КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ:
Программа полета космического аппарата
Программа полета космического аппарата - это описание процесса полёта; документ, регламентирующий функционирование космического аппарата (КА) в полёте и работу комплекса средств, обеспечивающих управление полётом, а для космического комплекса (КК) также действия экипажа.
Программа полета определяет:
задачи,
продолжительность полёта,
последовательность операций и логическую связь между ними,
содержит данные:
о баллистической схеме (траектория движения КА, время и место включения двигателей, возможные астрономические энергетические и др. ограничения на даты старта или на проведение каких либо операций по участкам полёта КА и т.п.),
о динамическом состоянии КА (режимы ориентации, закрутки, программные развороты и т.п.),
режимы работы бортовых систем, агрегатов и конструкции КА,
последовательность проведения научных экспериментов и исследований,
порядок действия экипажа в процессе полёта,
режимы его работы и отдыха,
другие сведения, необходимые для управления полётом КА.
В программе полета могут дополнительно содержаться сведения:
о технических характеристиках бортовых систем (рабочие частоты, циклограммы, команды управления и др.),
о запасах рабочих тел и их расходе или пополнении (например, о подзарядке аккумуляторных батарей, увеличении запасов воды в СЖО, дозаправке топливом после стыковки с другим КА),
об изменении состава КА по этапам полёта (перестыковка отсеков, сброс капсул) и др.
В программе полета:
излагаются порядок и правила управления КА в процессе полёта,
содержатся сведения о зонах радиовидимости КА с наземных станций слежения,
определяются сроки проведения и задачи сеансов связи КА со станциями слежения (обмен информацией между бортовой ЭВМ и наземным вычислительным комплексом, приём с КА телеметрической информации, передача на КА радиокоманд управления, проведение траекторных измерений и т.п.),
определяются перечень средств наземного комплекса управления, режимы их работы и схема связи между ними с использованием наземных широкополосных каналов связи или каналов связи через ИСЗ.
Программа полета КА содержит также сведения о функционировании аппарата и о порядке управления им при возникновении нештатных ситуаций или отказов, вызывающих необходимость изменения штатной программы полета. Нештатные ситуации группируются, определяются типовые, устанавливаются общие принципы выхода из них и даются частные программы дальнейшего полёта. Наличие таких частных программ повышает оперативность и надёжность управления КА в полёте.
Программа полета, как правило, разрабатывается параллельно с созданием КА в несколько стадий. В зависимости от стадии изменяется объём сведений, содержащихся в программе полета, и их детализация. На предэскизном проектировании проводятся сравнительные исследования совокупности возможных вариантов полёта, основных характеристик бортовых систем и средств наземного комплекса управления. Анализ нештатных ситуаций позволяет определить дополнительные требования к бортовым системам, заложить необходимые резервы расходуемых компонентов, повысить гибкость управления КА. На стадии разработки рабочей документации и изготовления КА программа полета претерпевает изменения, связанные с учётом реальных характеристик созданных к этому времени бортовых систем и конструкции КА. На этом этапе программа полета используется для контроля правильности построения логики функционирования бортовых систем и совместимости их основных характеристик. На стадии подготовки КА к полёту программа полета дополняется рядом документов, конкретизирующих и формализирующих её положения в вид, удобный для оперативного управления полётом КА. В случае если КА входит в состав космической системы, его программа полета является частью общей программы функционирования космической системы.
Рассмотрим подробнее структуру задач управления эксплуатацией ЛК.
Всю совокупность задач управления можно условно разделить на две группы:
разработку планов или программ создания и эксплуатации отдельного комплекса и системы ЛК;
оперативное управление выполнением этих планов или программ.
Конкретизируем задачи управления, входящие в эти группы.
К первой группе относят задачи разработки:
эксплуатационной части ТТ к ЛК;
программы поддержания ЛК в готовности к применению;
плана ввода в эксплуатацию системы ЛК;
плана снятия с готовности комплексов и замены их новыми или модернизируемыми.
Ко второй группе относят задачи:
оперативного управления вводом ЛК в эксплуатацию;
поддержания ЛК в готовности к применению;
применения ЛК по назначению;
снятия ЛК с готовности или замены их новыми (модернизируемыми) комплексами.
