ФОРМИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ МОДЕРНИЗАЦИИ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В ПЛАНИРУЕМЫЙ ПЕРИОД
© Ю.А.Матвеев, В.А.Ламзин, В.В.Ламзин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2018 г.
Известный опыт эксплуатации космических систем (КС) показывает, что в течение жизненного цикла КС совершенствуется, проводится поэтапная её модернизация, связанная с внесением изменений в систему. Цель изменений – повышение технико-экономической эффективности системы при новых условиях использования. Проектные исследования должны проводиться непрерывно, учитывать динамику связей и инновационные решения по проектно-конструкторским разработкам. Очевидно, что разработчик перспективной КС должен учитывать эти моменты и с упреждением планировать необходимые мероприятия. В таком случае обоснованной является постановка и решение задачи формирования рациональной программы модернизации КС в планируемый период. В докладе на примере КС дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) рассматриваются особенности постановки задачи определения рациональной программы развития системы. Приводятся алгоритм решения задачи, основные соотношения математической модели и определяются закономерности реализации программы развития системы при наличии технико-экономических ограничений.
Особенности постановки задачи следующие. Предполагается, что параметры базового объекта известны, а рассматриваемый временной интервал больше временного интервала существования базовой системы. Критерий поиска решения задачи – суммарные приведенные затраты на реализацию программы модернизации КС ДЗЗ. При формировании соответствующей проектной модели учитываются особенности заменяемых подсистем. При решении задачи проводится оценка параметров модификаций КА с учетом особенностей проектно-конструкторских решений заменяемых подсистем и выбирается рациональная программа модернизации проекта КС ДЗЗ. Укрупненная блок-схема алгоритма решения задачи включает ряд блоков: формирования вариантов модификации КА в составе системы при её модернизации в планируемый период; определения рациональной программы модернизации; оценки ряда показателей, например, целевой эффективности, надежности; суммарных приведенных затрат на реализацию программы модернизации. При решении задачи используются проектные модели габаритно-массовых характеристик, надежности, затрат и др. на создание (изготовление) первого базового образца как подсистем, так и КА в целом.
При формировании модели затрат на реализацию проекта КС ДЗЗ устанавливается её структура, включающая космический и наземный сегменты; определяется связь составляющих затрат от обобщенных параметров объектов (подсистем). Показано, что на суммарные затраты влияют сроки реализации проекта, сроки восполнения системы и проведения ее модернизации, длительности периодов разработки, создания и эксплуатации. На начальном этапе проектных работ, когда нет необходимых данных в полном объеме, используется опыт реализации аналогичных проектов. Модель затрат на реализацию проекта создания КС ДЗЗ в планируемый период представляется в виде суммы приведенных затрат на космический сегмент, включающий группировку КА, которая в общем случае состоит из базового образца и его модификаций, и доработку подсистем наземного сегмента (технического комплекса КА, наземного комплекса управления и наземного комплекса приёма, обработки и распространения информации). При определении затрат используется метод базовой статьи калькуляции и статистические методы оценки.
На модельном примере проведен выбор рациональной программы модернизации проекта создания КС ДЗЗ, реализуемой в планируемый период, определены закономерности реализации программы развития системы. Полученные на модельном примере оценки технико-экономических характеристик могут быть использованы для детального анализа эффективности существующих и перспективных космических систем с целью прогнозирования их развития, расширения области применения, продления сроков использования.