Путешествие в космос - Баллистика и навигация космических аппаратов - 17.3. Особенности постановки задачи БНО при действии возмущений

Баллистика и навигация космических аппаратов

17.3. Особенности постановки задачи БНО при действии возмущений

В условиях плохой наблюдаемости по выборке измерений задача определения вектора состояния КА принадлежит к классу некорректных (неустойчивых) задач, решения которых не обладают условием единственности и устойчивости по отношению к погрешностям исходных данных (см., например, [17]). В частности, в условиях функционирования НАКУ при высокой загрузке траекторных измерительных средств, а также при возникновении нештатных ситуаций при управлении КА, получение выборки сеансов измерений в требуемом объеме становится не всегда возможным. Следует отметить, что и в штатных ситуациях решение задач, связанных с установлением факта выведения КА на орбиту, определением координат точек падения возвращаемых элементов по измерениям текущих навигационных параметров (ИТНП) на участке спуска производят, как правило, с использованием выборки ограниченного объема, состоящей из 1...3 сеансов.

Качество решения задач БНО предопределено свойствами, прежде всего, методов, моделей и реализующих их алгоритмов, но вместе с тем не исчерпывается ими. Свойства задач БНО и их характеристики (в частности, точность, оперативность, надежность, стоимость и др.) опосредованы элементами «инструмента», реализующей системы (АС БНО) и физическим содержанием задачи (совокупностью системных свойств: наблюдаемостью, управляемостью, идентифицируемостью и др.). Очевидно, реализация задач с помощью автоматизированной системы БНО должна быть произведена с минимальной деформацией на поле решений за счет выбора методов, моделей и алгоритмов, программных средств, технических комплексов, за счет квалифицированных действий персонала, реализующего решения, ит. д.

Возмущения, обусловленные средой (автоматизированной системой БНО и «системными» свойствами среды), а также дефектами внутренней структуры (плохой наблюдаемостью, неидентифицируемостью и т. д.), являются факторами, которые должны быть учтены при дальнейшем совершенствовании элементов и свойств связки «задача БНО — инструментарий ее решения» как объект-системы.

В соответствии с причинами, вызывающими некорректность обсуждаемых задач, целесообразно рассмотреть концептуальную модель типов воздействий на задачу (3) со стороны математической постановки (формулировки) и решения (методов, моделей и алгоритмов — ММА), программных средств (ПС), информационного обеспечения (И), организационного построения (человека — Ч), комплекса средств автоматизации (техника — Т), лингвистических (языковых) средств (Я), метрологического (Мт) и правового обеспечения (П)

<ММА —» 3; ПС 3; И —»3; Ч —» 3; Т —» 3; Я —»3; Мт —» 3; П —»3>, позволяющую выделить следующие некорректности решения задач определения параметров движения (ОПД КА):

► математическую (ММА —» 3), характеризуемую проявлением некорректно выбранных (разработанных) математических методов, моделей и алгоритмов решения задачи ОПД;

► программную (ПС —> 3), возникающую в результате некорректности программных средств. Отсутствие ошибок в программе характеризует ее корректность. Корректность программных средств обеспечивают, в частности, отладкой программы на множестве исходных данных, регламентированном в технической документации;

► информационную (И —» 3), возникающую вследствие ошибок, неточностей, недостаточности (избытка), противоречивости, луканарности (наличия пропусков) в информации, приводящую к невозможности решения задачи или к искажению результатов ее решения;

► эргатическую (организационную) (Ч —» 3), являющуюся результатом некорректных действий персонала (например, человека — оператора) и искажающую результат решения задачи;

► аппаратную (техническую) (Т —> 3), возникающую в результате некорректного использования комплекса средств автоматизации или его элементов и приводящую к искажению результата решения задачи;

► лингвистическую (языковую) (Я —> 3), возникающую вследствие отсутствия достаточности для общения различных категорий руководителей и исполнителей языковых средств в удобной для них форме с элементами автоматизированной системы БНО (АС БНО) и для осуществления процедур преобразования и машинного представления обрабатываемой в системе информации;

► метрологическую (Мт—»3), возникающую вследствие некорректного использования комплекса технических средств и совокупности документов, определяющих научные и организационные основы, правила и нормы, направленные на достижение единства, требуемой точности измерений и достоверности контроля в целях обеспечения требуемой эффективности АС БНО;

► правовую (П —» 3), возникающую вследствие некорректности правовых норм, регламентирующих правоотношения при функционировании АС ОПД и юридический статус результатов ее функционирования.

Для успешного определения пространственно-временных характеристик КА должна быть разработана автоматизированная система управления разрешением обобщенной (с учетом условий функционирования инструментария решения) некорректности задач (ОНкЗ) БНО. Общая схема управления решением ОНкЗ в технологическом цикле определения параметров движения КА, включающая этапы выявления некорректностей, распознавания образа (причины), ранжирование некорректностей, а также преобразование (редуцирование) и решение задачи БНО, представлена на рис. 17.3.

Реализация представленной схемы и ее фрагментов позволяет в одних случаях существенно повысить оперативные и точностные характеристики задач БНО, а в других — принципиально получить приемлемое решение классически неразрешимых задач.

Среди мер регуляризации решения ОНкЗ (наряду с методами решения классических некорректных задач) можно выделить универсальные (системные) и специальные. К универсальным мерам относят прежде всего следующие:

► использование интеллектуального банка баллистических данных, включающего баллистическую базу данных с системой управления и баллистическую экспертную систему;

► поэтапная проверка достоверности получаемых решений в ходе выполнения ТЦ БНО;

► многоэтапное решение задачи оценивания с учетом технического состояния средств;

► параллельное использование разнообразных методов, моделей и алгоритмов БНО, а также различных элементов комплексов средств автоматизации;

► комплексное сочетание (выбор) частных способов регуляризации, обеспечивающее оптимальное (рациональное) решение задачи БНО;

► эффективная организация программирования решаемых задач, вычислительного процесса, а также эксплуатации ПМО;

► применение принципа внешнего дополнения как основы получения объективных результатов моделирования и др. Специальные способы регуляризации учитывают конкретные условия и специфику решаемых задач. В табл. 17.1 для трех основных элементов ТЦ БНО приведены широко распространенные способы регуляризации ОНкЗ математического моделирования движения КА, предварительной обработки ИТНП, а также определения вектора состояния.

<<<Назад Страница 148 Далее>>>

WalkInSpace.Ru

Правила:

«Путешествие в космос» © 2024

Использование материалов допускается при условии указания авторства WalkInSpace.ru и активной ссылки на www.WalkInSpace.ru.

Используются технологии uCoz