Методика определения координат размещения бортовой аппаратуры с предварительной оценкой массы бортовой кабельной сети


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предлагается методика для оптимизации компоновки бортовой аппаратуры в отсеках космических аппаратов по критерию минимума массы бортовой кабельной сети. Цель работы заключается в создании единой методики размещения приборов и проверки выполнения технических требований. Приведены методические выкладки, касающиеся учёта подключений приборов между собой и с прочими элементами систем, а также предварительной оценки массы бортовой кабельной сети, как задачи вариационного исчисления с элементами топологической оптимизации. Представлен алгоритм размещения приборов на основе схемы их подключений с возможностью контроля выполнения эргономических, монтажных, габаритных, массо-центровочных требований к компоновке. Тестирование проведено на примере космического аппарата с отсеком цилиндрической формы. Оно было организовано в несколько этапов, чтобы проследить изменение массы бортовой кабельной сети при смещениях приборов для выполнения эргономических, монтажных, габаритных требований. Результаты тестирования позволили усовершенствовать процедуры определения координат размещения приборов с заданным положением и значений габаритных зазоров, а также сравнить полученную массу кабелей с данными из статистики.

Об авторах

А. А. Беляков

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: jake.dunn@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-5789-8048

инженер-конструктор III категории

Россия

А. И. Шулепов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: shulepov-al@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры космического машиностроения имени Генерального конструктора Д.И. Козлова

Россия

В. М. Папазов

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Email: PVM-01@yandex.ru

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Россия

В. И. Приходько

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Email: RYY.SORAN@gmail.com

начальник сектора

Россия

А. В. Федосов

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Email: Deingel@yandex.ru

инженер-конструктор I категории

Россия

Список литературы

  1. Агафонов Д.В., Воробьёв Ю.А., Осокин Ю.В. Метод оптимизации монтажа бортовой кабельной сети на изделиях ракетно-космической техники // Космонавтика и ракетостроение. 2013. № 1 (70). С. 88-94.
  2. Бодрышев С.В. Методы пространственной компоновки на основе функциональных зависимостей эксплуатационных параметров. Дис. … канд. техн. наук. Москва, 2006. 172 с.
  3. Клягин В.А., Петров И.А., Серебрянский С.А., Лаушин Д.А. Методика решения задачи автоматизированной компоновки блоков БРЭО последовательными приближениями на основе дискретной модели их размещения на базовых плоскостях отсеков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2018. № 54. С. 78-89. doi: 10.15593/2224-0082/2018.54.07
  4. Петров И.А. Методика автоматизированной компоновки блоков бортового радиоэлектронного оборудования и трассировки коммуникаций на этапах разработки ЛА. Дис. … канд. техн. наук. Москва, 2019. 147 с.
  5. Кулиш Е.Н., Михайлов К.А., Тихомиров В.А. О минимизации связывающей сети при прямоугольной трассировке // Сборник ВИМИ. 1976. № ВМ Д02753. 6 с.
  6. Гаврилов В.Н. Автоматизированная компоновка приборных отсеков летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1988. 137 с.
  7. Калинин Б.В. Автоматизация синтеза топологии и размещения коммуникационных сетей. Дис. … канд. техн. наук. Куйбышев, 1985. 274 с.
  8. Головастиков Е.В. Методы и средства автоматизации структурно-пространственного проектирования бортовой кабельной сети летательных аппаратов. Дис. … канд. техн. наук. Самара, 1993. 180 с.
  9. Иванов А.О., Тужилин А.А. Задача Штейнера на плоскости или плоские минимальные сети // Математический сборник. 1991. Т. 182, № 12. С. 1813-1844.
  10. Kruskal J.B. On the shortest spanning subtree of a graph and the traveling salesman problem // Proceedings of the American Mathematical Society. 1956. V. 7, Iss. 1. P. 48-50. doi: 10.1090/S0002-9939-1956-0078686-7
  11. Dijkstra E.W. A note on two problems in connexion with graphs // Numerische Mathematik. 1959. V. 1, Iss. 1. P. 269-271. doi: 10.1007/BF01386390
  12. Беляков А.А., Приходько В.И., Шулепов А.И. Метод автоматизированного размещения приборов в отсеке космического аппарата с учётом подключения к электроразъёмам гермоплат бортовой кабельной сети // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2023. Т. 22, № 4. С. 7-24. doi: 10.18287/2541-7533-2023-22-4-7-24
  13. Мясников А.Ю. Теоретические аспекты проектирования компонентов бортовой кабельной сети летательных аппаратов // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2023. Т. 22, № 4. С. 86-98. doi: 10.18287/2541-7533-2023-22-4-86-98
  14. Лазарев И.В. Математические методы оптимального проектирования конструкций: уч. пособие. Новосибирск: Сибирская государственная академия путей сообщения, 1995. 295 с.
  15. Рвачёв В.Л. Геометрические приложения алгебры логики. Киев: Технiка, 1967. 212 с.
  16. Беляков А.А., Шулепов А.И., Шестеряков С.И., Приходько В.И., Кабушев И.С., Прокопьев Е.В., Мурадов А.А. Выполнение эргономических, монтажных, габаритных требований при автоматизированном размещении приборов в отсеках изделий ракетно-космической техники // Труды МАИ. 2023. № 133.
  17. Беляков А.А., Шулепов А.И., Папазов В.М. Конструктивная совместимость бортовой аппаратуры в отсеке, способы обеспечения, оптимизация компоновки и связей по бортовой кабельной сети // Материалы XXVII Международной научно-практической конференции «Решетнёвские чтения», посвящённой памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнёва (08-10 ноября 2023 г., Красноярск). Ч. 1. Красноярск: СибГУ им. М. Ф. Решетнёва, 2023. С. 11-12.
  18. Powell M.J.D. An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without calculating derivatives // The Computer Journal. 1964. V. 7, Iss. 2. P. 155-162. doi: 10.1093/comjnl/7.2.155
  19. Prim R.C. Shortest connection networks and some generalizations // Bell System Technical Journal. 1957. V. 36, Iss. 6. P. 1389-1401. doi: 10.1002/j.1538-7305.1957.tb01515.x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».