Table of Contents Table of Contents
Разработка модифицированного метода анализа нештатных ситуаций для оперативного принятия решений по управлению космическим аппаратом Next Page
Information
Show Menu
Разработка модифицированного метода анализа нештатных ситуаций для оперативного принятия решений по управлению космическим аппаратом Next Page

 


ОАО «РКК «Энергия», г. Королев, Московская обл., 141070, Россия 		1
Введение. При управлении любой технической системой необходимо контролировать перечень параметров, которые характеризуют объект управления, состояние подсистем, качество выполнения подсистемами функций, предполагающее наличие обратной связи по контрол... 		1
Теоретически при летно-конструкторских испытаниях КА в контролируемой бортовой системе может возникнуть любая расчетная или нерасчетная нештатная ситуация. Таким образом, потенциальное количество нештатных ситуаций достаточно велико. Для оценки состоя... 		3
При использовании первого подхода предполагаем, что обобщение состояний бортовой системы в классы заключается в близком значении параметров, описывающих состояние исследуемой системы. Например, в один из классов могут входить нештатные ситуации, связа... 		3
При втором подходе нештатные ситуации обобщаются в классы на основе близости расположения их причин в системе. Иными словами, в системе кислородообеспечения в один класс могут входить неисправности, обобщенные признаком «отказ клапана». Недостатком та... 		3
Для более информативного анализа на практике необходимо применять комбинированный метод, включающий оба подхода, в зависимости от сложившейся нештатной ситуации. При использовании комбинированного метода оператор сталкивается с еще одной проблемой — в... 		4
В каждом конкретном случае задачу выбора определенного количества классов следует решать с учетом складывающихся обстоятельств. Рассмотрим один из общих подходов к выбору количества классов. Для сложившейся оценки заданной системы предлагается включат... 		4
При условии , , где — общее множество всех состояний рассматриваемой системы; — множество рассмотренных классов состояний ; — дополнение относительно , т.е. множество классов принципиально возможных состояний, но не вошедших в ; — вероятность тог... 		4
В первом случае оператор анализирует работу системы после соответствующей обработки телеметрической информации, в распоряжении имеет вектор который в данном случае представляет собой совокупность множества единичных параметров полученных с борта КА... 		5
С помощью вектора для специалиста группы управления описывается текущее состояние оцениваемой системы . В распоряжении специалиста имеется заранее разработанный и описанный состав классов состояний , включающий в себя ситуации штатного функционирован... 		5
Оценка осуществляется исходя из правила , если выполняется следующее условие: 		5
Таким образом, текущее состояние оцениваемой системы идентифицируется как j-я рассмотренная ситуация из множества классов возможных состояний в том случае, если имеется полное попарное совпадение соответствующих параметров, описывающих текущее состо... 		6
На практике в частных случаях возможно как загрубение оценки, так и детализация ее. При загрубении ввиду недостаточности получаемой с борта информации и отсутствия косвенных средств контроля текущую ситуацию не удается идентифицировать как определенну... 		6
В ряде случаев можно провести более детальную оценку текущей ситуации и соотнести ее с одной из разновидностей j-й рассмотренной ситуации. Это возможно при использовании, например, косвенных данных, позволяющих уточнить ситуацию: 		6
при и . 		6
Во втором случае рассматривается ситуация, при которой количество поступивших с борта КА телеметрических параметров, описывающее текущее состояние , на один меньше требуемого, например не получен . Тогда возможна ситуация, при которой для идентификаци... 		6
, 		6
где — количество параметров, описывающих текущую ситуацию; — количество строго определенных параметров, выбираемое для j-й рассмотренной ситуации заранее. 		7
Оценка текущей ситуации как ее идентификация с j-й рассмотренной ситуацией невозможна. В данном случае из подмножества классов состояний, в которых есть параметр , необходимо его удалить. В этом случае возможно образование нового множества рассмотренн... 		7
Если не получены множества параметров вместо одного, то все описанные рассуждения и выводы остаются в силе, но ситуация в этом случае может только ухудшиться. Для исключения подобного при получении телеметрии с борта КА необходимо предусматривать избы... 		7
В третьем случае рассматривается ситуация, при которой выполнение процедуры идентификации не может быть отнесено ни к одной из рассмотренных ситуаций, т. е. , поскольку 		7
при 		7
В этом случае имеется нерасчетная нештатная ситуация на борту КА. Определение согласованного состояния объекта управления специалистами становится более сложной задачей. Однако для того чтобы задать направление возможного анализа ситуации, следует иде... 		7
Постановка задачи выглядит следующим образом. Имеется текущее состояние оцениваемой системы , которое описывается с помощью вектора параметров . Необходимо подобрать такое , которое описывается параметрами , и чтобы выполнялось условие 		7
, 		8
где — расстояние между точками пространства параметров. 		8
На практике возможен и даже необходим подбор нескольких, ближайших к текущему, рассмотренных состояний объекта управления, поскольку формальный выбор одного ближайшего рассмотренного состояния объекта управления может дать ложное направление поиска со... 		8
, 		8
где — наперед заданная величина, которая характеризует множество рассматриваемых состояний, наиболее близких к данному. 		8
Существует несколько подходов к оценке . Наиболее простым является вычисление расстояния по Хем-мингу, которое определяется так: 		8
Однако необходимо учитывать, что компоненты векторов и могут иметь разную природу (давление, температура, расход и т.д.), поэтому представляется целесообразным переписать выражение в виде 		8
В некоторых случаях, кроме оценки расстояния всех компонентов, бывает необходимо также провести оценку по максимальному расстоянию. В этом случае используется обобщенная мера расстояний порядка 		9
. 		9
Тогда при величина описывается расстоянием Хемминга; при величина описывается евклидовым расстоянием; при величина , т. е. оценивается расстояние по наибольшему отклонению. 		9
Иногда бывает целесообразным использовать некоторую степень расстояния 		9
. 		9
Тогда в случае необходимости, например при и , возможна оценка квадратов расстояний: 		9
. 		9
В некоторых ситуациях параметры, описывающие состояние объекта управления, нельзя считать одинаково значимыми для оценки, т. е. пространство параметров является анизотропным с точки зрения значимости параметров. Учет свойств анизотропного пространств... 		9
Так, весовые коэффициенты представляют собой вектор , с помощью компонентов которого учитывается значимость соответствующих параметров . Как правило, для оценки значимости используется относительный, поэтому для весовых коэффициентов можно использоват... 		9
или , 		10
тогда меру расстояния, характеризующую близость текущей ситуации к одной из рассмотренных с учетом неравноценности параметров, можно записать как 		10
. 		10
 FlippingBook