SCI Библиотека

Анализируется начальный этап создания плавучих научно-измерительных пунктов (НИПов) для обеспечения испытаний и эксплуатации космических летательных аппаратов во время их прохождения над пространством Мирового океана. Подчеркивается, что первоначально плавучие НИПы создавались путем переоборудования уже построенных гражданских судов (преимущественно сухогрузов). В исследовании представлены основные государственные и ведомственные документы, на основании которых проводилось переоборудование ранее построенных гражданских судов: сухогрузов, теплоходов, лесовозов; названы заводы, на которых осуществлялось переоборудование, проекты, на основе которых переделывались суда, а также описана организация испытаний судов на океанских просторах. Рассматривается процесс совершенствования научно-измерительной техники по мере создания океанографических экспедиций в Тихом океане (ТОГЭ-4 и ТОГЭ-5) и плавучего телеметрического комплекса для Атлантического океана, которые впоследствии функционировали как самостоятельные воинские части, подчиненные командованию РВСН и военно-космическим войскам. Утверждается, что полученный в результате эксплуатации этих судов опыт был творчески использован позже при строительстве специальных судов, оборудованных как командно-измерительные комплексы для отслеживания и управления ракетно-космической техникой. Авторы исследования особо подчеркивают роль ленинградских ученых, конструкторов и судостроителей на начальном этапе создания отечественного «космического флота».

В статье анализируется процесс проектирования и создания специализированных плавучих командно-измерительных комплексов для реализации космической программы СССР в 1960-1990-е годы ХХ века. Особо освещено участие в этой работе ученых, конструкторов и судостроителей Ленинграда, поскольку именно их усилиями и выполнялась основная часть проектных работ. С необходимой подробностью рассмотрено значимое специализированное оборудование плавучих командно-измерительных комплексов и приведены важнейшие тактико-технические характеристики этих объектов. Представлены методы, позволившие существенно ускорить проектирование и строительство «космических комплексов» на судах. Вся работа по переделке и оснащению созданных и создаваемых кораблей проводилась в соответствии с требованиями, разработанными для плавучих командно-измерительных комплексов. Особое внимание уделено процессу развития плавучих командно-измерительных комплексов и мер по разработке и осуществлению маскировочных мероприятий для легализации их существования, в частности судов, работавших в Северной Атлантике. Отдельно повествуется о трансформации отношения к космической флотилии СССР, вызванной распадом СССР, которая повлекла за собой дробление единого комплекса таких судов. Все это в итоге привело к тому, что космическая флотилия СССР в конце ХХ века фактически прекратила свое существование.

Показано, что применительно к технологическим инновациям должен неукоснительно соблюдаться принцип упреждающей (по отношению к началу разработки комплексов) разработки технологий, приборов, агрегатов и систем. Проводится анализ преимуществ и недостатков математических моделей и методик, применяемых при оценке меры риска реализации технологических инноваций. Предлагается методика, позволяющая расширить область применения аналитических методов количественного анализа рисков технологических инноваций, за счет приведения показателей частных рисков по результатами срокам к показателям стоимости. Показаны направления применения методики, включающие использование менее сложныхи апробированных технологий как метод снижения рисков, а также обоснование предложений по управлению программами технологических инноваций на основе системного анализа факторов риска различной природы. Обеспечение сопоставимости оценки полезности технологической инновации, выражаемой в абсолютном большинстве случаев в стоимостных показателях, и меры риска ее реализации за счет приведения показателей частных рисков по результатам и срокам к показателям стоимости позволяет принимать обоснованные решения по упрощению состава разрабатываемых технических средств. Областью применения методики является не только обоснование предложений по снижению рисков технологических инноваций. Апостериорные расчеты потерь, возникших вследствие наступления рисковых событий, позволяют методами системного анализа оценить влияние факторов риска различной природы на ход реализации программ технологических инноваций, определить наиболее опасные из них, сформулировать проблемы, порождающие возникновение таких факторов риска и выработать предложения по решению таких проблем.

Проведены расчетные исследования условий возникновения пробоя печатных плат в приборах бортовой аппаратуры вследствие накопления заряда в стеклотекстолите FR-4 при действии электронного излучения космического пространства на орбите космического аппарата ГЛОНАСС. Показано, что при мощных солнечных вспышках электростатические разряды, возникающие вследствие объемной ионизации стеклотекстолита, могут приводить к пробоям печатных плат в приборах бортовой аппаратуры при суммарной толщине защиты, не превышающей 3 мм алюминия. Отмечается, что объемная электризация диэлектрика печатных плат в приборах бортовой аппаратуры при суммарной толщине защиты более 3 мм алюминия не может привести к генерации электростатических разрядов, приводящих к сбоям и отказам в функционировании бортовой аппаратуры в реальных условиях космического пространства. Электростатические разряды, способные вызвать указанные эффекты, могут быть обусловлены, например, генерацией импульсных электромагнитных наводок вследствие электризации диэлектрических материалов в кабелях бортовой кабельной сети.

