RU165057U1

RU165057U1 - AUTOMATED DEVICE FOR FORMING THE APPEARANCE OF ORBITAL GROUPING OF SPACE VEHICLES

Info

Publication number: RU165057U1
Application number: RU2016113546/11U
Authority: RU
Inventors: Сергей Анатольевич Золотой; Игорь Викторович Минаев; Геннадий Геннадьевич Молоканов
Original assignee: Сергей Анатольевич Золотой; Игорь Викторович Минаев; Геннадий Геннадьевич Молоканов
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2016-09-27

Abstract

Автоматизированное устройство формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, содержащее блок ввода данных о требованиях к получаемой космической информации, блок ввода данных о прогнозных условиях функционирования группировки и блок имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, отличающееся тем, что введены блок ввода данных показателей качества космических аппаратов, блок формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами, соответственно, блока ввода данных о требованиях к получаемой космической информации, блока ввода данных о прогнозных условиях функционирования группировки и блока ввода данных показателей качества космических аппаратов, а выход соединен со входом блока имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а также блок оценки стоимости функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, вход которого соединен с первым выходом блока имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а выход соединен с четвертым входом блока формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, блок оценки качества космической информации, вход которого соединен со вторым выходом блока имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а выход соединен с пятым входом блока формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, и блокAn automated device for shaping the appearance of an orbital constellation of spacecraft, containing a data input unit about the requirements for the received space information, a data input unit about the forecast conditions for the operation of the spacecraft, and a simulation unit for the process of functioning the spacecraft orbiting spacecraft, characterized in that a space quality data input unit is introduced spacecraft, unit for shaping the appearance of the orbital constellation of spacecraft, first, second the first and third inputs of which are connected to the outputs, respectively, of the data input unit about the requirements for the received space information, the data input unit about the forecast conditions for the functioning of the constellation and the data input unit of the spacecraft quality indicators, and the output is connected to the input of the simulation unit of the orbital group functioning process spacecraft, as well as a unit for assessing the cost of functioning of the orbital constellation of spacecraft, the input of which is connected to the first output m block of simulation of the process of functioning of the orbital constellation of spacecraft, and the output is connected to the fourth input of the formation unit of the appearance of the orbital constellation of spacecraft, a block for assessing the quality of space information, the input of which is connected to the second output of the block of simulation of the process of functioning of the orbital constellation of spacecraft with the fifth input of the block forming the appearance of the orbital constellation of spacecraft, and the block

Description

Полезная модель относится к специализированным устройствам вычислительной техники и может быть использована для автоматизированного формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов.The utility model relates to specialized computing devices and can be used to automatically shape the appearance of the orbital constellation of spacecraft.

Она представляет собой устройство, содержащее элементы (блоки) и связи между ними, находящиеся в функционально-конструктивном единстве и размещенные в ограниченном пространстве с возможностью выполнения в едином корпусе.It is a device containing elements (blocks) and connections between them, located in functional-structural unity and placed in a limited space with the possibility of execution in a single building.

Известны технические решения, которые могут быть использованы при автоматизированном проектировании сложных технических систем, частности, формировании облика и орбитальной группировки космических аппаратов.Known technical solutions that can be used in the automated design of complex technical systems, in particular, the formation of the appearance and orbital constellation of spacecraft.

Одной из основных задач, возникающих при проектировании космических систем и комплексов, является формирование облика будущей системы, функционирование которой должно обеспечивать достижение целей космической деятельности.One of the main tasks arising in the design of space systems and complexes is the formation of the appearance of a future system, the functioning of which should ensure the achievement of the goals of space activities.

Из существующего уровня техники и методологий проектирования сложных систем известны подходы к оцениванию результатов функционирования таких систем, таких орбитальная группировка космических аппаратов по различным показателям, например, по показателю «стоимость-эффективность». В частности, они изложены в работах [Демидов Б.А., Величко А.Ф., Волощук И.В. Научно-учебное издание. Системно-концептуальные основы деятельности в военно-технической области. Книга 2. Организационно-методические основы деятельности в военно-технической области. Под ред. Б А. Демидова. - К.: 2006. - 1152 с; Буренок В.М., Косенко А.А., Лавринов Г.А. Техническое оснащение Вооруженных Сил Российской Федерации: организационные, экономические и методологические аспекты. Монография. М.: Издательский дом «Граница», 2007. 719 с; Военно-экономический анализ / С.Ф. Викулов, Г.П. Жуков, В.Н. Ткачев, В.Я. Ушаков; Под ред. С.Ф. Викулова. - М.: Военное издательство, 2001. - 352 сидр.].From the current level of technology and methodologies for the design of complex systems, approaches are known to assess the results of the functioning of such systems, such as the orbital grouping of spacecraft by various indicators, for example, by the cost-effectiveness indicator. In particular, they are described in [Demidov B.A., Velichko A.F., Voloshchuk I.V. Scientific and educational publication. System-conceptual foundations of activities in the military-technical field. Book 2. Organizational and methodological foundations of activity in the military-technical field. Ed. B. A. Demidova. - K .: 2006. - 1152 s; Burenok V.M., Kosenko A.A., Lavrinov G.A. Technical equipment of the Armed Forces of the Russian Federation: organizational, economic and methodological aspects. Monograph. M .: Publishing House "Border", 2007. 719 s; Military-economic analysis / S.F. Vikulov, G.P. Zhukov, V.N. Tkachev, V.Ya. Ushakov; Ed. S.F. Vikulova. - M.: Military Publishing House, 2001. - 352 cider.].

Также известны подходы к преобразованию показателей эффективности и стоимости функционирования орбитальной группировки в показатели качества и стоимости космической информации, получаемой в результате функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, изложенные, например, в [Космические системы наблюдения: Синтез и моделирование / А.А. Лебедев. О.П. Нестеренко.- М.: Машиностроение. 1991. - 224 с], где представлен подход к оцениванию полноты и достоверности информации получаемой космическими системами наблюдения на основе оценивания эффективности их функционирования.Also known are approaches to converting the efficiency and cost indicators of the functioning of the orbital constellation into the quality and cost indicators of space information obtained as a result of the functioning of the orbital constellation of spacecraft, described, for example, in [Space Observation Systems: Synthesis and Modeling / A.A. Lebedev. O.P. Nesterenko.- M.: Mechanical Engineering. 1991. - 224 s], which presents an approach to assessing the completeness and reliability of information received by space observation systems based on evaluating the effectiveness of their functioning.

Результаты оценивания качества и стоимости космической информации в сравнении с предъявляемыми к ним требованиям могут быть использованы для принятия управленческих решений при формировании облика орбитальной группировки космических аппаратов.The results of assessing the quality and cost of space information in comparison with the requirements for them can be used to make managerial decisions in shaping the appearance of the orbital constellation of spacecraft.

Также известными являются подходы к оцениванию рисков, связанных с надежностью технических систем, таких как космические аппараты. В частности, в работе [Ветошкин А.Г. Надежность технических систем и техногенный риск. - Пенза: Изд-во ПГУАиС, 2003. - 154 с] рассмотрена методология анализа и оценки техногенного риска, приведены основные качественные и количественные методы оценки риска, методология оценки надежности, безопасности и риска с использованием логико-графических методов анализа, критерии приемлемого риска, принципы управления риском, рассмотрены примеры использования концепции риска в инженерной практике.Also known are approaches to assessing the risks associated with the reliability of technical systems such as spacecraft. In particular, in the work [Vetoshkin A.G. Reliability of technical systems and technological risk. - Penza: Publishing house of PGUAiS, 2003. - 154 s] the methodology of analysis and assessment of technological risk is considered, the main qualitative and quantitative methods for assessing risk, the methodology for assessing reliability, safety and risk using logical and graphic analysis methods, criteria for acceptable risk, risk management principles; examples of the use of the risk concept in engineering practice are considered.

Известны также технические решения, используемые при концептуальном проектировании систем и определении их облика.There are also known technical solutions used in the conceptual design of systems and determining their appearance.

