8 / 11
Рис. 7.
Cхема иерархической
“упрощенной” структуры управ-
ления группой КА
Ведомые КА на основе данных
о собственном пространственном по-
ложении и прогнозе положения от-
носительно лидера, сравниваемого с
программным, рассчитывают и со-
вершают маневр.
Качественное сравнение вариантов структур позволяет выявить их
достоинства и недостатки.
Очевидно, первый вариант является самым насыщенным в части
информационного обмена между КА группы и вычислительной на-
грузки на КА-лидер. Его реализация допустима в случае значительной
разности между целеназначениями КА-лидера и ведомых КА: напри-
мер, если КА-лидер долговременно функционирует на орбите, а фор-
мирующие конфигурацию “более простые” ведомые КА, выполнив
задачу, уводятся с орбиты.
Второй вариант является более сбалансированным по затратам
вычислительных ресурсов. Учитывая необходимость расчета КА-
лидером положения всех ведомых КА, его реализация целесообразна
в случае возможного изменения конфигурации группы с априори
неизвестными параметрами, на основе решения КA-лидера.
Третий вариант, отличающийся максимальной унификацией соста-
ва оборудования и программно-математического обеспечения всех КА,
рационален в случае реализации группой априори известной конфи-
гурации или ряда конфигураций. В последнем случае для совершения
маневров КА–лидер вместе со своими координатами транслирует так-
же номер конфигурации для реализации.
Определение лидера (лидеров), числа уровней, распределения
обязанностей
. Лидером может являться спроектированный для этой
цели аппарат, имеющий дополнительный объем вычислительных ре-
сурсов, увеличенный срок службы и т.д.
При отсутствии априорной специализации КА-лидера проблема
распределения функций КА группы (в части навигации и управления
конфигурацией) является многокритериальной, зависящей от точности
построения конфигурации, отказоустойчивости ключевых звеньев, за-
пасов топлива, времени расчета маневров КА.
С одной стороны, точность позиционирования ведомого КА обрат-
но пропорциональна числу вышестоящих уровней иерархии.
С другой стороны, возложение на КА–лидера всех задач управле-
ния группой негативно влияет на надежность ее функционирования.
Поэтому могут быть определены следующие принципы перерас-
пределения управленческих функций КА группы:
— при проектировании группы необходимо минимизировать число
лидеров, управляющих положением КА;
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 6 29