Рецензенты:
академик В. П. Легостаев,
д-р техн. наук К.А. Пупков

Утверждено к печати Учёным советом Института проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН

Формат 70x100 1/16. Печать офсетная

В монографии представлены результаты исследований, анализа, обобщения опыта проектирования и эксплуатации автоматизированных систем различного класса, что позволило заложить теоретические основы, построить модели и предложить методы анализа, синтеза и отладки оптимальных модульных информационно-управляющих систем специального класса объектов — космических аппаратов (КА). На основе их исследования как специального объекта управления разработаны модели, методы и инструментальные средства создания модульного программного и информационного обеспечения бортового комплекса управления космических систем.
Для широкого круга исследователей и разработчиков систем данного класса, аспирантов и студентов вузов соответствующих специальностей.

Список основных сокращений	7

Предисловие	15

Введение	17

Глава 1
Ракетно-космическая техника и задачи проектирования бортовых комплексов управления	28
1.1. Виды ракетно-космической техники	28
1.2. Функциональные характеристики и особенности проектирования бортовых комплексов управления	37
1.3. Бортовая цифровая вычислительная система как основное средство обработки информации и управления	57
1.4. Структура управления КА от НКУ и экипажа	66
1.5. Контуры управления космическим аппаратом	90

Глава 2
Автоматизированные системы реального времени и комплексный подход к созданию программного обеспечения бортовых комплексов управления	102
2.1. Роль бортовой вычислительной техники и основные требования к автоматизированным системам управления	102
2.2. Особенности разработки программного и информационного обеспечения систем обработки данных реального времени в автоматизированных системах управления	107
2.3. Основные положения и реализация концепции КОПОРФИС для БКУ КА	125
2.4. Основные положения концепции динамической отработки для объектов ракетно-космической техники узкого целевого назначения	152
2.5. Методология структурного проектирования компонентов ПО БКУ	163
2.6. Операционные системы реального времени — ключевой элемент ПО бортовых комплексов управления	174

Глава 3
Модели и методы формирования и анализа исходных требований к технологии и характеристикам решения функциональных и диалоговых задач в человеко-машинных системах обработки данных и управления на примере пилотируемых космических аппаратов	195
3.1. Методы контроля реализуемости и формирования требований к автоматизированной системе обработки данных и управления пилотируемых космических аппаратов	196
3.2. Формализованные методы анализа технологии обработки данных, подготовки исходной информации и построения интегрированного графа задач СОД РВ	212
3.3. Формализованные методы формирования и анализа сценариев решения диалоговых задач в программно-техническом комплексе системы управления пилотируемых космических аппаратов	220
3.4. Модели и методы формализации и структуризации предметных областей и информационных требований пользователей баз данных в АИУС	235
3.5. Модели и методы объектно-ориентированного анализа и структуризации предметных областей баз данных	256

Глава 4
Проектированием систем управления движением и навигации	266
4.1. Задачи системы управления движением и навигации	266
4.2. Базовые системы координат. Кинематические уравнения	271
4.3. Выбор инерционных исполнительных органов	275
4.4. Режимы программное обеспечение и автоматический контроль СУДН	288
4.5. Законы управления СУДН	292
4.6. Система управления движением и навигации российского сегмента МКС	303

Глава 5
Задачи синтеза программного и информационного обеспечения модульных систем обработки данных реального масштаба времени ИУС КА	311
5.1. Проблемы, задачи и критерии синтеза оптимальных модульных СОД РВ	311
5.2. Основные требования к функционированию программного и информационного обеспечения СОД РВ БКУ КА	319
5.3. Синтез оптимальных модульных СОД РВ, использующих бесприоритетную дисциплину обслуживания	330
5.4. Синтез оптимальных модульных СОД РВ БКУ КА, использующих приоритетные дисциплины обслуживания	342
5.5. Синтез системы буферных массивов информационного обеспечения бортовых комплексов управления КА	352
5.6. Выбор оптимальной стратегии хранения и обработки информации в базах данных системы управления КА	361
5.7. Методы решения задач синтеза оптимальных модульных СОД РВ	368
5.8. Модели и методы синтеза оптимальных логических структур локальных и сетевых баз данных	383

Глава 6
Модели и методы анализа процессов возникновения нештатных ситуаций при управлении функционированием космических аппаратов	408
6.1. Методика определения и анализа критичности функций и нештатных ситуаций на КА	408
6.2. Методы моделирования и анализа развития нештатных ситуаций	425
6.3. Методы анализа и предупреждения НШС на основе построения структурных компонент и матриц взаимосвязи	428

Глава 7
Резервирование и достоверность данных в информационно-управляющих системах космических аппаратов	435
7.1. Методы повышения сохранности программного и информационного обеспечения	435
7.2. Стратегии резервирования и анализ их эффективности	439
7.3. Резервирование информационных массивов в ПО бортовых комплексов управления космическими аппаратами	460
7.4. Задачи анализа и синтеза систем контроля и обеспечения достоверности при обработке данных в ИУС КА	467

Глава 8
Моделирование функционирования компонент БС и БКУ космических аппаратов	476
8.1. Задачи и этапы моделирования полёта КА	476
8.2. Методы моделирования полёта КА	479
8.3. Средства моделирования полёта КА	480
8.4. Программное обеспечение моделирования полёта КА	482
8.5. Программное обеспечение моделей БС и БКУ	484

Глава 9
Система комплексной отработки программного обеспечения бортового комплекса управления космическим аппаратом на основе ранней функциональной интеграции и сценарного подхода	510
9.1. Модели оптимизации процессов комплексной отладки ПО БКУ КА с использованием сценарного подхода	510
9.2. Методы отладки ПО БКУ К А по показателям функциональной корректности	523
9.3. Организация отработки программного обеспечения БКУ PC МКС	528
9.4. Программно-технический комплекс автоматизированной системы комплексной отработки программного обеспечения БКУ КА на примере проекта МКС	533

Глава 10
Разработка структуры, технического, программного и информационного обеспечения системы управления КА на примере БКУ Российского сегмента Международной космической станции	538
10.1. Основные положения концепции автоматизированного управления Российским сегментом МКС	538
10.2. Основные характеристики программно-технического комплекса МКС	549
10.3. Функции служебного программного обеспечения БКУ МКС	560

Заключение	569
Литература	573

Книги на ту же тему

Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений, Шовенгердт Р. А., 2010
Современные и перспективные информационные ГНСС-технологии в задачах высокоточной навигации, Бартенев В. А., Гречкосеев А. К., Козорез Д. А., Красильщиков М. Н., Пасынков В. В., Себряков Г. Г., Сыпало К. И., 2014
Проектирование систем космического мониторинга, Лебедев В. В., Гансвинд И. Н., 2010
Контроль динамических систем. — 2-е изд., перераб. и доп., Евланов Л. Г., 1979
Результаты фундаментальных космических исследований в России. 1999—2001. Национальный доклад, Боярчук А. А., ред., 2004
Результаты фундаментальных космических исследований в России. 1999—2001. Справочные материалы к национальному докладу, Боярчук А. А., ред., 2004
Околоземное космическое пространство: Справочные данные, Джонсон Ф. С., ред., 1966
Инфракрасные методы в космических исследованиях, Манно В., Ринг Д., ред., 1977
Наведение и навигация баллистических ракет: Учебное пособие, Лысенко Л. Н., 2007

elapsed time 0.019 sec

/ИТ-книги

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему