АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОСМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ (ИТС КУ ТФП)

© И.Л.Озерных, С.Н.Саяпин, М.А.Забудько, А.А.Драков, А.Н.Подтуркин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
1998 г.

Более ста лет назад К.Э.Циолковским в работе «Свободное пространство» (1883 г.) были впервые сформулированы принципы, положенные в основу космической технологии. И лишь бурное развитие практической космонавтики во второй половине нашего столетия позволило реализовать указанные К.Э.Циолковским преимущества производства материалов в космосе.

В то же время проведенные за последние десятилетия космические теплофизические эксперименты в области гидромеханики показали, что в условиях отсутствия конвекции гравитационного типа резко проявляется влияние на протекание процесса многих вторичных низкоэнергетических явлений таких как термокапиллярная конвекция, электроосмотические течения, течения Стефана, диффузии Соре и т. п., а также остаточные микроускорения, вызываемые действием внешних и внутренних факторов. В результате их случайного характера возникает нестабильность протекания ТФП, приводящая к неустойчивому качеству космического эксперимента. Таким образом, проблема обеспечения устойчивого качества космического эксперимента является актуальной и недостаточно исследованной.

Определены условия обеспечения устойчивости качества космических экспериментов, которые в основном сводятся к решению следующих задач:

- подавление внешних возмущений;

- стабилизация собственной динамики низкоэнергетических процессов;

- оптимизация программного автоматического управления.

Для достижения указанной цели и решения поставленных задач предложена следующая концепция ИТС КУ ТФП:

- ИТС КУ ТФП должна строиться по типу распределенных информационно-вычислительных сетей;

- ИТС КУ ТФП должна иметь возможность обеспечивать три типа способов оценки параметров:

- первичное измерение;

- восстановление динамики ТФП по данным первичного измерения;

- оптимальная обработка, хранение и передача информации ТФП;

- ИТС КУ ТФП должна обеспечивать возможность трех уровней управления:

- автоматическое регулирование (на основе первичного измерения);

- оптимальное управление процессом (на основе восстановления параметров);

- адаптация программы экспериментов по результатам оперативного контроля адаптивного программного управления (по данным оперативного моделирования).