Проектирование предметно-ориентированной инфраструктуры имитационного моделирования бортовой аппаратуры космического аппарата

Автор: Ноженкова Л.Ф., Исаева О.С.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Математика, механика, информатика

Статья в выпуске: 3 т.18, 2017 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрено создание предметно-ориентированной среды имитационного моделирования бортовой аппа- ратуры космического аппарата. Разрабатываемая среда основывается на стандарте Simulation Model Portability (SMP), который определяет технологию достижения совместимости и переносимости имитаци- онных моделей в рамках крупных имитационных проектов сложных программно-технических комплексов. В мировой космической индустрии существует ряд разработок инфраструктур имитационного моделиро- вания. Они используются в крупных технических проектах, для которых существенную роль играет возмож- ность интегрировать и совместно использовать имитационные модели различного назначения, в том числе разных производителей. Поддержка импортонезависимости российских космических разработок должна включать создание оте- чественных программных продуктов, основанных на стандартах Европейского космического агентства. Такие исследования позволят понять принципы организации комплексных проектов и их интеграции в международные исследования. Разработана архитектура программного обеспечения, предложено разделение на программные подсистемы и описаны основные принципы их взаимодействия. Инфраструктура имитационного моделирования предна- значена для поддержки работы конструкторов бортовой аппаратуры космических систем. Ее функции опре- делены на основе анализа основных задач конструирования: поддержка проектирования бортовой аппаратуры, формирование и анализ конструкторских решений на различных этапах жизненного цикла производства кос- мической техники. Архитектура содержит все необходимые компоненты для обеспечения интегрируемости и переносимости имитационных моделей между системами имитационного моделирования, построенными по стандарту SMP. Разрабатываемое программное обеспечение расширяет подходы, заложенные в стандарте оригинальными методами информационно-графического и интеллектуального моделирования. Для наглядного построения моделей, задания их структуры и определения связей между элементами разработаны методы и программное обеспечение информационно-графического моделирования. Для задания методов функционирования моделей предлагается использовать condition-action rules. Разработаны специализированные инструменты формиро- вания баз знаний, которые позволяют описать различные варианты поведения моделируемых объектов. Публикация разработанных подходов и архитектуры программного обеспечения открывает возможности применения SMP другими исследователями в собственных разработках, а также показывает основные техно- логические моменты, необходимые для выполнения требований стандарта.

Еще

Разработка проблемно-ориентированного программного обеспечения, инфраструктура имитационного моделирования, космический аппарат, бортовая аппаратура, архитектура программного обеспечения

Короткий адрес: https://sciup.org/148177731

IDR: 148177731

Список литературы Проектирование предметно-ориентированной инфраструктуры имитационного моделирования бортовой аппаратуры космического аппарата

  • ECSS E-40-07. Simulation modelling platform. ESA Requirements and Standards Division ESTEC. Netherlands, 2011. 49 p.
  • SMP 2.0 Handbook, EGOS-SIM-GEN-TN-0099. Darmstadt, Germany, 2005. Iss. 1.2. 134 р.
  • Cazenave C., Arrouy W. Implementing SMP2 Standard within SimTG Simulation Infrastructure//Simulation and EGSE for Space Programmes. 2012. 14 p.
  • Simsat 3.0: Esoc’s New Simulation Infrastructure/J. Eggleston //6th International Symposium on Reducing the Costs of Spacecraft Ground Systems and Operations. 2005. 29 p.
  • Fritzen P., Segneri D., Pignède M. SWARMSIM -The first fully SMP2 based Simulator for ESOC. The role of computational steering in space engineering activities assisted by modelling and simulation. São José dos Cam-pos: INPE, 2014. P. 217-221.
  • Connecting MATLAB to the SMP2 Standard. Harmonizing new and traditional approaches for automatic model transfer/W. F. Lammen ; Netherlands Aerospace Centre. ESTEC Noordwij, 2016. 20 p.
  • Lammen W. F. MOSAIC 11.0: User Manual, NLR-CR 2015-524/Netherlands Aerospace Centre. Amsterdam, 2016. 22 p.
  • A training, operations and maintenance simulator made to serve the MERLIN mission/A. Strzepek //14th Intern. Conf. on Space Operations. 2016. P. 11 DOI: 10.2514/6.2016-2410
  • Моделирование и анализ функционирования бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата/О. С. Исаева //Информатизация и связь. 2015. № 1. С. 58-64.
  • Unified description of the onboard equipment model on the basis of the Simulation Model Portability standard/L. F. Nozhenkova //Advances in Intelligent Systems Research. 2016. Vol. 133. P. 481-484 DOI: 10.2991/aiie-16.2016.111
  • Integration technology of the onboard equipment simulation models in simulation modeling infrastructure/L. F. Nozhenkova //Proceedings of the 2016 Intern. Conf. on Electrical Engineering and Automation (ICEEA2016). 2016. P. 618-622. iceea2016/6728 DOI: 10.12783/dtetr/
  • Ноженкова Л. Ф., Исаева О. С., Грузенко Е. А. Проектирование и разработка программно-математической модели бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата//Вестник СибГАУ. 2014. Вып. 2(54). С. 114-119.
  • Luger G. F. Artificial Intelligence: Structures and Strategies for Complex Problem Solving. 6th Ed. Boston: Pearson Education, 2009. 754 p.
  • Исаева О. С., Грузенко Е. А. Эвристический метод построения модели функционирования командно-измерительной системы космического аппарата//Информационные и математические технологии в науке и управлении. 2016. № 4-2. С. 28-37.
  • Ноженкова Л. Ф., Исаева О. С., Грузенко Е. А. Метод системного моделирования бортовой аппаратуры космического аппарата//Вычислительные технологии. 2015. Т. 20, № 3. C. 33-44.
  • Компоненты унификации модели бортовой аппаратуры космического аппарата/Л. Ф. Ноженкова //Современные наукоемкие технологии. 2016. № 11-2. С. 284-288.
  • Simulation modelling platform -Volume 2a: Metamodel. ECSS E-40-07//ESA Requirements and Standards Division ESTEC. Netherlands, 2011. 169 p.
Еще
Статья научная