Среди задач планирования центральной задачей можно считать разработку программы поддержания комплекса в готовности к применению. Эта программа в основном определяет объем и периодичность контроля за состоянием комплекса, содержание и периодичность различных видов технического обслуживания, способы восстановления готовности ЛК при возникновении различных неисправностей. В ней наиболее полно увязаны свойства комплекса, технология эксплуатационных процессов, степень готовности техники и персонала, организационная структура эксплуатационных органов и их задачи.
Программа поддержания в готовности системы ЛК основывается на программах поддержания готовности отдельных ЛК. Она регламентирует состав, последовательность и способы использования сил и средств в системе, обеспечивающие все предусмотренные виды технического обслуживания и восстановления готовности, неисправных ЛК для поддержания заданного уровня или улучшения функционирования системы в целом.
Планы ввода в эксплуатацию и снятия с готовности или замены системы ЛК определяют состав сил и средств, а также последовательность и сроки строительных, монтажных и пусконаладочных работ, автономных и комплексных испытаний отдельных комплексов, при которых обеспечивается приведение в готовность к применению требуемого количества новых ЛК в установленные сроки.
Описанные выше задачи планирования, как правило, частично решаются аналитически и, несмотря на их разнородность, можно указать определенную последовательность их решения.
Исходя из целей планирования, определяют те параметры и характеристики, которые составляют существо плана (программы). Так, в программе поддержания ЛК в готовности к применению необходимо, в частности, установить:
виды контроля за состоянием ЛК (например, постоянный, ведущийся непрерывно; периодический - один раз в несколько суток);
периодические проверки через несколько месяцев);
перечень контролируемых параметров, которые определяют глубину контроля за состоянием комплекса;
периодичность различных видов контроля (постоянную для всего срока поддержания ЛК в готовности к применению или изменяющуюся в зависимости от его состояния, срока эксплуатации и других факторов);
виды технического обслуживания ЛК (например, ежедневное, недельное, месячное, сезонное, полугодовое, годовое и т.д.);
технологию видов технического обслуживания и периодичность для различного оборудования;
виды и технологию устранения неисправностей;
состав необходимых для этого сил и средств;
допустимые или средние сроки устранения неисправностей;
виды, периодичность и технологию ремонтов элементов (оборудования, агрегатов, машин и т.п.), входящих в комплекс;
организацию и периодичность проведения доработок комплекса;
состав, эшелонирование, порядок поставки и использование запасных частей, инструментов и принадлежностей (ЗИП);
допустимые (средние) трудозатраты или стоимости проведения различных видов контроля, технического обслуживания, ремонтов и доработок ЛК.
Приведенное в качестве примера содержание программы поддержания ЛК в готовности, естественно, может меняться в зависимости от состава комплекса, его задач и сложившейся практики эксплуатации.
Программа поддержания ЛК в готовности к применению закрепляется в комплекте эксплуатационной документации на комплекс, обычно в виде инструкций, норм, технологических графиков и других форм документов.
Разработка эксплуатационной документации основывается на качественном анализе и количественных результатах решения ряда задач, позволяющих найти наилучшие по какому-либо критерию или приемлемые сочетания параметров, определяющих программу поддержания ЛК в готовности к применению.
Перечень контролируемых параметров, технология технического обслуживания, ремонтов и устранения неисправностей, как правило, находятся в результате качественного анализа различных режимов функционирования комплекса, его составных частей и элементов с учетом накопленного опыта эксплуатации подобной техники и ряда других факторов, которые плохо формализуются. Такие параметры программы, как периодичность видов технического обслуживания и ремонтов, состав сил и средств для выполнения различных видов работ, последовательность их использования и некоторые другие, можно определить аналитически. Для получения перечисленных количественных характеристик необходимы формализация соответствующих процессов, разработка моделей, их анализ и синтез. При этом можно учесть ряд ограничений (на возможности ведения работ, ресурсы и т.п.), которые всегда имеют существенное значение в таких задачах, а также выбрать критерии, по которым отбираются наилучшие (оптимальные) решения.