В частности, известно техническое решение [RU 16877, Ul, G06F 17/60, 20.02.2001], выполненное с возможностью моделирования элементов бизнес-системы и их взаимосвязей, подключенная к внешним источникам информации, в виде, по меньшей мере, одного компьютерного устройства, соединенного с, по меньшей мере, одним рабочим местом оператора, оснащенным, по меньшей мере, одним интерфейсом, при этом, оно содержит подсистему концептуального описания бизнеса компании, подсистему моделирования бизнес-системы действующей компании, подсистему моделирования рациональной бизнес-системы компании, подсистему тестирования бизнес-системы компании, подсистему аналитического мониторинга бизнес-системы компании, подсистему тиражирования бизнеса, подсистему реинжиниринга, подсистему факторного анализа внешней среды, причем первый вход подсистемы концептуального описания бизнеса компании, вход подсистемы моделирования бизнес-системы действующей компании и вход подсистемы факторного анализа внешней среды соединены с соответствующими внешними источниками информации, первый выход подсистемы концептуального описания бизнеса компании соединен с первым входом подсистемы моделирования рациональной бизнес-системы компании, первый выход подсистемы моделирования бизнес-системы действующей компании соединен со вторым входом подсистемы моделирования рациональной бизнес-системы компании, выход подсистемы моделирования рациональной бизнес-системы компании соединен с входом подсистемы тестирования бизнес-системы компании, выход которой соединен с первым входом подсистемы аналитического мониторинга бизнес-системы компании, первый выход подсистемы аналитического мониторинга бизнес-системы компании соединен с входом подсистемы тиражирования бизнеса, второй выход подсистемы аналитического мониторинга бизнес-системы компании соединен с третьим входом подсистемы моделирования рациональной бизнес-системы компании, выход подсистемы тиражирования бизнеса соединен с, по меньшей мере, одним рабочим местом оператора, второй выход подсистемы концептуального описания бизнеса компании соединен со вторым входом подсистемы аналитического мониторинга бизнес-системы компании, второй выход подсистемы моделирования бизнес-системы действующей компании соединен с третьим входом подсистемы аналитического мониторинга бизнес-системы компании, выход подсистемы факторного анализа внешней среды соединен с первым входом подсистемы реинжиниринга, третий выход подсистемы моделирования бизнес-системы действующей компании соединен со вторым входом подсистемы реинжиниринга, выход подсистемы реинжиниринга соединен со вторым входом подсистемы концептуального описания бизнеса компании.In particular, a technical solution is known [RU 16877, Ul, G06F 17/60, 02.20.2001], made with the possibility of modeling elements of a business system and their relationships, connected to external sources of information, in the form of at least one computer device connected to at least one operator workstation equipped with at least one interface, moreover, it contains a subsystem of a conceptual description of a company’s business, a subsystem for modeling a business system of an operating company, a rational modeling subsystem the company’s business system, the company’s business system testing subsystem, the company’s business system analytical monitoring subsystem, the business replication subsystem, the reengineering subsystem, the external environment factor analysis subsystem, the first input of the company’s conceptual description subsystem, the existing business system modeling subsystem input companies and the input of the subsystem of factor analysis of the external environment are connected to the corresponding external sources of information, the first output of the conceptual subsystem A new description of the company's business is connected to the first input of the modeling subsystem of the rational business system of the company, the first output of the modeling subsystem of the business system of the operating company is connected to the second input of the modeling subsystem of the rational business system of the company, connected to the input of the testing subsystem the company's business system, the output of which is connected to the first input of the analytical monitoring subsystem of the company’s business system, the first output the subsystem of analytical monitoring of the business system of the company is connected to the input of the subsystem of the business replication, the second output of the subsystem of analytical monitoring of the business system of the company is connected to the third input of the subsystem of the rational business system of the company, the output of the subsystem of business replication is connected to at least one operator’s workstation , the second output of the subsystem of the conceptual description of the company’s business is connected to the second input of the subsystem of analytical monitoring of the company’s business system, the second output of the subsystem of modeling the business system of the operating company is connected to the third input of the subsystem of analytical monitoring of the business system of the company, the output of the subsystem of factor analysis of the external environment is connected to the first input of the subsystem of reengineering, the third output of the subsystem of modeling the business system of the operating company is connected to the second input of the reengineering subsystem, the output of the reengineering subsystem is connected to the second input of the subsystem of the conceptual description of the company’s business.

Недостатком этого технического решения является относительно узкая область применения, что не позволяет использовать его для решения задачи формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов без дополнительных доработок.The disadvantage of this technical solution is the relatively narrow scope, which does not allow it to be used to solve the problem of forming the appearance of the orbital constellation of spacecraft without additional modifications.

Известно также техническое решение [RU 2533436, C1, G06F 17/00, 20.11.2014], включающее блоки регистрации параметров объекта, каналы связи, аппаратуру хранения информации, блок мониторинга, блок принятия решений, блок корректирования информации и потребителей информации, информационный паспорт объекта, основной блок хранения информации, дублирующий блок хранения информации, блок информационных обликов объекта, информационный блок объемно-композиционного решения, информационный блок параметров внутренней структуры, информационный блок параметров поверхности, информационный блок параметров освещенности и информационный блок параметров окружения, а также частные блоки: характерных по форме отдельных объемных элементов объекта, характерных по физическим характеристикам материала отдельных объемных элементов объекта, характерных по физическим характеристикам материала отдельных участков поверхности объекта, характерных по освещенности отдельных участков поверхности объекта и отдельных характерных зон окружения объекта, причем информационный блок объемно-композиционного решения выполнен составным из частных блоков характерных по форме отдельных объемных элементов объекта, каждый из которых включает блоки параметров характерного по форме отдельного объемного элемента: блок геометрических параметров и блок параметров общего вида, информационный блок параметров внутренней структуры выполнен составным из частных блоков характерных по физическим характеристикам материала отдельных объемных элементов объекта, каждый из которых включает блоки параметров характерного по физическим характеристикам материала отдельного объемного элемента: блок параметров физических характеристик материала, из которого выполнен элемент, блок параметров однородности материала элемента, а также блок параметров включений из другого материала, информационный блок параметров поверхности выполнен составным из частных блоков характерных по физическим характеристикам материала отдельных участков поверхности объекта, каждый из которых включает блоки параметров характерного по физическим характеристикам материала отдельного участка: блок параметров физических характеристик материала поверхности и блок параметров отражательной способности поверхности, информационный блок параметров освещенности выполнен составным из частных блоков характерных по освещенности отдельных участков поверхности объекта, каждый из которых включает блоки параметров характерного по освещенности отдельного участка: блок параметров естественного освещения, блок параметров искусственного освещения и блок параметров изменчивости освещения во времени, а информационный блок параметров окружения выполнен составным из частных блоков отдельных характерных зон окружения объекта, каждый из которых включает блоки параметров отдельных характерных зон окружения: блок параметров взаимного расположения объекта и окружающих его предметов и блок параметров об ориентации объекта и окружающих его предметов относительно сторон света, кроме того, основной блок хранения информации и дублирующий блок хранения информации включены в аппаратуру хранения информации, блоки регистрации параметров включены в блок мониторинга и включают: блок регистрации параметров объемно-композиционного решения, блок регистрации параметров внутренней структуры, блок регистрации параметров поверхности, блок регистрации параметров освещенности и блок регистрации параметров окружения, а блок информационных обликов объекта содержит изображения объекта и характеристики объекта в виде описания свойств и численных параметров, определяющих состояние объекта в определенный момент времени, при этом блоки регистрации параметров соединены каналами связи с соответствующими блоками параметров частных блоков, блок мониторинга соединен с блоком принятия решений, который в свою очередь соединен с информационным паспортом объекта и с блоком корректирования информации, а блок корректирования информации соединен также с информационным паспортом объекта, кроме этого, информационный паспорт объекта выполнен в виде электронного документа и соединен с аппаратурой хранения информации, аппаратура хранения информации соединена с блоком информационных обликов объекта, а блок информационных обликов объекта соединен с потребителями информации.A technical solution is also known [RU 2533436, C1, G06F 17/00, 11/20/2014], which includes units for recording object parameters, communication channels, information storage equipment, a monitoring unit, a decision making unit, an information and information consumers correction unit, an object information passport , the main unit for storing information, a duplicate unit for storing information, a unit for information appearance of an object, an information block for a volumetric-composite solution, an information block for parameters of the internal structure, an information block for parameters Surfaces, an information block of illumination parameters and an information block of environmental parameters, as well as private blocks: characteristic in the form of separate volumetric elements of the object, characteristic in physical characteristics of the material of individual volumetric elements of the object, characteristic in physical characteristics of the material of individual sections of the surface of the object, characteristic for the illumination of individual sections the surface of the object and individual characteristic zones of the environment of the object, and the information block of the volumetric-compositional solution It was made of composite blocks of characteristic blocks of individual volumetric elements of the object, each of which includes blocks of parameters characteristic of the shape of a separate volumetric elements: a block of geometric parameters and a block of general parameters, an information block of parameters of the internal structure is made of partial blocks of characteristic physical characteristics material of individual volumetric elements of the object, each of which includes blocks of parameters characteristic of the physical characteristics of the material a separate volume element: a block of parameters of the physical characteristics of the material from which the element is made, a block of parameters of homogeneity of the material of the element, as well as a block of parameters of inclusions from another material, an information block of surface parameters made of composite blocks of individual sections of the object’s surface characteristic of the physical characteristics of the material, each of which includes blocks of parameters characteristic of the physical characteristics of the material of a particular section: block of parameters physically x characteristics of the surface material and the block of surface reflectivity parameters, the information block of the illumination parameters is made up of private blocks of individual sections of the surface characteristic for the illumination, each of which includes blocks of parameters characteristic of the illumination of a particular section: a block of parameters of natural lighting, a block of parameters of artificial lighting, and a block of parameters of variability of lighting over time, and the information block of environmental parameters is made up one of the private blocks of the individual characteristic zones of the environment of the object, each of which includes blocks of parameters of the individual characteristic zones of the environment: a block of parameters of the relative position of the object and its surroundings and a block of parameters about the orientation of the object and its surrounding objects relative to the cardinal points, in addition, the main storage unit information and a backup information storage unit are included in the information storage equipment, parameter registration units are included in the monitoring unit and include: parameter registration unit s of a volumetric-composite solution, a unit for registering the parameters of the internal structure, a unit for registering the parameters of the surface, a unit for registering the parameters of the illumination and a unit for registering the parameters of the environment, and a block of informational images of the object contains images of the object and characteristics of the object in the form of a description of the properties and numerical parameters that determine the state of the object a certain point in time, while the parameter registration blocks are connected by communication channels with the corresponding parameter blocks of private blocks, block m nitration is connected to the decision block, which in turn is connected to the information passport of the object and to the information correction block, and the information correction block is also connected to the information passport of the object, in addition, the information passport of the object is made in the form of an electronic document and connected to information storage equipment , information storage equipment is connected to the unit of information images of the object, and the block of information images of the object is connected to consumers of information.

