Способ разрешения конфликтных ситуаций при управлении полетами космических аппаратов

Изобретение относится к космической отрасли, а именно к способам обеспечения управления КА научного и социально-экономического назначения (НСЭН), и может использоваться при организации проведения сеансов связи (СС) с КА с целью принятия необходимых мер по разрешению конфликтных (КС) и парированию нештатных ситуаций (НШС) при эксплуатации технических средств наземного комплекса управления (НКУ), а именно командно-измерительных систем (КИС). Способ основан на принципе последовательных перемещений времени проведения одного из конфликтующих СС на время «заблокированной» зоны радиовидимости (ЗРВ). Для этого на основании информации о состоянии КИС и заявленных СС определяют наличие разного рода конфликтов между сеансами связи различных КА. Разрешение КС между СС производится с использованием ЗРВ, участвующих в КС («заблокированных»), с последующим разрешением вновь возникающих КС путем переноса времени проведения СС одного из участников конфликта на время его нахождения в ЗРВ свободной КИС. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности управления КА НСЭН и увеличение количества проводимых СС. 1 табл., 3 ил.

 

Изобретение относится к космической отрасли, а именно к способам обеспечения управления космическими аппаратами (КА) научного и социально-экономического назначения (НСЭН), и может использоваться, например, при организации сеансов связи с целью управления КА и принятия необходимых мер по разрешению конфликтных (КС) и парированию нештатных ситуаций (НШС) при задействовании технических средств наземного комплекса управления (НКУ), а именно командно-измерительных систем (КИС).

Анализ основных тенденций и направлений наращивания космической группировки (КГ) КА НСЭН и развития наземной инфраструктуры показывает, что в ближайшее время не исключено возникновение КС при управлении КГ КА НСЭН из-за возрастания информационных потоков и ограниченности технических возможностей средств НКУ, т.к. количество КА будет значительно превосходить количество КИС, т.е. NКА>>NКИС. Наращивание космической группировки КА (КГ КА НСЭН), с одной стороны, и переход на малопунктную технологию управления с использованием унифицированных КИС, с другой стороны, предъявляют новые требования к организации бесконфликтного задействования КИС при обеспечении управления КА НСЭН. Под конфликтной ситуацией с точки зрения задействования КИС понимается ситуация, когда возникает необходимость задействования одних и тех же КИС в одно и то же время для проведения сеансов связи (СС) с разными КА. Нештатные ситуации возникают при возникновении неисправностей, увеличении нагрузки сверх нормы и т.п., в связи с чем, возникает необходимость замены КИС и/или, соответственно, времени проведения СС(1 ((1 В дальнейшем, в связи с тем, что для разрешения КС и парирования НШС требуется проведение одних и тех же операций по обеспечению СС определенными ресурсами, по тексту применяется единый термин - КС). Поэтому одним из основных вопросов организации управления перспективной КГ КА является необходимость обеспечения бесконфликтного задействования ресурсов КИС с целью повышения оперативности и надежности управления КА и, в конечном итоге, эффективности управления КГ КА НСЭН в целом. Разрешение возникающих КС производится в процессе приема и обработки заявок на проведение СС, поступающих от Секторов управления КА, при планировании задействования КИС. Основным принципом задействования КИС, при использовании малопунктной технологии управления, является принцип коллективного использования КИС, заключающийся в том, что одни и те же средства применяются для управления КА различного назначения. При этом особенностью задействования КИС является то обстоятельство, что КИС может быть задействована для управления только тех КА, которые находятся в зоне радиовидимости (ЗРВ) соответствующей КИС, причем зоны радиовидимости различных КА могут перекрываться, что и приводит к возникновению КС.

Известны различные способы разрешения КС, которые используются на этапе планирования задействования КИС при решении задач управления.

Известны способы разрешения КС [1-4] при работе различных систем, основанные на оптимизации расписаний их функционирования. Но при этом ряд таких характеристик планируемых операций, как запаздывание, опережение, длительность ожидания и др., а также критерии, используемые при оптимизации расписаний (плана), не могут использоваться при планировании проведения сеансов связи с КА.

Имеются также патенты и заявки [5-8] на способы, которые частично устраняют отдельные недостатки способов, приведенных в [1-4]. Однако и они не позволяют учитывать возможность задействования ресурса КИС в интересах определенного КА при изменении временных характеристик проведения СС.

В целом, приведенные аналоги [1-8] не решают поставленную авторами задачу в части выявления и оперативного разрешения КС при управлении КА, из-за особенностей, определяемых динамикой полета КА, при которых порядок и время задействования КИС жестко коррелированны.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ, реализованный на базе аппаратно-программного комплекса (АПК) [9, стр. 48-53, 10], входящего в состав созданного в ФГУП ЦНИИмаш «Центра ситуационного анализа, координации и планирования» (ЦСАКП) [11, стр. 162-171], по совокупности существенных признаков принятый за ближайший аналог изобретения (прототип).

Известный способ разрешения КС при управлении полетами КА реализуется следующим образом.

На основании заявок, поступающих из Секторов управления различными КА, содержащих характеристики СС (дату проведения СС, номер КА, начало СС ( t с с н ) , окончание СС ( t с с к ) , номер заказываемой КИС и др.), и расчетных значений ЗРВ ( t з р в н , t з р в к ) заказываемых КИС для каждого КА, формируется единая таблица заявок на проведение СС и ЗРВ для всех КА и КИС.

Далее для каждой КИСl ( l = 1, k ¯ ) проверяется факт наличия КС.

Факт наличия КС определяется из условия:

где ( t i н ,   t i к ) - время начала ( t i н ) или окончания ( t i к ) сеанса связи КАi, находящегося в ЗРВ КИСj;

t i + 1 н , t i + 1 к - время начала ( t i + 1 н ) и окончания ( t i + 1 к ) сеанса связи КАi+1, находящегося в ЗРВ КИСj;

При наличии КС (КС=1) аналитик-планировщик разрешает КС переносом времени проведения СС одного из конфликтующих КА на время его нахождения в ЗРВ другой КИС, не участвующей в КС. При этом время ЗРВ конфликтной КИС для этого КА исключается из дальнейшего рассмотрения (блокируется).

Таким же образом анализу подвергаются все СС, входящие в единую таблицу. Сеансы связи, которые участвуют в КС и для которых нет незаблокированных (свободных) ЗРВ, исключаются из дальнейшего рассмотрения и не участвуют в планировании, что в конечном итоге приводит к невыполнению технологического цикла управления КА.

Анализ применяемого способа показывает, что основными недостатками рассматриваемой системы являются:

- отсутствие возможности задействования заблокированных ЗРВ, что приводит к необходимости отказа в проведении СС, а соответственно к снижению эффективности управления КА в целом;

- необходимость использования аналитика-планировщика в случае наличия КС, что значительно снижает уровень автоматизации планирования, а соответственно и оперативность разрешения КС.

Поэтому возникает потребность в разработке такого способа, который позволит устранить выявленные недостатки.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности управления КА за счет повышения оперативности и обеспечения возможности комплексной автоматизации процессов выявления и разрешения КС, а также увеличение количества проводимых СС и уменьшение времени планирования задействования КИС.

Согласно изобретению технический результат достигается тем, что в отличие от известных способов бесконфликтное задействование КИС в предлагаемом изобретении осуществляется за счет организации последовательных перемещений времени проведения СС не только на время свободных ЗРВ, непосредственно не участвующих в КС, но и на время «заблокированных» ЗРВ.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

В процессе приема и обработки информации, содержащей характеристики СС и ЗРВ, организуется таблица конфликтных ситуаций, таблица текущих характеристик и таблица текущего плана. В таблицу КС включаются КА, имеющие хотя бы одну КС вида {ССi∧ССi+1} или {ССi∧ЗРВi+1}, или {ЗРВi∧ЗРВi+1}. Формат таблицы КС приведен на фиг.1. Сеансы связи остальных КА не участвующих в КС, исключаются из дальнейшего анализа и включаются в таблицу текущего плана.

Таблица КС заполняется в соответствии c порядком генерации СС и ЗРВ КА, определяемым порядком расположения КА в единой таблице заявок. При этом временной интервал КС определяется, как t = | t i + 1 к t i н | , где t i н - заявленное время начала сеанса связи или ЗРВ КАi, t i + 1 к - окончание сеанса связи или ЗРВ КАi+1. Временные интервалы возникновения КС ранжируются с присвоением соответствующего номера и формируется таблица КС применительно к каждой КИС. Каждой ячейке таблицы присваивается адрес вида (ij): i - порядковый номер учитываемых КА, i = ( 1, z ¯ ) ; j - порядковый номер временного интервала, j = ( 1, m ¯ ) . Здесь z - общее количество КА, участвующих во всех КС, m - количество учитываемых временных интервалов. В соответствии с временным интервалом в таблицу КС заносятся характеристики всех СС и ЗРВ для тех КА, которые участвуют в любом роде КС. При этом характеристикам ЗРВ присваивается индекс «н» (начальные).

