Метод автоматизированного размещения приборов в отсеке космического аппарата с учётом подключения к электроразъёмам гермоплат бортовой кабельной сети


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предлагается метод автоматизированного размещения бортовой аппаратуры в отсеке космического аппарата, которая связана с внешними устройствами через гермопереходники посредством трасс бортовой кабельной сети. Цель работы заключается в создании программы, позволяющей размещать часть бортовой аппаратуры в отсеке автоматизированным способом с учётом существующих практических принципов разработки схем размещения приборов, одним из которых является минимизация массы бортовой кабельной сети. Математическая модель описывается при помощи матрично-топологического метода компоновки в процедурной форме, а также в численной форме для расчёта координат размещения приборов и оценки количества циклов для поиска окончательного решения. Приводятся рекомендации для обеспечения учёта всего спектра технических требований в дальнейшем. Представлена укрупнённая блок-схема алгоритма метода с поддержкой на высокоуровневом языке программирования Python. Программная реализация метода осуществлена с эмуляторами. Тестирование проведено на примере отсека одного из перспективных космических аппаратов. Эффективность метода оценивается сравнением количества циклов для получения результата и общего времени, затраченного на компоновку, относительно контрольных данных, известных из хронометражей работ.

Об авторах

А. А. Беляков

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: jake.dunn@inbox.ru

инженер-конструктор III категории

Россия

В. И. Приходько

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Email: post@rsce.ru

ведущий инженер-конструктор

Россия

А. И. Шулепов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: shulepov-al@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры космического машиностроения

Россия

Список литературы

  1. Шилов Л.Б. Методика выбора мест установки и пространственной ориентации внешних устройств космических аппаратов дистанционного зондирования Земли с учётом целевых разворотов. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Самара, 2016. 16 с.
  2. Ахметов Р.Н., Шилов Л.Б., Куренков В.И., Якищик А.А. Методика размещения внешних устройств космических аппаратов дистанционного зондирования Земли с учётом целевого функционирования // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2015. Т. 14, № 4. С. 38-48. doi: 10.18287/2412-7329-2015-14-4-38-48
  3. Ахметов Р.Н., Куренков В.И., Стратилатов Н.Р., Шилов Л.Б., Гордеев А.И. Выбор мест установки антенн навигационной системы на корпусе космического аппарата ДЗЗ // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2013. № 4 (42). С. 59-69. doi: 10.18287/1998-6629-2013-0-4(42)-59-69
  4. Ахметов Р.Н., Куренков В.И., Стратилатов Н.Р., Федоренко О.Г., Шилов Л.Б. Выбор мест и углов установки звёздных координаторов космических аппаратов наблюдения // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 4 (35). С. 11-17. doi: 10.18287/2541-7533-2012-0-4(35)-11-17
  5. Верхотуров М.А., Верхотурова Г.Н., Ягудин Р.Р. Управление размещением трёхмерных геометрических объектов в системах компоновки // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2012. Т. 16, № 8 (53). С. 45-51.
  6. Волоцуев В.В., Ткаченко И.С., Сафронов С.Л. Выбор проектных параметров универсальных платформ малых космических аппаратов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 2 (33). С. 35-47. doi: 10.18287/2541-7533-2012-0-2(33)-35-47
  7. Вышинский В.В., Кисловский А.О., Колчев С.А. Упрощённая математическая модель компоновки малоразмерного летательного аппарата // Научный Вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2016. Т. 19, № 6. С. 86-94.
  8. Клягин В.А., Петров И.А., Серебрянский С.А., Лаушин Д.А. Методика решения задачи автоматизированной компоновки блоков БРЭО последовательными приближениями на основе дискретной модели их размещения на базовых плоскостях отсеков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2018. № 54. С. 78-89. doi: 10.15593/2224-9982/2018.54.07
  9. Маркин Л.В., Корн Г.В., Куи М.Х., Е В.Т. Дискретные модели геометрического моделирования компоновок авиационной техники // Труды МАИ. 2016. № 86.
  10. Образцов А.А., Панченко С.В. Разработка алгоритмов автоматизированной компоновки оборудования // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2008. № 3-4. С. 41-50.
  11. Резникова С.Ю., Шевченко Л.П. Объектно-ориентированные технологии в автоматизации решения задачи размещения // Радиоэлектроника и информатика. 1999. № 4 (9). С. 115-119.
  12. Коваленко А.А., Романова Т.Е. Математическое моделирование ограничений на минимально и максимально допустимые расстояния в задачах балансной компоновки // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики. 2014. № 169. С. 54-62.
  13. Ягудин Р.Р. Оптимизация компоновки трёхмерных геометрических объектов на основе годографа вектор-функции плотного размещения // Инженерный вестник Дона. 2012. № 3 (21). С. 206-217.
  14. Туманов А.В., Зеленцов В.В., Щеглов Г.А. Основы компоновки бортового оборудования космических аппаратов: учеб. пособие. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. 572 с.
  15. Козлов Д.И., Аншаков Г.П., Агарков В.Ф., Антонов Ю.Г., Козлов В.Д., Чечин А.В., Фомин Г.Е. Конструирование автоматических космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1996. 448 с.
  16. Куренков В.И. Основы проектирования космических аппаратов оптико-электронного наблюдения поверхности Земли. Расчёт основных характеристик и формирование проектного облика: учеб. пособие. Самара: Изд-во Самарского университета, 2020. 461 с.
  17. Агафонов Д.В., Воробьёв Ю.А., Осокин Ю.В. Метод оптимизации монтажа бортовой кабельной сети на изделиях ракетно-космической техники // Космонавтика и ракетостроение. 2013. № 1 (70). С. 88-94.
  18. Гаврилов В.Н. Автоматизированная компоновка приборных отсеков летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1988. 136 с.
  19. Шулепов А.И., Лу Цзя. Об одной задаче размещения грузов в спускаемом аппарате // Сб. трудов XVII Всероссийского семинара по управлению движением и навигации летательных аппаратов (18-20 июня 2014 г., Самара). Ч. I. Самара: АНО «Издательство СНЦ», 2015. С. 187-190.
  20. Шулепов A.И., Гаврилов В.Н., Мятишкин Г.В. Автоматизированное решение задачи размещения грузов на борту транспортных космических систем // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. 2003. № 1 (3). С. 47-49.
  21. Беляков А.А., Шулепов А.И. Базовые аспекты топологической технологии автоматизированной компоновки бортовой аппаратуры в отсеках космических аппаратов на примере КА ДЗЗ «Янтарь-2к» // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2022. Т. 21, № 4. С. 7-24. doi: 10.18287/2541-7533-2022-21-4-7-24

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах