Method of automated arrangement of devices in a spacecraft compartment taking into account connection to interface connectors of feed-through plates of an on-board cable system


Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The article proposes a method for automated arrangement of on-board equipment in the spacecraft compartment, connected to external devices through sealed adapters by the on-board cable system routes. The purpose is to create a program that allows automated placing of a part of the on-board equipment in the compartment, taking into account the existing practical principles for developing instrument placement schemes, one of which is to minimize the mass of the on-board cable system. The mathematical model is described using the matrix-topological layout method in a procedural form, as well as in a numerical form for calculating the coordinates of the placement of devices and estimating the number of cycles to find the final solution. Recommendations are provided to ensure that the full range of technical requirements is taken into account in the future. An outline flowchart of the method algorithm is presented with support in the high-level Python programming language. The software implementation of the method was carried out with emulators. Testing was carried drawing on the example of a compartment of one of the advanced space vehicles. The effectiveness of the method is evaluated by comparing the number of cycles needed to obtain the result and the total time spent on the layout relative to the control data known from the job statistics.

Авторлар туралы

A. Belyakov

S.P. Korolyov Rocket and Space Corporation “Energia”

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: jake.dunn@inbox.ru

Design Engineer

Ресей

V. Prihodko

S.P. Korolyov Rocket and Space Corporation “Energia”

Email: post@rsce.ru

Lead Design Engineer

Ресей

A. Shulepov

Samara National Research University

Email: shulepov-al@mail.ru

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor of the Department of Space Engineering

