Оптимизация алгоритма расчета моделей, разработанных с использованием метода, основанного на трехстадийной декомпозиции
Авторы: Павлов Д.В., Петров Д.С.
Опубликовано в выпуске: #8(56)/2016
DOI: 10.18698/2308-6033-2016-8-1522
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности
Рассмотрены вопросы разработки компьютерных моделей служебных бортовых систем космических аппаратов. Приведены существующие подходы к компьютерному моделированию и особенности их применения для технических систем рассматриваемого класса. Предложен оригинальный подход, позволяющий рассматривать различные физические взаимодействия, происходящие в исследуемой системе, и структурировать ее модель, представляемую в виде совокупности единообразных элементов. Разработан алгоритм, позволяющий построить программное представление вектора состояния и расчетных функций исследуемой системы на основе формального описания ее модели, выполненного в соответствии с предлагаемым подходом к моделированию. На базе алгоритма разработана компьютерная программа. Оценены ее быстродействие и возможность применения оригинального подхода к моделированию служебных бортовых систем космических аппаратов для информационного обеспечения управления полетом. Предложены меры по дальнейшему улучшению производительности вычислений.
Литература
[1] Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 902 с.
[2] Кравец В.Г. Автоматизированные системы управления космическими полетами. Москва, Машиностроение, 1995.
[3] Микрин Е.А. Бортовые комплексы управления космических аппаратов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, 245 с.
[4] Трудоношин В.А. Моделирование систем с сосредоточенными параметрами (базовый курс). 2008. URL: http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=BaseCourse (дата обращения 05.06.2016).
[5] Аксенов А.А., Дядькин А.А., Москалев И.В. и др. Компьютерное моделирование течения и относительного движения возвращаемого аппарата и крышки люка парашютного контейнера в процессе их разделения на участке спуска. Космическая техника и технологии, 2015, № 2, с. 39-50.
[6] Алабова Н.П., Брюханов Н.А., Дядькин А.А. и др. Роль компьютерного моделирования и физического эксперимента в исследованиях аэрогазодинамики ракетно-космических систем в процессе проектирования. Космическая техника и технологии, 2014, № 3, с. 14-21.
[7] Антонов Ф.К., Макаровская А.В., Папченко В.В., Шаенко А.Ю. Численное и экспериментальное исследование раскрывающейся космической конструкции на основе тонкостенных композитных профилей. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2015, № 1, с. 49-55.
[8] Paynter H. Analysis and Design of Engineering Systems. Cambridge, Mass., M.I.T. Press, 1961, 303 p.
[9] Mukheijee A., Samantaray A.K. Bond graph in modeling, simulation and fault identification. New Delhi, India, I.K. International Pvt. Ltd., 2006, 512 p.
[10] Петров Д.С. Имитационное моделирование двигательной установки космического аппарата при помощи трехстадийного метода декомпозиции. Вестник Московского авиационного института, 2014, т. 21, № 1, с. 43-57.
[11] Павлов Д.В., Петров Д.С. Использование метода трехстадийной декомпозиции для моделирования системы терморегулирования космического аппарата. Вестник Московского авиационного института, 2015, т. 22, № 2, с. 42-54.
[12] Rotten B. van de, Lunel S. A Limited Memory Broyden Method to Solve Highdimensional Systems of Nonlinear Equations. The Netherlands: Mathematisch Instituut, Universiteit Leiden, 2003, 236 p.