Анализ возможности повышения эффективности космической системы дистанционного зондирования Земли при модернизации в планируемый период
Авторы: Ламзин В.А.
Опубликовано в выпуске: #8(116)/2021
DOI: 10.18698/2308-6033-2021-8-2101
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Рассмотрена задача комплексной оптимизации параметров космических аппаратов и космической системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). В предложенном решении учитывается развитие (модернизация) техники и технологий в планируемый период. Задача сформулирована в детерминированной постановке. Критерием при решении задачи являются приведенные суммарные затраты на реализацию проекта космической системы ДЗЗ при модернизации в планируемый период. При поиске рационального решения задачи используется ее параметрическая декомпозиция. Отдельно формируются варианты модификаций космических аппаратов в составе системы и программа модернизации системы. Вектор варьируемых параметров включает параметры модификации космических аппаратов и программы модернизации системы (количество модификаций космических аппаратов и сроки их создания). Параметры наземного сегмента и базового космического аппарата заданы. Показано, что для решения задачи наиболее рациональным является подход, основанный на построении многоуровневой схемы проектных исследований в соответствии со структурой системы. Реализуются двухуровневая модель проектных исследований и метод двухуровневой согласованной оптимизации, включающий направленную адаптацию проектных зависимостей верхнего уровня. Алгоритм решения задачи включает блоки формирования вариантов модификации космических аппаратов, оптимизации программы модернизации, оценки целевой эффективности и определения приведенных суммарных затрат на реализацию программы модернизации системы в планируемый период. Анализ возможности повышения эффективности перспективных космических систем ДЗЗ проводится по результатам решения модельной задачи. На модельном примере проведена комплексная оценка параметров и программы модернизации двух альтернативных вариантов разновысотных космических систем, расположенных на солнечно-синхронных орбитах. Дана оценка показателей эффективности рассмотренных вариантов систем. Полученные на модельном примере оценки технико-экономических характеристик могут быть использованы для детального анализа эффективности перспективных космических систем ДЗЗ с целью прогнозирования их развития и расширения области применения.
Литература
[1] Голубков Г.В., Манжелий М.И., Берлин А.А., Морозов А.Н., Эппельбаум Л.В. Проблемы спутниковой навигации и зондирования поверхности Земли. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2018, № 1, с. 61–73. DOI: 10.18698/1812-3368-2018-1-61-73
[2] Grishin V.A. Estimation of visual shoreline navigation errors. Journal of Navigation, 2019, vol. 72, iss. 2, pp. 389–404. DOI: 10.1017/S0373463318000875
[3] Golubkov G.V., Manzhelli M.I., Berlin A.A., et al. The problems of passive remote sensing of earth surface. Trans. of the 5th Int. Conf. “Atmosphere, Ionosphere Safety”, Kaliningrad, Russia. 2016, iss. 1 (76), pp. 35–40. DOI: 10.18698/1812-3368-2018-1
[4] Matveev Yu.A., Lamzin V.A., Lamzin V.V. The objective of defining a rational programme for the modernization of the space system for remote sensing of the Earth during the planned period. Journal AIP Conference Proceedings, 2019, vol. 2171, art. ID 110021, pp. 110021-1–110021-9. https://doi.org/10.1063/1.5133255
[5] Фортескью П., Суайнерд Г., Старк Д., ред. Разработка систем космических аппаратов. Москва, Альпина Паблишер, 2015, 765 с.
[6] Матвеев Ю.А., Ламзин В.А., Ламзин В.В. Основы проектирования модификаций космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Москва, Изд-во МАИ, 2015, 176 с.
[7] Матвеев Ю.А., Ламзин В.А., Ламзин В.В. Исследование влияния надежности модификаций КА на программу развития космической системы. Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2015, № 1, с. 41–47.
[8] Матвеев Ю.А., Ламзин В.А., Ламзин В.В. Методы прогнозирования характеристик модификаций космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Москва, Изд-во МАИ, 2019, 160 с.
[9] Занин К.А., Москатиньев И.В. Основные направления развития зарубежных оптико-электронных космических систем дистанционного зондирования Земли (обзор). Вестник НПО имени С.А. Лавочкина, 2019, № 2 (44), с. 28–36.
[10] Севастьянов Н.Н., Бранец В.Н., Панченко В.А., Казинский Н.В., Кондранин Т.В., Негодяев С.С. Анализ современных возможностей создания малых космических аппаратов для дистанционного зондирования Земли. Труды МФТИ, 2009, т. 1, № 3, с. 15–23.