В статье рассмотрены три вида задач обеспечения управления полетом космическими аппаратами (КА): командно-программное, баллистико-навигационное и информационно-телеметрическое в качестве объекта анализа задач управления КА. Представлена схема предметной области основных видов решения задач управления КА: методов, моделей и обобщенной технологии в формате базовых частей - постановки задачи, алгоритма, программы и проведения расчетов. Для каждого вида обеспечения представлены формы выдачи данных, используемых в цикле управления КА. Автором проведен анализ параметров решения задач управления КА на предмет определения степени структуризации последних. Результаты анализа показали, что ошибки, допущенные в одной составляющей части решения, переводят соответствующую задачу в разряд слабоструктурированных. При этом формат решения из формализованного переходит в эвристический. Дано определение системного подхода для исследования информационных объектов и его основные задачи: декомпозиция, анализ и синтез систем, приводится краткое описание методологии системного подхода и его этапов. Для решения слабоструктурированных задач баллистико-навигационного обеспечения рекомендуется использовать системно-элементный и системно-структурный подходы, причем в первом случае рассматриваются элементы объекта, а во втором - их структурные связи

Рассмотрена задача высокоточного абсолютного местоопределения потребителя по измерениям глобальных навигационных спутниковых систем с разрешением целочисленной неоднозначности псевдофазовых измерений. На основе теории S-преобразования предложено решение этой задачи, при котором ионосферные задержки не исключаются путем образования ионосферосвободных комбинаций измерений, а включаются в число оцениваемых переменных. Описаны преимущества такого подхода, его особенности. Разработана и описана общая модель измерений на исходных частотах, позволяющая совместно обрабатывать измерения по сигналам нескольких ГНСС как с кодовым разделением (КР), так и с частотным разделением (ЧР) при использовании процедуры разрешения целочисленной неоднозначности псевдофазовых измерений.

В статье предложена методика определения параметров функционирования целевой системы малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли, как части низкоорбитальной группировки. Выполнен анализ условий наблюдаемости объектов. Определены зависимости параметров орбитального построения группировки малых космических аппаратов от площади наблюдаемой поверхности. Даны рекомендации по способу размещения космических аппаратов и их количеству. Предложена методика определения функциональных характеристик целевой системы малого космического аппарата.

Предложена система электропитания, предназначенная для обеспечения электроэнергией систем космического аппарата. Она обеспечивает сохранение конструктивных характеристик солнечной батареи прототипа и позволяет устанавливать средства обеспечения теплового режима фотоэлектрической батареи с сохранением стоимости производства солнечной батареи прототипа. Рассмотрены различные виды концентраторов солнечной энергии: концентраторы в виде отдельных выпуклых линейных линз Френеля, концентраторы «Flexible Array Concentrator Technology», концентраторы типа «Stretched Lens Array». Представлена методика повышения характеристик солнечной батареи космического аппарата. В методику входит расчет различных видов концентраторов, типов фотоэлектрических преобразователей и видов каркасов солнечной батареи. В качестве примера реализации методики разработана конструкция панелей солнечной батареи. Приведена сравнительная таблица характеристик солнечной батареи до и после модернизации.

Представлены результаты исследования, на основании которых был разработан комплекс математических моделей для баллистического анализа миссии по отправке малого космического аппарата к спутнику Юпитера Каллисто и его посадки на поверхность спутника. В данной миссии предлагается применить гравитационный манёвр около Земли и аэродинамический манёвр около Юпитера для снижения затрат рабочего тела космического аппарата. Оценена минимальная необходимая тяга двигателей и длительность манёвра для мягкой посадки космического аппарата с заданной массой на спутник. Была найдена оптимальная дата старта для возможности запуска космического аппарата с помощью ракеты-носителя «Союз-2» среднего класса. Моделирование движения проводилось численно, в математическом пакете Mathсad построены все необходимые для анализа движения графические зависимости.

Рассматривается проблема обеспечения заданной терморазмеростабильности конструкций из слоистых полимерных композиционных материалов на период срока службы. Предлагается метод надёжностно-ориентированного проектирования терморазмеростабильной композитной конструкции, согласно которому её проектные параметры устанавливаются с учётом технологической реализуемости термодеформационных свойств в конкретном технологическом процессе и эксплуатационной изменчивости этих свойств для условий и длительности применения изделия. Обсуждаются особенности процесса проектирования по критерию размерной точности и стабильности при удовлетворении требований надёжности, прочности и жёсткости в рамках разработанного подхода, приведён алгоритм комплексного решения задачи.