Управление космическими полетами, часть 1, Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е., 2009

Управление космическими полетами, Часть 1, Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е., 2009.

  Впервые в учебной литературе систематизировано изложены теоретические основы и научно-технические задачи управления полетами как пилотируемых, так и беспилотных космических аппаратов, выводимых на околоземные и межпланетные орбиты. В первой части рассмотрены общие вопросы технологии управления, системно-теоретические основы построения автоматизированной системы управления и планирования космических полетов. Во второй показаны основные этапы и виды обеспечения управления космическими полетами на разных стадиях их подготовки и осуществления, рассмотрены прикладные аспекты адаптации контура управления полетами к решению целевых задач на борту космических аппаратов и орбитальных комплексов. Выполнен анализ проблем управления полетами перспективных космических аппаратов и показаны пути решения этих проблем.
Для студентов старших курсов и аспирантов, слушателей, адъюнктов и курсантов военных учреждений высшего профессионального образования. Может быть полезно специалистам в области управления космическими полетами, в том числе зарубежным, принимающих участие в выполнении совместных космических программ.




СОДЕРЖАНИЕ, СТРУКТУРА И ЦЕЛИ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ.
Подготовка к выполнению космического полета начинается с формулирования цели. Цель полета устанавливается инстанцией, именуемой обычно заказчиком. В прерогативу заказчика входит и изменение цели полета при возникновении обстоятельств, не допускающих достижения ранее поставленной цели. Космический аппарат, предназначенный для осуществления определенной цели, должен располагать набором необходимых возможностей. Подготовка и проведение полета осуществляются с использованием этих возможностей при соблюдении ограничений, которые установлены для данного аппарата и не должны нарушаться (например, уровень безопасности экипажа [9], лимит расходования ресурсов КА по этапам полета, предельно допустимая высота орбиты).

Конечная цель КП (будем называть ее в дальнейшем генеральной), как правило, многокомпонентна. В число ее компонентов могут входить, например, следующие частные цели:
- доставка полезного груза и/или космонавтов в определенный район космического пространства или на заданную орбиту либо на другой КА;
- выполнение научных исследований и экспериментов в космосе.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Сокращения и основные обозначения
Введение
Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ ПОЛЕТАМИ
Глава 1. Постановка задачи, средства н методы управления космическими полетами
1.1. Содержание, структура и цели процесса управления
1.2. Средства и методы управления пилотируемыми космическими полетами
1.3. Основные принципы обеспечения эффективности управления полетом
1.4. Функции системы управления полетом и критерии их распределения между наземным комплексом управления, бортовым комплексом автоматического управления и экипажем
1.5. Взаимодействие основных звеньев автоматизированной системы управления пилотируемыми космическими полетами
1.6. Информационное обеспечение управления космическими полетами
1.7. Организация управления пилотируемыми космическими полетами
Глава 2. Основные направления рационализации структуры автоматизированной системы управления космическими полетами и распределение функций между ее элементами
2.1. Эволюция функций и задач системы автоматизированного управления полетом пилотируемых космических аппаратов
2.2. Принципы выбора рациональных структур наземного контура системы управления космическими полетами
2.3. Синтез структуры технологических циклов управления космическими полетами средствами наземного автоматизированного комплекса управления
Раздел 2. СИСТЕМНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ ПОЛЕТАМИ
Глава 3. Научно-технические основы синтеза структуры и совершенствования функционирования автоматизированной системы управления космическими полетами
3.1. Общие положения
3.2. Концептуальная модель процессов управления космическими полетами
3.3. Принципы математической формализации и структурирования моделей состояния автоматизированной системы управления космическими полетами
3.4. Функционально-структурный подход к решению задач синтеза технологий управления полетом
3.5. Оценка потенциальной способности допустимых технологий управления космическим полетом по решению целевых задач на основе построения множеств достижимости
Глава 4. Системные аспекты алгоритмизации баллистико-навигационного обеспечения наземного комплекса управления космическими полетами
4.1. Место баллистико-навигационного обеспечения в структуре технологического управления космическими полетами
4.2. Состав, организационно-технические основы и требования, предъявляемые к баллистико-навигационному обеспечению
4.3. Формулирование основных задач баллистико-навигационного обеспечения
4.4. Математическая модель функционирования автоматизированной системы управления технологическим циклом
4.5. Особенности постановки задач баллистико-навигационного обеспечения с учетом действия возмущений
4.6. Анализ возможности описания объект-системы «задача БНО - инструмент решения» аппаратом теории ультраоператоров
4.7. Математическая формулировка обобщенных корректных (некорректных) задач баллистико-навигационного обеспечения
Глава 5. Анализ целевых и информационно-технических возможностей бортового комплекса автоматического управления при выполнении основных служебных и динамических операций
5.1. Свойства динамических систем, определяющих информационно-технические возможности бортового комплекса управления
5.2. Управляемость при решении задач встречи
5.3. Наблюдаемость и обработка измерений в задачах управления сближением космических аппаратов
5.4. Управляемость и наблюдаемость углового движения космического аппарата
Раздел 3. ПЛАНИРОВАНИЕ И ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПТИМИЗАЦИИ ПЛАНИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ
Глава 6. Планирование космических полетов
6.1. Общие сведения
6.2. Разработка планов полета тактического уровня
6.3. Разработки детального плана полета
6.4. Общий подход к автоматизации разработки плана полета
6.5. Влияние нештатных ситуаций на план полета.
Глава 7. Особенности постановки и методы решения оптимизационных задач при планировании полетов
7.1. Этапы и уровни оптимизации функционирования автоматизированной системы управления космическими полетами и реализации полетных операций
7.2. Определение рационального объема целевых операций и их ресурсного обеспечения средствами наземного комплекса управления
7.3. Критерии и основные методы оптимизации детерминированных задач отслеживания опорных движений, решаемых при планировании стандартных полетных операций
7.4. Критерии целесообразности постановки игровых (конфликтных) задач оптимального управления при планировании полетных операций
Глава 8. Принципы оптимизации планирования работы наземного комплекса автоматизированной системы управления космическим полетом
8.1. Исходные предпосылки
8.2. Формальное представление и алгоритмизация конфликтов, возникающих при планировании работы средств наземного комплекса управления
8.3. Разработка метода автоматизированного оперативного планирования работ и ресурсов средств наземного комплекса управления
8.4. Разработка метода планирования технического обслуживании средств наземного комплекса управления
8.5. Оптимальное планирование функционирования автоматизированной системы обмена информацией
Глава 9. Оптимизация планирования стандартных полетных операций с учетом характерных ограничений
9.1. Выведение космического аппарата на орбиту
9.2. Маневры сближения и стыковки космических аппаратов
9.3. Спуск с орбиты
Глава 10. Основы планирования и оптимизация управления при выполнении целевых операций
10.1. Сущность управления экспериментами, проводимыми на борту космических аппаратов
10.2. Выбор оптимальных интервалов времени выполнения целевых операций
10.3. Оптимальное управление бесперегрузочным режимом движения центра масс космического аппарата при выполнении экспериментов
Глава 11. Основы оперативного планирования полета утилизируемых крупногабаритных космических конструкций, выработавших ресурс
11.1. Исходные предпосылки утилизации крупногабаритных космических конструкций
11.2. Условия полета, определяющие концепцию оперативного планирования
11.3. Планирование и оперативное управление полетом орбитального комплекса «Мир» на завершающем этапе его обслуживания
11.4. Практическая реализация плана управления спуском орбитального комплекса «Мир»
Литература
Приложение. Космические полеты отечественных аппаратов периода советской космонавтики (1957-1991).

Купить .  





Теги: книги для студентов и школьников :: Соловьев :: Лысенко :: Любинский