— сквозной унификации и стандартизации, обеспечивающих реализацию
принципа “подключай и работай” (plug and play),
— оптимизации соотношения цена-качество (не обязательно быть лучшим
во всем, необходимо быть достаточным для большинства применений); так
80% характеристик могут быть достигнуты при 20% затрат.
При этом достигаются следующие принципиально важные аспекты, ко-
торые являются следствием нового мехатронного подхода:
— составляющие части не просто дополняют друг друга, но объединя-
ются таким образом, чтобы образованная система имела качественно новые
свойства;
— интегрированные мехатронные элементы выбираются разработчиком
уже на стадии проектирования, а затем обеспечивается необходимая инже-
нерная и технологическая поддержка при производстве и эксплуатации. В
этом радикальное отличие мехатронных систем от традиционных, когда зача-
стую разработчик вынужден самостоятельно объединять в систему разнород-
ные механические, электронные и информационно-управляющие устройства
различных изготовителей. Именно поэтому многие сложные комплексы пока-
зали на практике низкую надежность и невысокую технико-экономическую
эффективность;
— методологической основой разработки служат методы параллельного
проектирования (concurrent engineering methods). При традиционном проек-
тировании последовательно проводится разработка механической, электрон-
ной, сенсорной и компьютерной частей системы, а затем комплексная увязка
интерфейсов. При параллельном проектировании предусматривается одно-
временный и взаимосвязанный синтез всех компонентов системы;
— аппаратное объединение элементов в единые конструктивные моду-
ли должно обязательно сопровождаться разработкой интегрированного про-
граммного обеспечения и организацией неразрывного цикла от проекта си-
стемы (через ее аналитическую верификацию, математическое моделирова-
ние, наземную экспериментальную отработку, приемо-сдаточные испытания)
к реальной эксплуатации и решению целевой задачи.
Таким образом, применение мехатронного подхода при создании спутни-
ков обеспечивает следующие преимущества по сравнению с традиционными
методами:
— существенно более низкую стоимость благодаря высокой степени ин-
теграции, унификации и стандартизации всех элементов и интерфейсов;
— высокое качество и надежность реализации сложных целевых задач
вследствие применения методов интеллектуального управления;
— высокую надежность, долговечность и отказоустойчивость;
— конструктивную компактность модулей и спутника в целом;
— улучшенные массо-габаритные и динамические характеристики;
— возможность комплексирования функциональных модулей в сложные
системы и комплексы под конкретные задачи заказчика, вплоть до решения
задачи интеграции спутника под заказ и его запуска в течение нескольких
недель.
Создание новых поколений космической техники с использованием тех-
нологий мехатроники и микросистемной техники будет способствовать раз-
витию тесной интеграции между различными отраслями промышленности и
ведущими научными и учебными центрами в целях развития космических и
производственных технологий, генерации новых знаний, воспитания инже-
нерного и интеллектуального потенциала нации, повышения благосостоянии
граждан России.
Статья поступила в редакцию 11.02.2011
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 1 15
