ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ МЕТОДОЛОГИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ПРОБЛЕМЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ВЫРАБОТКИ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИНЯТИЮ РЕШЕНИЙ ПРИ УСТРАНЕНИИ НЕШТАТНЫХ СИТУАЦИЙ В ПРОЦЕССЕ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИ КА

1

• Авторы
• Файлы

Соколов Н.Л. Статья в формате PDF 168 KB

1. Введение

Эффективность управления автоматическими КА во многом определяется обеспечением качественной диагностики работоспособности бортовой аппаратуры КА. При этом, значительным фактором повышения надежности и оперативности принятия управленческих решений является разработка методологии автоматизированной выработки рекомендаций по выдаче комaндных воздействий на борт КА.

Предлагается разбить процесс решения задачи на ряд этапов.

Целью анализа состояния бортовых систем КА является определение значений телеметрических параметров и установление фактов их нахождения в допустимых пределах.

Результатом диагностики состояния КА является либо установление факта нормального функционирования КА, либо выдача заключения о наличии признаков нештатных ситуаций в работе отдельных блоков бортовой аппаратуры.

Создание базовых решающих правил позволяет установить соответствия между телеметрическими параметрами и программами необходимых комaндных воздействий.

Логические заключения устанавливают причину нарушения работоспособности аппаратуры и формируются при возникновении нештатной работы бортовых систем.

Выработка рекомендаций по принятию управленческих решений заключается в формировании комaндных воздействий по устранению нештатных ситуаций.

2. Анализ состояния бортовой аппаратуры

Основными задачами анализа состояние аппаратуры КА являются следующие:

• прием и обработка телеметрической информации, определение значений ТМП, оценка их нахождения в допустимых пределах, формирование оперативных сообщений;
• оценка соответствия процесса изменения телеметрических параметров логике задаваемых режимов работы бортовой аппаратуры КА;
• прогнозирование интервалов нормальной работы бортовых систем КА, выявление негативных тенденций в работе аппаратуры КА, прогнозирование их эволюции.

3. Диагностика работоспособности бортовой аппаратуры КА

Основной задачей диагностики работоспособности бортовой аппаратуры КА является установление факта наличия или отсутствия признаков нештатной работы КА.

Предлагается общий подход к решению проблемы автоматизации процесса диагностики работоспособности бортовой аппаратуры КА, основанный на создании адекватных моделей функционирования КА и диагностики состояния бортовых систем.

Определяются логические зависимости ТМП, хаpaктеризующих состояния бортовой аппаратуры, от выдаваемых режимов управляющих воздействий. Это обеспечит возможность для любого набора допустимых комaндных воздействий U (t) дать описание изменения состояний бортовых систем.

Далее проводится посистемный сравнительный анализ эталонных ТМП с реальными, получаемыми в сеансе связи с КА и интерпретация состояния бортовых систем.

4. Формирования базовых решающих правил при управлении КА в условиях нештатных ситуаций

Основной целью разработки решающих правил является установление логических соотношений между состояниями бортовой аппаратуры и комaндами управления, обеспечивающими приведение элементов бортовых систем в работоспособное состояние.

Для всех бортовых систем определяются соотношения типа S(u) между состояниями нештатного функционирующего КА S и комaндными воздействиями u.

Далее, осуществляется расширение поля соотношений S(u) за счет следующих факторов:

• имитация, процессов функционирования бортовых систем при воздействии на КА различных программ управления u(t), где U - объем возможных комaнд;
• идентификация вновь возникающих ситуаций в процессе обеспечения управления КА и добавление, в связи с этим новых соотношений типа S(u).

Использование логических соотношений между состояниями бортовых систем и парирующими комaндными воздействиями позволяет выработать базовые решающие правила для их последующего применения в разработке логических заключений по управлению бортовыми системами.

5. Логические заключения по выработке управленческих решений

Логические заключения состоят в поиске и описании причин возникновения и способов устранения нештатных ситуаций в работе КА.

После предварительного формирования базовых решающих правил возможны два основных пути поиска дополнительных резервов в принятии управленческих решений:

- создание новых комбинаций комaндных воздействий, не предусмотренных в эксплуатационной документации;

- поиск нетрадиционных способов управления. Например, использование коррекций положения панелей солнечной батареи для управления КА относительно центра масс.

В первом случае, происходит дополнительное расширение логических соотношений между состояниями бортовой аппаратуры КА S и стратегиями управления U(t). Далее осуществляется управление КА в зависимости от сложившейся ситуации, т.е. выpaбатываются заранее не определенные стратегии управления U(t).

Сформулируем основные принципы формирования логических заключений в процессе управления КА в нештатных ситуациях:

а) Создание и периодическое наполнение базы данных полетной информации.

б) Формирование дополнительных решающих базовых правил.

в) Проектирование базы знаний, включающей в себя базу данных и решающие правила. Поэтапное ее наполнение путем идентификации вновь возникших ситуаций.

г) Создание и развитие машины логических заключений.

Исходные данные, поступающие в базу знаний, включают в себя: информацию о состоянии бортовых систем и сведения о планируемой программе работы КА.

База знаний включает в себя базу данных - программную структуру, содержащую множество событий S в виде объектов, атрибутов и их значений и правила, устанавливающие соотношения между событиями S и действиями U в виде: "Если S, то U".

Выходной информацией является набор правил, относящихся к воздействиям на так называемые "проблемные" элементы КА. Кроме того, машина логических заключений выполняет функции анализа содержания и выработки требований к базе знаний.

Выходной информацией являются рекомендации для принятия решения формируется в виде программы комaндных воздействий на КА.

Заключение

Предложен новый методологический подход к автоматизированной выработке рекомендаций по принятию управленческих решений при устранении нештатных ситуаций в работе бортовой аппаратуры КА, основанный на формировании технологических циклов управления с использованием элементов искусственного интеллекта и поэтапном накоплении базы знаний и последующей идентификацией вновь возникающих нештатных ситуаций.

---