Недостатком этого технического решения также является относительно узкая область применения, что не позволяет использовать его для решения задачи формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов без дополнительных доработок.The disadvantage of this technical solution is also a relatively narrow scope, which does not allow using it to solve the problem of forming the appearance of the orbital constellation of spacecraft without additional modifications.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является автоматизированное устройство [RU 2321886, С2, G06F 17/50, 10.04.2008], содержащее модуль ввода данных для приема множества значений характеристик изделия, связанных с набором изделий, имеющих диапазон отклонения в отношении множества характеристик изделия, получающихся в процессе, модуль корреляции для выбора прогнозирующей характеристики из множества характеристик изделия и модуль регрессии для определения регрессионной(-ых) модели(-ей) между прогнозирующей характеристикой и, по меньшей мере, одной из оставшихся характеристик изделия, при этом, модуль ввода данных предназначен для приема целевого значения для прогнозирующей характеристики и целевого значения для, по меньшей мере, одной оставшейся характеристики изделия, модуль регрессии предназначен для определения пересечения целевого значения для прогнозирующей характеристики и целевого значения первой оставшейся характеристики изделия по отношению к регрессионной модели между прогнозирующей характеристикой и первой оставшейся характеристикой изделия, модуль регрессии предназначен для определения соответствующих верхнего и нижнего интервалов прогнозирования, связанных с регрессионной(-ыми) моделью(-ями) между прогнозирующей характеристикой и, по меньшей мере, одной из оставшихся характеристик изделия.The closest in technical essence to the proposed one is an automated device [RU 2321886, C2, G06F 17/50, 04/10/2008] containing a data input module for receiving a plurality of product characteristics values associated with a set of products having a deviation range with respect to a plurality of product characteristics resulting in the process, a correlation module for selecting a predictor characteristic from a plurality of product characteristics and a regression module for determining the regression model (s) between the predictor characteristic and, in at least one of the remaining characteristics of the product, while the data input module is designed to receive the target value for the predictive characteristic and the target value for at least one remaining product characteristic, the regression module is used to determine the intersection of the target value for the predictive characteristic and the target the values of the first remaining product characteristic with respect to the regression model between the predictive characteristic and the first remaining product characteristic, my The regression bar is intended to determine the corresponding upper and lower forecasting intervals associated with the regression model (s) between the predictor characteristic and at least one of the remaining product characteristics.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая точность при использовании для формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, что обусловлено относительно узкими функциональными возможностями, поскольку при формировании облика орбитальной группировки космических аппаратов оно не позволяет произвести это по комплексному показателю, позволяющему учитывать не один, а несколько несколько частных показателей, например, качество, стоимость и риски получения космической информации при эксплуатации группировки.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low accuracy when used to form the appearance of the orbital constellation of spacecraft, which is due to the relatively narrow functionality, since when forming the appearance of the orbital constellation of spacecraft, it does not allow this to be done according to a complex indicator that allows not only one but several several private indicators, for example, the quality, cost and risks of obtaining space information When operating the grouping.

Задача, которая решается в предложенной полезной модели, является повышение точности устройства путем обеспечения возможности учета достаточно полного комплекса факторов, характерных для проектов, осуществляемых в процессе космической деятельности и формировать облик орбитальной группировки космических аппаратов по комплексному показателю, позволяющему учитывать качество, стоимость и риски получения космической информации при эксплуатации группировки.The problem that is solved in the proposed utility model is to increase the accuracy of the device by providing the ability to take into account a fairly complete set of factors specific to projects carried out in the course of space activities and to shape the appearance of the orbital constellation of spacecraft by a comprehensive indicator that allows taking into account the quality, cost and risks of obtaining space information during the operation of the grouping.

Требуемым техническим результатом является повышение точности устройства применительно к формированию облика орбитальной группировки космических аппаратов за счет расширения его функциональных возможностей.The required technical result is to increase the accuracy of the device in relation to the formation of the appearance of the orbital constellation of spacecraft by expanding its functionality.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее блок ввода данных о требованиях к получаемой космической информации, блок ввода данных о прогнозных условиях функционирования группировки и блок имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, согласно полезной модели, введены блок ввода данных показателей качества космических аппаратов, блок формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, первый, второй и третий входы которого соединены, с выходами, соответственно, блока ввода данных о требованиях к получаемой космической информации, блока ввода данных о прогнозных условиях функционирования группировки и блока ввода данных показателей качества космических аппаратов, а выход соединен со входом блока имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а также блок оценки стоимости функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, вход которого соединен с первым выходом блока имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а выход соединен с четвертым входом блока формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, блок оценки качества космической информации, вход которого соединен со вторым выходом блока имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а выход соединен с пятым входом блока формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, и блок оценки рисков функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, вход которого соединен с третьим выходом блока имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а выход соединен с шестым входом блока формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, into a device containing a data input unit about the requirements for received space information, a data input unit about the forecast conditions for the operation of the constellation, and a simulation unit for the process of functioning of the orbital constellation of spacecraft, according to the utility model, a unit for inputting data on the quality indicators of spacecraft, a unit for shaping the appearance of the orbital constellation of spacecraft, the first, in the second and third inputs of which are connected, with the outputs, respectively, of the data input unit about the requirements for the received space information, the data input unit about the forecast conditions for the functioning of the constellation and the data input unit of the spacecraft quality indicators, and the output is connected to the input of the simulation unit of the orbital functioning process grouping of spacecraft, as well as a unit for assessing the cost of functioning of the orbital grouping of spacecraft, the input of which is connected to the first the course of the simulation unit of the functioning of the orbital constellation of spacecraft, and the output is connected to the fourth input of the formation unit of the appearance of the orbital constellation of the spacecraft, the space quality assessment unit, the input of which is connected to the second output of the simulation block of the process of functioning of the orbital constellation of spacecraft, and the output is connected with the fifth input of the image forming unit of the orbital constellation of spacecraft, and the evaluation unit the risks of the functioning of the orbital constellation of spacecraft, the input of which is connected to the third output of the simulation unit of the functioning of the orbital constellation of spacecraft, and the output is connected to the sixth input of the formation unit of the appearance of the orbital constellation of spacecraft.

На чертеже представлена функциональная схема автоматизированного устройства формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов.The drawing shows a functional diagram of an automated device for shaping the appearance of the orbital constellation of spacecraft.

Автоматизированное устройство формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов содержит блок 1 ввода данных о требованиях к получаемой космической информации, блок 2 ввода данных о прогнозных условиях функционирования группировки и блок 3 имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов.An automated device for shaping the appearance of an orbital constellation of spacecraft contains a data input unit 1 for the requirements for the received space information, a data input unit 2 for the forecast conditions for the operation of the constellation, and a simulation simulation unit 3 for the process of functioning the spacecraft orbital constellation.

Кроме того, автоматизированное устройство формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов содержит блок 4 ввода данных показателей качества космических аппаратов, блок 5 формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, первый, второй и третий входы которого соединены, с выходами, соответственно, блока 1 ввода данных о требованиях к получаемой космической информации, блока 2 ввода данных о прогнозных условиях функционирования группировки и блока 4 ввода данных показателей качества космических аппаратов, а выход - соединен со входом блока 3 имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов.In addition, the automated device for shaping the appearance of the orbital constellation of spacecraft contains a unit 4 for inputting data on the quality indicators of spacecraft, a block 5 for forming the appearance of an orbital constellation of spacecraft, the first, second, and third inputs of which are connected to the outputs, respectively, of the unit 1 for entering requirements data to the received space information, block 2 data input on the forecast conditions for the functioning of the grouping and block 4 data input quality indicators of space vehicles comrade, and the output - connected to the input unit 3 functioning simulation process orbital constellation of spacecraft.

Автоматизированное устройство формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов содержит также блок 6 оценки стоимости функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, вход которого соединен с первым выходом блока 3 имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а выход соединен с четвертым входом блока 5 формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, блок 7 оценки качества космической информации, вход которого соединен со вторым выходом блока 3 имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а выход соединен с пятым входом блока 5 формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов, и блок 8 оценки рисков функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, вход которого соединен с третьим выходом блока 3 имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, а выход соединен с шестым входом блока 5 формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов.The automated device for shaping the appearance of the orbital constellation of spacecraft also contains a unit 6 for estimating the cost of functioning of the orbital constellation of spacecraft, the input of which is connected to the first output of the block 3 of simulation modeling the functioning of the orbital constellation of spacecraft, and the output is connected to the fourth input of the block 5 of forming the appearance of the orbital constellation of spacecraft apparatus, unit 7 for assessing the quality of space information, the input of which is connected to the next output of block 3 of simulation modeling the functioning of the orbital constellation of spacecraft, and the output is connected to the fifth input of block 5 forming the appearance of the orbital constellation of spacecraft, and block 8 of the risk assessment of the functioning of the orbital constellation of spacecraft, the input of which is connected to the third output of block 3 of simulation of the process the functioning of the orbital constellation of spacecraft, and the output is connected to the sixth input of the orbital formation block 5 Noah spacecraft grouping.

Устройство содержит элементы, охарактеризованные на функциональном уровне, и описываемая форма их реализации предполагает использование, в частности, программируемых (настраиваемых) многофункциональных средств, поэтому ниже при описании работы устройства представляются сведения, подтверждающие возможность выполнения такими средствами конкретной предписываемой ему в составе данного устройства, включая необходимые математические соотношения.The device contains elements that are characterized at a functional level, and the described form of their implementation involves the use of, in particular, programmable (customizable) multifunctional tools, therefore, below when describing the operation of the device, information is provided confirming the possibility of such tools being used for the specific device being prescribed, including necessary mathematical relationships.

Работает автоматизированное устройство формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов следующим образом.An automated device for shaping the appearance of the orbital constellation of spacecraft operates as follows.

В блок 1 ввода данных о требованиях к получаемой космической информации, в блок 2 ввода данных о прогнозных условиях функционирования группировки и в блок 4 ввода данных показателей качества космических аппаратов предварительно или периодически в процессе работы устройства вводятся данные, характеризующие требования к качеству информации (например, требования по периодичности и достоверности (качеству) изображений наблюдаемых участков земной поверхности), прогнозные условия функционирования группировки (например, объемы финансирования и прогнозы возможности поддержания и усиления группировки), а также показатели качества космических аппаратов (например, значения показателей надежности космических аппаратов, характеризующих такие свойства, как их безотказность, долговечность и сохраняемость, и значения показателей назначения, характеризующих эффект применения космических аппаратов по назначению в конкретных условиях (ГОСТ 22851-77 «Выбор номенклатуры показателей качества промышленной продукции. Основные положения»).In block 1 for entering data on the requirements for the received space information, in block 2 for entering data on the forecast conditions for the functioning of the constellation, and in block 4 for entering data for the quality indicators of spacecraft, data characterizing the requirements for the quality of information are entered preliminary or periodically during operation of the device (for example, requirements for the frequency and reliability (quality) of the images of the observed areas of the earth’s surface), the forecast conditions for the functioning of the group (for example, the volumes are financed ia and forecasts of the ability to maintain and strengthen the grouping), as well as quality indicators of spacecraft (for example, values of reliability indicators of spacecraft characterizing properties such as their reliability, durability and persistence, and values of destination indicators characterizing the effect of using spacecraft for their intended purpose specific conditions (GOST 22851-77 "The choice of the range of indicators of quality indicators of industrial products. Key Points ”).

На основе данных, введенных в блоки 1, 2 и 4, в блоке 5 формирования облика орбитальной группировки космических аппаратов вначале производится генерация начального облика группировки, в частности, количественного состава космических аппаратов, их типов, параметров орбит, при которых выполняются требования к орбитальной группировке в соответствии с введенными данными.Based on the data entered in blocks 1, 2, and 4, in block 5 of the formation of the appearance of the orbital constellation of spacecraft, the initial appearance of the constellation is first generated, in particular, the quantitative composition of the spacecraft, their types, orbit parameters for which the requirements for the orbital constellation are fulfilled in accordance with the entered data.

Далее в блоке 3 имитационного моделирования процесса функционирования орбитальной группировки космических аппаратов, например, производится расчет пространственно-временных характеристик движения космических аппаратов, позволяющих провести оценивание качества получаемой космической информации, стоимости и рисков функционирования орбитальной группировки.Further, in block 3 of simulation modeling of the functioning of the orbital constellation of spacecraft, for example, the spatial and temporal characteristics of the motion of spacecraft are calculated, which allow us to evaluate the quality of the received space information, the cost and functioning risks of the orbital constellation.

Оценка рисков производится в блоке 8 риски на основании данных, полученных по результатам анкетирования специалистов (экспертов) по вопросам анализа рисков, связанных с возможным изменением требований к организации космической деятельности (финансирования проектов, сроков выполнения проектов и т.п.), что позволяет сформировать возможность возникновения неблагоприятных последствий при планировании (проектировании) космической деятельности. В простейшем случае эти данные и соответствующие им сценарии задаются параметрически, например, в виде электронных таблиц.Risk assessment is carried out in block 8 risks based on data obtained from a survey of specialists (experts) on risk analysis related to a possible change in the requirements for the organization of space activities (financing of projects, project deadlines, etc.), which allows the possibility of adverse effects in the planning (design) of space activities. In the simplest case, this data and the corresponding scripts are specified parametrically, for example, in the form of spreadsheets.

Оценка качества получаемой космической информации производится в блоке 7, где производится расчет показателей, например, периодичности обзора заданного участка местности, общей площади объектов наблюдения, вероятности обнаружения заданных объектов и т.д., что позволяет оценить качество получаемой информации при соответствующем облике орбитальной группировки космических аппаратов. В простейшем случае расчеты производятся параметрически, например, с использованием электронных таблиц.The quality of the received space information is assessed in block 7, where indicators are calculated, for example, the frequency of the survey of a given area, the total area of objects to be monitored, the probability of detection of given objects, etc., which allows you to evaluate the quality of the information obtained with the corresponding appearance of the orbital constellation of space apparatuses. In the simplest case, the calculations are performed parametrically, for example, using spreadsheets.

В блоке 6 производится оценка стоимости функционирования (эксплуатации) орбитальной группировки космических аппаратов путем расчета затрат на эксплуатацию орбитальной группировки космических аппаратов заданного состава.In block 6, the cost of functioning (operation) of the orbital constellation of spacecraft is estimated by calculating the cost of operating the orbital constellation of spacecraft of a given composition.

Результаты расчетов поступают в блок 5, где на основе полученных значений показателей качества информации, стоимости и рисков функционирования группировки производится уточнение параметров орбитальной группировки и режимов функционирования космических аппаратов, после чего проводится повторное моделирование и расчет показателей. Процесс повторяется итерационно до прекращения улучшения значений показателей качества информации, стоимости и рисков функционирования группировки. Для этого могут быть использованы различные подходы и критерии, например, из условия обеспечения максимума значения главного показателя (например, по качеству информации) при ограничениях на заданные риски и максимально допустимые значения по стоимости. В этом случае итерационный процесс формирования облика в блоке 5 прекращается, если на последующем шаге (на последующих шагах) не происходит улучшение показателей, подаваемых на его вход.The calculation results go to block 5, where on the basis of the obtained values of the indicators of information quality, cost and risks of functioning of the constellation, the parameters of the orbital constellation and the operating modes of the spacecraft are refined, after which repeated modeling and calculation of the indices are carried out. The process is repeated iteratively until the improvement of the indicators of information quality, cost and risks of functioning of the grouping ceases. For this, various approaches and criteria can be used, for example, from the condition of ensuring the maximum value of the main indicator (for example, according to the quality of information) with restrictions on the specified risks and the maximum allowable values at cost. In this case, the iterative process of image formation in block 5 is terminated if, at the next step (at the next steps), there is no improvement in the indicators supplied to its input.

В результате в блоке 5 формируется наилучший из возможных вариантов облика орбитальной группировки космических аппаратов при заданных исходных данных и интервалах их возможных изменений.As a result, in block 5, the best possible form of the appearance of the orbital constellation of spacecraft is formed for given initial data and the intervals of their possible changes.

Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении точности устройства применительно к формированию облика орбитальной группировки космических аппаратов, поскольку при формировании облика учитывается более полный комплекса факторов, характерных для проектов, осуществляемых в процессе космической деятельности (по комплексному показателю, позволяющему учитывать качество информации, стоимость эксплуатации и риски функционирования группировки), что обеспечивается реализацией более широких функциональных возможностей устройства.Thus, due to the improvement of the known device, the required technical result is achieved, which consists in increasing the accuracy of the device in relation to the formation of the appearance of the orbital constellation of spacecraft, since the formation of the image takes into account a more complete set of factors characteristic of projects carried out in the course of space activity (according to the complex indicator, allowing to take into account the quality of information, the cost of operation and the risks of functioning of the group), then ensured the implementation of a broader functional capabilities of the device.

Claims

An automated device for shaping the appearance of an orbital constellation of spacecraft, containing a data input unit about the requirements for the received space information, a data input unit about the forecast conditions for the operation of the spacecraft, and a simulation unit for the process of functioning the spacecraft orbiting spacecraft, characterized in that a space quality data input unit is introduced spacecraft, unit for shaping the appearance of the orbital constellation of spacecraft, first, second the first and third inputs of which are connected to the outputs, respectively, of the data input unit about the requirements for the received space information, the data input unit about the forecast conditions for the functioning of the constellation and the data input unit of the spacecraft quality indicators, and the output is connected to the input of the simulation unit of the orbital group functioning process spacecraft, as well as a unit for assessing the cost of functioning of the orbital constellation of spacecraft, the input of which is connected to the first output m block of simulation of the process of functioning of the orbital constellation of spacecraft, and the output is connected to the fourth input of the formation unit of the appearance of the orbital constellation of spacecraft, a block for assessing the quality of space information, the input of which is connected to the second output of the block of simulation of the process of functioning of the orbital constellation of spacecraft with the fifth input of the formation unit of the appearance of the orbital constellation of spacecraft, and the evaluation unit p Skov functioning orbital constellation of spacecraft, whose input is connected to the third output of the simulation operation process of the orbital group of spacecraft, while the output is connected to a sixth input of the image forming orbital constellation of spacecraft.