Информационная структура системы энергоснабжения и аппаратуры регулирования и контроля космического аппарата

Повышение качества работы автоматических систем управления является важной задачей во многих областях. Особенно остро данный вопрос стоит в системах, требующих повышенного уровня надежности, таких как системы управления космической техникой, в частности, системами энергоснабжения. Система энергоснабжения должна в полной мере обеспечивать потребность космического аппарата в электрической энергии, необходимой для выполнения штатной программы полета, из чего следуют повышенные требования к надежности и качеству ее работы. В статье рассмотрена функциональная и информационная структура систем электроснабжения космических аппаратов, описаны принципы информационного взаимодействия элементов аппаратуры регулирования и контроля с системой энергоснабжения, составлена иерархическая структура элементов системы управления энергоснабжением. Рассмотрены актуальные на текущий момент подходы к автоматическим системам контроля и управления системами энергоснабжения космических аппаратов. На основании этих данных, проанализированы алгоритмы управления системой энергоснабжения на примере алгоритмов заряда и разряда аккумуляторных батарей. Рассмотрены явления, не принятые во внимание при построении алгоритмов. Предложены пути усовершенствования алгоритмов управления зарядом и разрядом аккумуляторных батарей путем введения новых параметров для отслеживания степени деградации аккумуляторов, рассмотрены способы интеллектуализации алгоритма. Сделано предложение по интеллектуализации системы управления с помощью нейронной сети, обученной на бортовой телеметрии космического аппарата.

1. Кузьмина Н.А. Система энергоснабжения космического аппарата. Решетневские чтения. 2017;21(1):274–276.

2. Гладышев Г.Н., Дмитриев В.С., Копытов В.И. Системы управления космическими аппаратами: Учебное Пособие. Томск: ТПУ; 2000. 207 с.

3. Шиняков Ю.А, Гуртов А.С., Гордеев К.Г., Ивков С.В. Выбор структуры систем электроснабжения низкоорбитальных космических аппаратов. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. Авиационная и ракетно-космическая техника. 2010;1(21):103–113.

4. Савенков В.В., Тищенко А.К., Волокитин В.Н. Принципы построения аппаратуры регулирования и контроля современных систем электроснабжения малоразмерных космических аппаратов. Решетневские чтения. 2017;21(1):325–326.

5. Петровичев М.А., Гуртов А.С. Система энергоснабжения бортового комплекса космических аппаратов: учебное пособие. Самара: Изд-во Самарского государственного аэрокосмического университета; 2007. 87 с.

6. Аникин А.С. Электропитание космических аппаратов: учебное пособие. Томск: ТУСУР; 2014. 177 с.

7. Соколов Н.Л. Основные принципы диагностики работоспособности бортовой аппаратуры автоматических КА и выработки рекомендаций по устранению нештатных ситуаций. Успехи современного естествознания. Журнал Российской академии естествознания. 2007;6:16–20.

8. Соколов Н.Л. Динамическая интеллектуальная система поддержки принятия решений при управлении автоматических космических аппаратов. Отраслевая науч.-техн. конф. приборостроительных организаций Роскосмоса. Информационно-управляющие и измерительные системы. 201:56–61.

9. Осипов Г.С., Жилякова Л.Ю., Виноградов А.Н. Динамические интеллектуальные системы. Представление знаний и основные алгоритмы. Моделирование целенаправленного поведения. Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2002;6.

10. Соколов Н.Л., Селезнева И.А., Корниенко Ю.А. Использование интеллектуальных систем в управлении космическими аппаратами. Вестник МГУЛ – Лесной вестник. 2015;19(3):29–36.