На основе таблицы КС формируется таблица текущих характеристик (ТХ) участников КС. Формат таблицы ТХ соответствует формату таблицы КС. В таблицу ТХ из таблицы КС поочередно генерируются характеристики СС и ЗРВ КА i-ых. Производится классификация КС. Конфликтные ситуации классифицируются следующим образом:

КС1 - конфликтная ситуация 1-го рода при СС∧ССi+1;

КС2 - конфликтная ситуация 2-го рода при ССi∧ЗРВi+1;

КС3 - конфликтная ситуация 3-го рода при ЗРВi∧ЗРВi+1.

Здесь:

ССi, ССi+1, ЗРВi, ЗРВi+1 - сеансы связи и зоны радиовидимости соответственно КАi и КАi+1;

∧ - логическая операция «и».

ЗРВ, которые являются участниками КС2, присваивается индекс «т» (текущие).

Для определения варианта разрешения КС формируется банк цепочек допустимых перемещений СС (ЦП) вида:

где ЦП(v) ij - вариант цепочки допустимого перемещения СС КАi из ячейки с адресом ij в ячейку с адресом i(j±f);

v - номер варианта, зависящий от количества ЗРВн, (v≥1);

f - количество учитываемых временных интервалов;

ij(СС), i(j±f)(ЗРВн) - адреса ячеек СС и ЗРВ соответственно.

Здесь смысловое содержание графических обозначений:

«⇒» - содержит;

«→» - из ячейки (а) следует в ячейку (б).

При наличии нескольких ЗРВн - перемещение производится на ближайшую по времени к заявленному СС. Критерием выбора (оптимизации) при этом является параметр minΔt, численное значение которого определяется по формуле

где t i с , t q з - время начала СС или ЗРВ соответственно;

q - количество учитываемых ЗРВ.

При отсутствии ЗРВн у конфликтующего СС (ССкт ∈ КАi+1,2,…,z) и конфликтуемого СС (ССкм ∈ КАi) формируется ЦП вида:

Где

r - номер варианта, зависящий от количества ЗРВт, (r≥1);

(i±k) - номер КА.

В банк ЦП помещаются только те цепочки, которые заканчиваются элементом (ЗРВн).

При v>1 или r>1 производится оптимизация плана и выбирается вариант, удовлетворяющий условию наименьшего количества перемещений.

КС между конфликтующим ССкт ∈ КАi+1,2,…,z-1 и конфликтуемым ССкм ∈ КАi разрешается с использованием следующих правил перемещений

1. В первую очередь КС разрешаются путем перемещения ССкт на ЗРВн ∈ КАi+(1,2,…,z-1) с использованием ЦП вида(2). То есть:

КС1(ij(ССкм)∧(i+k)j(ССкт))=ij(ССкм)!ЦП(v)(i+k)j⇒

⇒ij(ССкм)!((i+k)j(ССкт)→(i+k)(j±f)(ЗРВн).

Здесь:

- k≤z-1;

- знак «!» означает неизменность статуса и адреса ячейки ij (СС).

Т.е. характеристики (ССкм) и статус ячейки с адресом (ij) не изменяются. Изменяются характеристики ССкт и статус ячейки ((i+k)j) с ССкт на ЗРВт, и статус ячейки ((i+k)(j±f)) с ЗРВн на СС.

2. При отсутствии ЗРВн ∈ КАi+(1,2,…,z-1) и при наличии ЗРВн ∈ КАi КС1 решается путем перемещения ССкм на ЗРВн ∈ КАi с использованием ЦП вида (2). То есть:

КС1(ij(ССкм)∧(i+k)j(ССкт))=(i+k)j(ССкт)!ЦП(v)ij⇒

⇒(i+k)j(ССкт)!(ij(ССкм)→i(j±f)(ЗРВн)).

3. При отсутствии ЗРВн ∈ КАi+(1,2,…,z-1) и ЗРВн ∈ КАi КС решается путем перемещения ССкм на ЗРВт ∈ КАi с использованием ЦП вида (4). То есть:

КС1(ij(ССкм)∧(i±k)j(ССкт))=(i±k)j(ССкт)!(ЦП(r)ij∧ЦП(r)(i±a)(j±f)∧…

…∧ЦП(r)(i±b)(j±d)∧ЦП(v)(i±e)(j±g)).

Раскрыв содержание учитываемых ЦП, получим порядок перемещений при разрешении КС1:

КС1(ij(ССкм)∧(i±k)j(ССкт))=(i±k)j(ССкт)!((ij(ССкм)→i(j±f)(РЗВРт))∧

∧((i±a)(j±f)(ССкм)→(i±a)(j±d)(РЗВРт))∧((i±b)(j±d)(ССкм)→(i±b)(j±c)(РЗВРт))∧…

…∧((i±e)(j±g)(СС)→(i±e)(j±s)(РЗВРн)).

Здесь: (a,b,e,k)≤z-1; (i-(a,b,e,k))>0; (d,c,f,g,s)≤m-1; (j-(d,c,f,g,s))>0.

При отсутствии возможности разрешения КС1 с использованием ЦП вида (2), (4) конфликтующий СС исключается из процесса планирования для данного КИС и помещается в банк не реализованных СС.

По окончании разрешения КС1 между КАi и КАi+1 изменяются соответствующие характеристики СС, ЗРВ и статус ячеек: СС на ЗРВт, соответственно ЗРВн на СС. Формируются и заносятся в банк ЦП цепочки вида (2), (4) для СС ∈ КАi+1. Из банка исключаются использованные ЦП.

Далее производится генерация характеристик СС и ЗРВ КАi+2 и соответствующее разрешение КС1 и т.д. до i=z.

Возможность реализации предлагаемого способа относительно способа - прототипа, рассмотрим на примере при следующей постановке задачи.

На дату (p+q), где p - текущая дата, q - количество учитываемых суток, провести суточное планирование задействования КИС для обеспечения управления несколькими КА. В результате предварительного анализа определены КА и время возникновения КС применительно к каждой КИС. Требуется разрешить наибольшее количество КС первого рода (КС1).

Для упрощения представления примера рассмотрим решение задачи при следующих условиях:

- распределение СС проводится применительно к одной КИС;

- ресурс КИС позволяет обеспечить все рассматриваемые СС;

- сеансы связи имеют одинаковую продолжительность и равные приоритеты;

- в конфликтной ситуации участвует не более 2-х КА.

Исходные данные представлены в таблице 1, где определен состав участников конфликтных ситуаций, и каждая ячейка однозначно определена адресом и статусом (СС или ЗРВ).

Таблица 1
- Таблица конфликтных ситуаций
Номер временного интервала Номер СС и ЗРВ
КА1 КА2 КА3 КА4
1 11 (СС) 31 (СС)
2 22 (СС) 42 (СС)
3 13 (ЗРВ) 33 (ЗРВ) 43 (СС)
4 14 (СС)
5 25 (СС) 35 (СС)
6 36 (СС) 46 (СС)
7 27 (ЗРВ)
8 18 (ЗРВ)

Таким образом, имеем:

- участников конфликтных ситуаций из общего состава КА - 4 КА;

- количество рассматриваемых СС - 10;

- сеансов связи, участвующих в КС - 9.

При этом конфликтных ситуаций:

Типа КС1 - 4:11(СС)∧31(СС); 22(СС)∧42(СС); 25(СС)∧35(СС); 36(СС)∧46(СС).

Типа КС2 - 2:13(ЗРВ)∧42(СС); 33(ЗРВ)∧42(СС).

Типа КС3 - 1:3(ЗРВ)∧33(ЗРВ).

Задача с использованием способа, реализованного в рассматриваемом прототипе, решается в соответствии со схемой разрешения КС, приведенной на фиг.2.

В процессе анализа характеристик СС и ЗРВ КА i-ых аналитик - планировщик при выявлении КС1 разрешает ее путем использования ЗРВ конфликтующего КА либо конфликтуемого КА. В нашем примере, на пером этапе, после генерации характеристик СС и ЗРВ КА1, КА2, КА3 возникли две КС1, которые разрешаются следующим образом:

КС1(11(СС)∧31(СС))⇒31(СС)→33(ЗРВ);

КС1(25(СС)∧35(СС))⇒25(СС)→27(ЗРВ).

При последующей генерации характеристик СС и ЗРВ КА4 заявленные сеансы связи 42(СС), 43(СС), 46(СС) конфликтующие с 22(СС), 33(СС), 36(СС) соответственно, исключаются из планирования, т.к. КА2, КА3, КА4 не имеют свободных ЗРВ применительно к данному КИС. На втором этапе сеансы связи 11 (СС), 22(СС), 33(СС), 14(СС), 35(СС), 36(СС), 27(СС) включаются в план, а возможность реализации сеансов связи 42(СС), 43(СС), 46(СС) рассматривается при планировании задействования КИС, находящихся на других КИП при наличии соответствующих ЗРВ.

Таким образом, при заявленных 10-и СС в план для данного КИС включены 7 сеансов связи.

Рассмотрим задачу разрешения КС с использованием предлагаемого способа перемещений. Задача решается в соответствии со схемой разрешения КС, приведенной на фиг.3.

Из таблицы КС в таблицу текущих характеристик последовательно генерируются характеристики СС и ЗРВ конфликтующих КА. Задача разрешения КС решается в несколько этапов.

Этап 1. В таблицу текущих характеристик помещаются характеристики СС и ЗРВ КА1. Характеристикам ЗРВ КА1 присваивается индекс «н». Формируются ЦП вида (2):

ЦП(1,2)11⇒11(СС)→13(ЗРВн)∨18(ЗРВн);

ЦП(1,2)14⇒14(СС)→13(ЗРВн)∨18(ЗРВн).

Здесь: ∨ - логическая операция «или».

Этап 2. Генерация характеристик СС и ЗРВ КА2. Конфликты (КС) между КА1 ∧ КА2 отсутствуют. Характеристикам ЗРВ КА2 присваивается индекс «н». Формируются ЦП вида (2):

ЦП(1)22⇒22(СС)→27(ЗРВн);

ЦП(1)25⇒25(СС)→27(ЗРВн).

Этап 3. Содержание этапа: генерация характеристик СС и ЗРВ КА3; разрешение КС1((КА3∧КА1)∨(КА3∧КА2)); изменение статуса ячеек таблицы текущих характеристик; формирование ЦП.

Этап 3.1. Генерация характеристик СС и ЗРВ КА3 и разрешение КС.

Возникло две КС: КС1(11(СС)∧31(СС)); КС1(25(СС)∧35(СС)).

КС(11(СС)∧31(СС) разрешается в соответствии с правилом №1 и использования ЦП вида (2):

КС1(11(СС)∧31(СС))=11(СС)!(31(СС)→33(ЗРВн)).

КС(25(СС)∧35(СС) разрешается в соответствии с правилом №2 и использования ЦП вида (2):

КС1(25(СС)∧35(СС))=35(СС)!(25(СС)→27(ЗРВн)).

Этап 3.2. Изменение статуса и индекса характеристик ячеек и формирование ЦП.

Производится изменение индекса и статуса ячеек: 13(ЗРВн) на 13(ЗРВт), 31(СС) на 31(ЗРВт); 33(ЗРВн) на 33(СС), 25(СС) на 25(ЗРВт), 27(ЗРВн) на 27(СС). Соответственно из банка ЦП исключаются те ЦП, которые не заканчиваются элементом (ЗРВн), а именно: ЦП(1)11, ЦП(1)14, ЦП(1)22 и ЦП(1)25. Формируются новые ЦП с элементом (ЗРВн).

Т.к. у КА2 и КА3 отсутствуют ЗРВн, то формируются ЦП вида (4). ЦП формируются в следующем порядке:

1. Для СС КА3:

ЦП(1)(33∨35∨36)⇒((33∨35∨36)(СС)→31(ЗРВт))∧ЦП(2)11.

Раскрыв содержание ЦП(2)11, получим:

ЦП(1)(33∨35∨36)⇒((33∨35∨36)(СС)→31(ЗРВт))∧(11(СС)→18(ЗРВн)).

2. Для СС КА2:

ЦП(1)(22∨27)⇒(22(СС)→25(ЗРВт))∧ЦП(1)35∧ЦП(2)11.

Раскрыв содержание ЦП(1)35 и ЦП(2)11, получим:

ЦП(1)(22∨27)⇒(22(СС)→25(ЗРВт))∧

∧(35(СС)→31(ЗРВт))∧(11(СС)→18(ЗРВн)).

В банк ЦП заносятся ЦП(1)(33∨35∨36), ЦП(1)(22∨27).

Этап 4. Содержание этапа: генерация характеристик СС и ЗРВ КА4; разрешение КС1((КА4∧КА2)∨(КА4∧КА3)); дополнение текущего плана; организация учета не реализованных СС.

Этап 4.1. Генерация характеристик СС и ЗРВ КА4 и разрешение КС.

Возникло три КС1: КС1(22(СС)∧42(СС)); КС1(33(СС)∧43(СС)), КС1(36(СС)∧46(СС)).

В силу допущения о равенстве приоритетов разрешается КС1(22(СС)∧42(СС)), возникшая в порядке генерации характеристик СС и ЗРВ КА4. КС1(22(СС)∧42(СС)) разрешается в соответствии с правилом №2 и использования ЦП вида (4):

КС1(22(СС)∧42(СС))=42(СС)!(ЦП(1)22∧ЦП(1)35∧ЦП(2)11).

Раскрыв содержание ЦП(1)22, ЦП(1)35, ЦП(2)11, получим:

КС1(22(СС)∧42(СС))=42(СС)!((22(СС)→25(ЗРВт))∧

∧(35(СС)→31(ЗРВт))∧(11(СС)→18(ЗРВн)).

Этап 4.2. Дополнение текущего плана, организация учета не реализованных СС.

В силу того, что в банке ЦП не осталось цепочек перемещений с элементом (ЗРВн) сеансы связи 14(СС), 18(СС), 25(СС), 27(СС), 31(СС), 33(СС), 36(СС), 42(СС) включаются в текущий план, а 43(СС), 46(СС) в банк не реализованных СС.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа перемещений эффективность распределения СС повышается - планирование с использованием предлагаемого способа перемещений позволяет реализовать 8 СС, в то время, как при использовании способа прототипа - 7 СС.

Источники информации

1. Лазарев А.А. Алгоритмы в теории расписаний, основанные на необходимых условиях оптимальности. Исследования по прикладной математике. Казань: Изд-во Казан/, гос. ун-та, 1984 г. Вып.10. С.102-110.

2. Бурдюк В.Я., Шкурба В.В. Теория расписаний. Задачи и методы решений // Кибернетика. 1971 г. №1. С.89-102.

3. Лазарев А.А., Гафаров Е.Р. Теория расписаний. Задачи и алгоритмы. - М.: Московский государственный университет им. Ломоносова. 2011 г.

4. Турин Л.С., Дымарский Я.С. Меркулов А.Д. Задачи и методы оптимального распределения ресурсов. - М.: Советское радио, 1968 г.

5. Полушковский Ю.А. и др. Способ и аппаратно-программный комплекс для приема и обработки заявок от внешних потребителей на проведение спутниковой съемки, комплексной обработки спутниковых данных и формирования выходных информационных продуктов для внешних потребителей. Патент RU №2465617, G01S 13/00, G01V 9/00 , 20.07.2011 г.

6. Шемигон Н.Н. и др. Способ и устройство выбора стратегии в боевых действиях разнородных группировок. Патент RU №2467382 C1, G06F 17/00, 20.09.2011 г.

7. Гайнанов Д.Н. и др. Автоматизированная стеллажно-контейнерная система хранения ценностей и стеллажно-контейнерное устройство. Патент RU №2130416 C1? B65G 1/137, G06F 15/16 24.03.1997 г.

8. Морариу Ворел (US) и др. Способ и система потоков с динамической оптимизацией. Заявка на изобретение RU № 2005123061/09, 19.12.2003 г.

9. Кучеров Б.А. Автоматизация процесса оперативного планирования применения и координации использования средств НАКУ КА НСЭН и измерений [Текст] // Сб. материалов научно-практической конференции молодых ученых и специалистов предприятий ракетно-космической промышленности «Будущее российской космонавтики в инновационных разработках молодых специалистов». Ч. 1. 2011. - С. 48-53.

10. Кучеров Б.А. Программа выработки вариантов разрешения конфликтных ситуаций. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2011615260 от 06.07.2011 г.

11. Золотарев А.Н., Сохранный Е.П. О Центре ситуационного анализа, координации и планирования работы средств наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами научного и социально-экономического назначения и измерений // Космонавтика и ракетостроение. 2011. Т. 1. №62. С. 162-171.

Способ разрешения конфликтных ситуаций, возникающих при наложении времени проведения сеансов связи (СС) с различными космическими аппаратами (КА) с использованием одной и той же командно-измерительной системы (КИС), заключающийся в сравнении времени начала и окончания проведения СС одного KAi с временем начала и окончания проведения СС другого КАi+(1,2,3,…,z-1), находящихся в зоне радиовидимости (ЗРВ) упомянутой КИС, определении возникновения конфликтной ситуации (КС) относительно упомянутой КИС по следующему соотношению:

где - время начала или окончания сеанса связи КАi, находящегося в ЗРВ упомянутой КИС;
, - время начала и окончания сеанса связи КАi+1, находящегося в ЗРВ упомянутой КИС;
.
разрешении конфликтной ситуации при КС=1 переносом времени проведения СС одного из конфликтующих КА на время его нахождения в ЗРВ другой КИС, не участвующей в КС, и блокировкой времени ЗРВ первой КИС относительно упомянутого КА, отличающийся тем, что последующие КС разрешают задействованием ранее заблокированной КИС для проведения СС с одним из конфликтующих КА и переносят время проведения СС другого участника конфликта на время его нахождения в ЗРВ свободной КИС, разрешая созданную при этом КС.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для определения временной привязки телеметрических измерений с космического аппарата (КА). Способ определения временной привязки телеметрических измерений с КА включает генерацию на борту временных меток и передачу их с измеряемыми параметрами бортовых систем в сформированном телеметрическом кадре на наземный приемный пункт.

Группа изобретений относится к области траекторных измерений с использованием станции слежения (СС) за полетом космического аппарата (КА). При обмене информацией с КА по радиоканалу СС производит измерение дальности до КА и скорости ее изменения.

Изобретение относится к области оптических средств измерения параметров относительного сближения космических аппаратов (КА), а именно к оптико-электронным системам контроля скорости.

Изобретение относится к способам наблюдения за космическими объектами (КО) с помощью оптико-электронных средств и м.б. использовано для определения орбиты пассивного КО (ПКО) на геостационарной орбите автономно с борта активного КО (АКО).

Изобретение относится к способу обнаружения космических обломков. Технический результат - обнаружение космических обломков на геоцентрической орбите.

Изобретение относится к способам определения орбит космических объектов (КО), например космического мусора, бортовыми средствами космического аппарата (КА). Способ заключается в вычислении фокального параметра, истинной аномалии, эксцентриситета и наклонения орбиты интересующего КО по аналитическим формулам, основанным на законах кеплеровского движения.

Изобретение относится к радиолокации пассивных космических объектов (КО), например крупных метеоритов и астероидов (размерами более десяти метров), которые могут представлять опасность при столкновении с Землей.

Группа изобретений относится к методам и средствам траекторных измерений космических аппаратов (КА) с использованием линий радиосвязи. В способе используются три территориально разнесенные наземные измерительные станции (ИС) и приемоответчик КА.

Группа изобретений относится к методам и средствам траекторных измерений космических аппаратов (КА) с использованием линий радиосвязи. В способе используют три территориально разнесенные измерительные станции (ИС).

Изобретение относится к космической области и может быть использовано для управления полетами космических аппаратов (КА). Интегрируют информационно-вычислительный комплекс центра управления ретрансляцией и связью коммуникационными средствами в структурно выделенный сегмент, организовывают канал связи с комплексом внешних информационных обменов, на едином структурно выделенном сегменте планируют, инициируют и реализуют одновременное выполнение программных процедур, осуществляющих прием и обработку заявок потребителей на предоставление услуг ретрансляции и связи по всем видам информации, осуществляют обмен по локальной вычислительной сети всеми видами полетной информации по управляемым космическим аппаратам, внешними абонентами через комплекс внешних информационных обменов, прогнозируют движения космических аппаратов относительно спутников-ретрасляторов, производят выбор маршрутов ретрансляции информации, осуществляют доведение до потребителей сообщений о предоставлении услуг ретрансляции и связи, формируют программы управления полетами космических аппаратов, реализуют выдачу программ управления на космические аппараты.

Изобретение относится к радиолокационным системам (РЛС) в составе комплексов активной защиты Земли от приближающихся к ней объектов естественного и искусственного происхождения. Устройство включает в себя наземную РЛС с четырьмя приемными (ПРА) и одной передающей (ПДА) антеннами, с двумя фазовыми детекторами, четырьмя блоками отображения информации, регистром сдвига и блоком вычисления скорости астероида. ПДА, установленная в центре окружности, излучает пилообразный НЛЧМ сигнал. Отраженные от астероида сигналы принимаются ПРА, расположенными равномерно вдоль окружности. Параметры движения астероида определяют по моментам обнаружения и по частотам разностных сигналов, принимаемых и формируемых в ПРА, используя указанные выше средства РЛС. Технический результат изобретения состоит в расширении ассортимента РЛС комплексов активной защиты Земли.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для защиты Земли и космических аппаратов (КА) от астероидно-кометной опасности (АКО). Выводят на орбиту КА со средствами аппаратуры наблюдения (АН) на базе телескопов, первичной обработки изображений и непрерывной прямой двусторонней радиосвязи, устанавливают АН на Луне, синхронизируют КА-телескопы по шкале единого времени, размещают главную оптическую ось АН каждого КА в точках Лагранжа, поочередно сканируют и получают изображения участков небесной сферы, определяют координаты и блеск наблюдаемых небесных объектов (НО), принимают и обрабатывают на наземном пункте управления изображения с зафиксированными новыми НО, с помощью информационно-аналитического центра мониторинга АКО собирают, обрабатывают, анализируют, систематизируют, каталогизируют и хранят информацию об объектах АКО, строят динамику перемещений НО во времени и пространстве, вычисляют орбиты НО, регулярно обновляют и передают потребителям информацию об уточненных параметрах НО, оценивают степень угрозы математическим методом, основанным на критерии минимума среднего риска и зависящим от стоимости ложной тревоги, вероятности отсутствия столкновения, условной вероятности ложной тревоги, весового множителя, стоимости ущерба при столкновении, вероятности столкновения, условной вероятности пропуска столкновения, плотности вероятности положения КА или Земли в пространстве, отношения правдоподобия, плотности вероятности положения опасных космических объектов в пространстве, принимают решения о дальнейших действиях. Изобретение позволяет повысить достоверность степени оценки возможного столкновения с НО. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к бортовым системам навигации (БСН) искусственных спутников Земли (ИСЗ) на низких (с высотой до 500-600 км) орбитах. БСН содержит устройство управления системой и соединенные с ним устройство преобразования навигационных сигналов в навигационные параметры, блок преобразования навигационных параметров в параметры движения центра масс (ЦМ) ИСЗ и блок прогнозирования параметров движения ЦМ. В состав БСН введены соединенные с устройством управления системой блок уточнения баллистического коэффициента (БК) - как параметра согласования расчетного и фактического движения ИСЗ, блок накопления текущих значений БК и блок прогнозирования БК. В блоке прогнозирования БК использован адаптивный (по параметрам, либо также и по структуре модели) алгоритм прогнозирования БК. В алгоритме могут быть использованы соотношения эмпирической регрессии или метод группового учета аргументов. Техническим результатом изобретения является повышение точности прогнозирования движения ЦМ спутника. 2 ил.

Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано в навигации космического аппарата (КА). Принимают измерительные сигналы с КА и квазара, обеспечивают минимальный сдвиг по времени между измерениями с КА и квазара, выбирают проекцию углового положения квазара, максимально приближенную к положению КА, и с совпадением трасс прохождения сигналов от КА и квазара к измерительной станции, определяют двухчастотным методом смещение частот сигналов, определяют погрешность в измерениях скорости КА, определяют интегральную ионизацию трассы квазар-измерительная станция, вычисляют временную задержку прохождения сигнала, равную погрешности измерения дальности, передают полученные данные в баллистический центр совместно с результатами траекторных измерений КА для расчета траектории КА. Изобретение позволяет измерить погрешность траекторных изменений КА, вызываемых распространением измерительных радиосигналов через ионизированную среду. 2 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для передачи телеметрической информации со спускаемого космического аппарата (СКА). Устройство передачи телеинформации со СКА содержит камеру телезонда с теплозащитной оболочкой, телезонд, крышку камеры, два вышибных заряда. Число телезондов в капсуле определяется временными промежутками, через которые требуется передавать телеинформацию. Изобретение позволяет передавать текущую телеинформацию важнейших параметров с борта СКА в ЦУП или в поисково-спасательные службы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу управления космическими аппаратами и наземному комплексу управления. Для управления космическими аппаратами центром управления полетом принимают сигнал оперативного контроля с бортового комплекса управления космического аппарата, обрабатывают принятый сигнал, формируют признак наличия аварийных параметров, при его наличии формируют транзитную команду на съем телеметрической информации в текущем сеансе связи, передают ее в бортовой комплекс управления космического аппарата, записывают параметры информации оперативного контроля на сервера центральной базы данных аппаратно-программного комплекса центра управления полетом. Наземный центр управления космическими аппаратами содержит центр управления полетом, командно-измерительные комплексы, системы передачи данных, баллистический центр, системы сбора баллистической информации, центр ГЛОНАСС, системы синхронизации и единого времени, системы планирования средств управления, пункт управления системой, пункт управления полезной нагрузкой, резервную автоматизированную систему информационно-технического обеспечения для обработки телеметрической информации, соединенные определенным образом. Обеспечивается оперативность обработки телеметрической информации для диагностирования бортовых систем космических аппаратов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области космонавтики и представляет собой наземный автоматизированный комплекс управления космическими аппаратами (НАКУ КА) научного и социально-экономического назначения и измерений и способ его применения. В способе управления НАКУ КА для каждого интервала времени, заданного исходя из технологического цикла управления космическими аппаратами или циклограммой полета ракеты-носителя или разгонного блока, динамически формируют одну работоспособную конфигурацию наземных комплексов управления (измерений) из состава единой и унифицированной совокупности указанных средств контроля и обработки информации, а также средств вычислительных сетей и связи. Техническим результатом изобретения является повышение наблюдаемости и управляемости НАКУ КА. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх