АЛГОРИТМ ОПТИМИЗАЦИИ ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОГРАММЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ НА ОРБИТАЛЬНОМ КА

© М.Ю.Беляев, Д.Н.Рулев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
1999 г.

В работе описаны методика и алгоритмы оптимизации планирования программы экспериментов, выполняемых на орбитальном КА, с учетом служебных операций. Используется общий подход, основанный на формализации в виде задачи целочисленного линейного программирования. При этом орбита КА считается известной, и оптимизация планирования экспериментов сводится к составлению последовательности проведения зон эксперимента. Перечень экспериментов, исследований, научных и технических задач, решаемых в течение интервала планирования, и перечень выполняемых на интервале планирования служебных операций считаются заданными.

Задачи формулируются как задачи выбора оптимальною набора зон проведения экспериментов и служебных операций из данного перечня:

а) требуется составить наиболее информативную (в смысле выбранного критерия информативности) программу проведения экспериментов при выполнении ограничений на расход ресурсов, условий на информативность программы экспериментов по другим критериям информативности, и условий выполнения заданного объема работ по каждому виду служебных операций;

б) требуется составить программу проведения экспериментов, обеспечивающую минимальный расход некоего ресурса при выполнении условий на информативность, ограничений на расход других ресурсов и условий выполнения заданного объема работ по каждому виду служебных операций.

В перечень факторов, учитывающихся при планировании, включены затраты на перепланирование. В общем случае, задача планирования программы полета исследовательского КА является многокритериальной. Введенное в работе понятие информативности позволяет свести многокритериальную задачу к однокритериальной. Возможно также формирование обобщенного критерия оптимальности составляемой программы экспериментов, учитывающего и информативность, и требуемые затраты ресурсов. Для этого в соответствии с важностью или весовыми коэффициентами различных видов ресурсов КА свертываем требуемые затраты по различным видам ресурсов КА. Общим критерием оптимальности программы экспериментов выступает отношение информативности к свертке затрат различных видов ресурсов КА. Анализируются возможности применения предлагаемого подхода при планировании программ выполнения экспериментов на МКС.