Сеансно-временной метод автономного управления

 

Таким образом, одной из задач является выявления более эффективного метода автономного управления, обеспечивающего отработку программы, элементами которой являются пары  где  - область нахождения вектора выходных параметров в интервале времени от  до , т.е.  - цель управления. Такой метод должен обладать свойствами адаптивности, позволяющими реализовать процедуру достижения цели с учетом текущего реального состояния изделия, т.е. при реализации такого метода на борту на каждом шаге управления определяется управляющее воздействие ,

 

.

 

Тогда, при условии , где  - область допустимых управлений, вероятность автономной работы будет стремиться теоретически к единице. На практике вероятность автономной работы определяется количеством функциональных элементов и степенью резервирования в бортовых системах, поэтому

 

,

 

где  - вероятность отсутствия неустранимого на области допустимых управлений  возмущения. При параллельно-последовательной надежностной схеме средств обеспечения сеансов связи неустранимое возмущение  - это отказ всех комплектов одного и более функциональных элементов. Поэтому

 

,

 

где  - вероятность безотказной работы (c учетом резервирования) -того функционального элемента на интервале автономности .

На основании вышеизложенного для космических аппаратов связи, ретрансляции и навигации определен сеансно-временной метод автономного управления (СВМ).

Сеансно-временной метод - это метод адаптивного автономного управления, позволяющий по заданным в программе автономного управления параметрам сеансов целевой работы, либо параметрам других типовых циклограмм управления определять и реализовывать управляющие воздействия, обеспечивающие выполнение программы независимо от текущего состояния изделия.

Эффективность использования метода определяется конкретными особенностями построения бортовых систем космических аппаратов ретрансляции и связи, Так, функциональный элемент при наличии ненагруженного резерва и средств переключения на резерв является элементом с восстановлением. Восстановление функционального элемента происходит с вероятностью . При реализации переключателя на централизованных сбоеустойчивых средствах, определяющих работоспособность и живучесть изделия в целом, вероятность безотказной работы переключателя можно условно принять за единицу.

В таком случае величина определяется следующим выражением:

 

,

где - вероятность достоверного определения текущего состояния;

- время восстановления текущего элемента;

- допустимое время задержки начала сеанса, либо допустимое время перерыва.

 

,

 

где - время обнаружения отказа, определяемое периодом контроля;

- время, затрачиваемое на принятие решения о выдаче управляющего воздействия;

- время реализации управляющих воздействий;

 - время приведения резервного элемента в рабочее состояние.

Достоверность определения текущего состояния определяется достоверностью информации о состоянии параметров бортовых систем. Повышение достоверности приводит к увеличению загрузки вычислительных средств, а загрузка вычислительных средств влияет на время обнаружения отказа, время принятия решения и время реализации управляющих воздействий.

Таким образом, для СВМ вероятность выполнения интервала автономности стремится к вероятности сохранения работоспособного сочетания комплектов при условии наличия достаточно полной модели управления и обеспечения реализации этой модели с приемлемыми временными характеристиками и показателями достоверности.

Кроме этого, независимость программы автономной работы от текущего состояния бортовых систем, означает возможность закладки на борт программ работы различными независимыми источниками, не владеющими информацией о текущем состоянии космического аппарата ретрансляции и связи. Таким образом, создается предпосылка для построения систем ретрансляции с децентрализованным доступом абонентов, что резко повышает живучесть системы в целом, увеличивает оперативность доведения до борта заявок на проведение сеансов связи.

При оценке эффективности СВМ в части интервала времени подготовки к автономному функционированию необходимо учесть, что для СВМ величина интервала подготовки к автономности не включает в себя получение и анализ информации о текущем состоянии ОУ для учета ее при разработке плана. Величина интервала определяется следующим выражением:

 

,

 

где - темп закладки программы средствами ВКУ;

 - число сеансов в программе;

 - величина элемента программы;

 - подмножество элементов программы, определяющее цель управления, т.е. параметры -го сеанса.

 

,

 

где - подмножества элементов программы, определяющие параметры  го сеанса,  - команды управления функциональными элементами, из которых набирается требуемая конфигурация средств обеспечения сеансов связи.

Таким образом, величина периода подготовки к автономности для СВМ определяется только размером элемента программы и количеством элементов программы, необходимых для задания параметров единичного сеанса, и при использовании конкретных технических средств закладки является минимальной.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: