы знаний, включающей базу данных по аномальным полётным ситуациям и базу правил по их нейтрализации. Приводятся примеры применения технологии реинжини-ринга для автоматических КА типа «Ресурс-ДК». Реинжиниринг, рефакторинг, живучесть, распределённая система управления живучестью, кос-мический аппарат, проектирование, база знаний, база данных, база правил. ВведениеПри дистанционном зондировании объектов на поверхности Земли с помо-щью автоматических космических аппа-ратов (КА ДЗЗ) доминирующей является тенденция увеличения длительности ак-тивного функционирования (T аф ≥5 лет) КА при широком применении в бортовых системах (БС) электро-радио изделий (ЭРИ) с высоким уровнем интеграции. Известно, что при длительном воздей-ствии космических излучений происходит ускоренная деградация бортовых элек-тронных компонентов, увеличивается ча-стота сбоев и отказов БС, возникают ано-мальные полётные ситуации (АПС) с нарушением целевого функционирования КА [1].Следует отметить, что с подобными проблемами в 2003-2010 гг. столкнулись японские специалисты при управлении межпланетной автоматической станцией «Хаябуса» (массой 500 кг, оснащённой практически нерезервированной системой ориентации), полёт которой сопровождал-ся многочисленными (более 10) АПС [2].В этой связи актуальными являются задачи разработки и реализации в процес-се полёта мероприятий по оперативному выявлению и нейтрализации АПС с вос-становлением (хотя бы частичным) целе-вых функций КА, т. е., по сути, мероприя-тий по управлению живучестью КА. В их основе лежат принципы не только струк-турного резервирования отказавших БС, но и использования функциональных, ин-формационных и временных ресурсов. Продуктивность таких мероприятий зна-чительно возрастает, когда они реализу-ются в составе распределённой системы управления живучестью (РСУЖ) КА, оснащаемой элементами реинжиниринга, которые включают процедуры контроля и идентификации текущего состояния БС, а также перепроектирования (регенерации) процессов функционирования в сложив-шихся условиях [3].При применении технологии полёт-ного реинжиниринга в реальном времени возникают проблемы, связанные с по-требностью оперативного реагирования на АПС, обеспечения безопасности БС, нейтрализации последствий АПС с вос-становлением целевого функционирова-ния КА при отсутствии непосредственно-го доступа человека к БС.В статье рассматриваются проблемы реинжиниринга автоматических КА на основе базы знаний по АПС. Приводятся методы построения такой базы знаний Оперативный контроль текущего функционирования БС в полёте связан с непрерывным измерением параметров со-стояния и оценкой качества работы БС с оперативным выявлением момента появ-ления АПС и её причины (диагностика).Основной проблемой здесь является создание бортовых интеллектных (аппа-ратно-программных) компонентов. Её ре-шение в общем виде затруднительно из-за р...