Ресей

Әдебиет тізімі

  1. Shilov L.B. Metodika vybora mest ustanovki i prostranstvennoy orientatsii vneshnikh ustroystv kosmicheskikh apparatov distantsionnogo zondirovaniya Zemli s uchetom tselevykh razvorotov. Avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk [Methodology of choosing the areas of location and spatial orientation of appendage on-board equipment of Earth remote sensing spacecraft]. Samara, 2016. 16 p.
  2. Akhmetov R.N., Shilov L.B., Kurenkov V.I., Yakishik A.A. Procedure of accomodation of earth remote sansing satellite external devices with regard for the satellite target operation. Vestnik of the Samara State Aerospace University. 2015. V. 14, no. 4. P. 38-48. (In Russ.). doi: 10.18287/2412-7329-2015-14-4-38-48
  3. Akhmetov R.N., Kurenkov V.I., Stratilatov N.V., Shilov L.B., Gordeev A.I. Choosing the place for the installation of navigation system aerials on the ERS spacecraft body. Vestnik of the Samara State Aerospace University. 2013. No. 4 (42). P. 59-69. (In Russ.). doi: 10.18287/1998-6629-2013-0-4(42)-59-69
  4. Akhmetov R.N., Kurenkov V.I., Stratilatov N.V., Fedorenko O.G., Shilov L.B. Selection of sites and angles for placing star coordinators of remote sensing satellites. Vestnik of the Samara State Aerospace University. 2012. No. 4 (35). P. 11-17. (In Russ.). doi: 10.18287/2541-7533-2012-0-4(35)-11-17
  5. Verkhoturov М.А., Verkhoturova G.N., Yagudin R.R. Three-dimensional geometric objects nesting control in assembly systems. Vestnik UGATU. 2012. V. 16, no. 8 (53). P. 45-51. (In Russ.)
  6. Volotsuev V.V., Tkachenko I.S., Safronov S.L. Choice of design parameters of universal platforms of small space vehicles. Vestnik of the Samara State Aerospace University. 2012. No. 2 (33). P. 35-47. (In Russ.). doi: 10.18287/2541-7533-2012-0-2(33)-35-47
  7. Vyshinsky V.V., Kislovskiy А.О., Kolchev S.А. Simplified mathematical model of small sized unmanned aircraft vehicle layout. Civil Aviation High Technologies. 2016. V. 19, no. 6. P. 86-94. (In Russ.)
  8. Klyagin V.А., Petrov I.А., Serebryansky S.А., Laushin D.А. The method for solving the problem of avionics blocks arrangement by successive approximations based on a discrete model of their installation on the virtual planes. PNRPU Aerospace Engineering Bulletin. 2018. No. 54. P. 78-89. (In Russ.). doi: 10.15593/2224-9982/2018.54.07
  9. Markin L.V., Korn G.V., Kui M.H., Ye V.T. Discrete models of aircraft equipment layout geometric modeling. Trudy MAI. 2016. No. 86. (In Russ.)
  10. Obraztsov А.А., Panchenko S.V. Development of algorithms for automated equipment layout. Power Engineering: Research, Equipment, Technology. 2008. No. 3-4. P. 41-50. (In Russ.)
  11. Reznikova S.Yu., Shevchenko L.P. Object-oriented technologies in automating the solution of the placement problem. Radioelektronika i Informatika. 1999. No. 4 (9). P. 115-119. (In Russ.)
  12. Kovalenko А.А., Romanova Т.Е. Mathematical modeling of restrictions on the minimum and maximum allowable distances in problems of balanced layout. Avtomatizirovannye Sistemy Upravleniya i Pribory Avtomatiki. 2014. No. 169. P. 54-62. (In Russ.)
  13. Yagudin R.R. Optimization of the layout of three-dimensional geometric objects based on the hodograph of the dense packing vector function. Ingineering Journal of Don. 2012. No. 3 (21). P. 206-217. (In Russ.)
  14. Tumanov A.V., Zelentsov V.V., Shcheglov G.A. Osnovy komponovki bortovogo oborudovaniya kosmicheskikh apparatov: ucheb. posobie [Basics of spacecraft onboard equipment accommodation layout]. Moscow: Bauman Moscow State Technical University Publ., 2018. 572 p.
  15. Kozlov D.I., Anshakov G.P., Agarkov V.F., Antonov Yu.G., Kozlov V.D., Chechin A.V., Fomin G.E. Konstruirovanie avtomaticheskikh kosmicheskikh apparatov [Design of unmanned spacecraft]. Moscow: Mashinostroenie Publ., 1996. 448 p.
  16. Kurenkov V.I. Osnovy proektirovaniya kosmicheskikh apparatov optiko-elektronnogo nablyudeniya poverkhnosti Zemli. Raschet osnovnykh kharakteristik i formirovanie proektnogo oblika: ucheb. posobie [Basics of design of electro-optical Earth remote sensing spacecraft. Computation of principal characteristics and conceptual design: Study guide]. Samara: Samara University Publ., 2020. 461 p.
  17. Agafonov D.V., Vorobiev Yu.А., Osokin Yu.V. Method for harness deployment optimization onboard rocket and space technology objects. Cosmonautics and Rocket Engineering. 2013. No. 1 (70). P. 88-94. (In Russ.)
  18. Gavrilov V.N. Avtomatizirovannaya komponovka pribornykh otsekov letatel'nykh apparatov [Automated arrangement of aircraft instrument compartments]. М.: Mashinostroenie Publ., 1988. 136 p.
  19. Shulepov A.I., Lu Tszya. Ob odnoy zadache razmeshcheniya gruzov v spuskaemom apparate. Sb. trudov XVII Vserossiyskogo seminara po upravleniyu dvizheniem i navigatsii letatel'nykh apparatov (June, 18-20, 2014, Samara). Part I. Samara: ANO «Izdatel'stvo SNTs» Publ., 2015. P. 187-190. (In Russ.)
  20. Shulepov A.I., Gavrilov V.N., Miatishkin G.V. Automated cargo accommodation aboard transport space vehicles. Vestnik of the Samara State Aerospace University. 2003. No. 1 (3). P. 47-49. (In Russ.)
  21. Belyakov A.A., Shulepov A.I. Basic aspects of topological technology of automated on-board equipment layout in space vehicle compartments using the example of «Yantar-2k» Earth remote sensing space vehicle. Vestnik of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering. 2022. V. 21, no. 4. P. 7-24. (In Russ.). doi: 10.18287/2541-7533-2022-21-4-7-24

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering, 2023

Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қолжетімді 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».