Спосіб динамічної оцінки телеметричного параметра

Спосіб контролю телеметричного параметра, який полягає в тому, що використовується додатковий пристрій обробки телеметричної інформації, 3 y i = f (x1, x 2 ..., xn ) , параметри х1, х2 ...хn якої підібрані з урахуванням функціональних та кореляційних зв'язків. Функціональні - параметр приймає чітко визначене значення в залежності від відповідних значень іншого. Кореляційні - закон розподілу одного з параметрів змінюється в залежності від зміни іншого. Наприклад, якщо величина х кореляційно пов'язана з величиною у i обидві нормальні, то значення математичного сподівання величини буде: æxö s Mç ÷ = mx + x y - my rx, y çy÷ sy è ø ( ) з дисперсією, що описана виразом: æ xö 2 Dç ÷ = Dx æ1 - rx, y ö , ç ÷ ç y÷ è ø è ø де mх, mу – математичне очікування величин х та у до вимірювання; sx , s y - середньоквадратичне відхилення величин х та у до вимірювання; rx,y - коефіцієнт кореляції х та у. Оперативна обробка ТМІ та її аналіз проводять з метою поточного контролю працездатності бортових систем КА для цілей активного впливу на процеси, які в них протікають і включає елементи як первинної, так і вторинної обробок: за деякими параметрами достатньо знати їх фактичні абсолютні значення в моменти часу t, а за іншими - необхідно враховувати взаємні впливи просторових та часових параметрів системи як в моменти часу t, так і на деяких інтервалах, які передують цьому моменту [1, 2, 10]. Особливістю телеметричної інформації є те, що вона являє собою обмежені за часом дискретні реалізації процесу функціонування бортових систем КА. За типам застосованих в телеметричних системах датчиків (аналогових, цифрових та температурних) ТМ інформація буває двох видів: - сигнальна, яка несе дискретну інформацію в двійковому вигляді (має два значення - логічна«1» чи «0»); - функціональна, яка характеризує неперервні процеси на борту КА. Неперервні процеси в бортових системах КА, в свою чергу, можуть бути як з повільним протіканням, так і достатньо динамічними. В цьому випадку телеметричні параметри, які їх характеризують, діляться на швидкозмінні та повільно змінні. Якщо за критерій динамічності взяти максимальну швидкість зміни параметру Vmax за період опитування датчика Dt , то до швидкозмінних параметрів відносяться параметри, які відповідають умові [13]: 3 se . Vmax ³ 2D t В свою чергу, повільно змінні параметри можуть бути поділені на статичні и динамічні. Статичні параметри практично не змінюють свої значення за час проведення сеансу зв'язку tc: 3 se Vmax ³ , tc 26698 4 а для динамічних виконується умова: 3 se 3se £ Vmax £ . 2 Dt tc В загальному випадку аналіз працездатності і технічного стану КА за даними ТМІ базується на основі відповідності всієї множини параметрів, що характеризують систему, встановленим нормам на заданий момент часу (без врахування тенденцій та особливостей динаміки зміни телеметричних параметрів). В випадках, коли множини параметрів недостатньо для прийняття правильного рішення (або один чи кілька параметрів вийшли за встановлені для них межі) наступає суб'єктивізм та ймовірність правильного оцінювання знижується. В цьому випадку поряд з статичними необхідно використовувати і динамічні оцінки ТМП. В запропонованому способі використовується наступна лінгвістична змінна: W = w , T (w ),U , G , M , де w - найменування (назва) лінгвістичної змінної (швидкість, напруга, температура), T={t1,..tr} - терм - множина значень, сукупність її лінгвістичних значень (мала, середня, помірна, висока), U - носій (область визначення термів), G синтаксичне правило, що породжує терми множини Т, М - семантичне правило, яке кожному лінгвістичному значенню w ставить в відповідність його зміст M (w ) , при чому M (w ) означає нечітку підмножину носія U. З урахуванням специфіки застосування даного способу замість базового визначення алгебри нечітких множин - лінгвістичної змінної будемо вживати термін - динамічна оцінка телеметричного параметру(ДО ТП). Основою для формування дерева логічного висновку є значення величин змін (а не абсолютних значень) одного телеметричного параметру, взяті в різні моменти часу. Оскільки при оцінці тенденції зміни параметра нас цікавлять саме зміни значень параметрів, а вихідна інформація представлена в нечіткому вигляді, необхідно провести фазифікацію величини зміни параметрів. Існує багато різних типів функцій належності [9], але в даному способі була використана Гаусівська функція належності, яка досить проста (має 2 параметри налагодження) та досить універсальна: é x - b 2ù æ ö ú f ( x) = exp ê - ç ÷ ê è c ø ú û ë де х - значення вхідного параметру, що підлягає фазифікації, b - координата максимуму функції, с - коефіцієнт концентрації - розтягу функції. На Фіг.1 представлені графіки 5-ти функцій належності термів: «дуже зменшився», «трохи зменшився», «зміни незначні», «трохи збільшився», «дуже збільшився»», - які дозволяють в нечіткому вигляді характеризувати величину змін ТМП. Для оцінки величини зміни параметра в чіткому вигляді (в вигляді фізичних величин) використовуються ті значення параметрів, які одержані в результаті попередньої обробки та формуванні статичної оцінки. 5 26698 6 - М.: Связь, 1969 - 384с. Крім вищенаведених термів, в даному способі 6. Моделирование и оценка эффективности введено новий тип термів, які дозволяють в нечітприменения космических систем /Уч. пособие Под кому виді проводити оцінку часових інтервалів общ. ред. Пастушенко Н.С., ДеденкаВ.П. - X.: ХВУ, «темпи часу». Це розширює можливості запропо1997 - 278с. нованого способу при формуванні нечітких логіч7. Абраменко Б.С, Вольский И.В., Гладченко них умов типу «через короткий проміжок часу», В.В. Эксплуатация «приблизно через 12 хвилин», «протягом досить радиотехнических систем - М.: МО СССР, довгого відрізку часу» і т.ін. 1981 - 236с. Перехід від класичного виду представлення 8. Андреев В.П. Програмне та математичне часових інтервалів до формування в вигляді нечітзабезпечення обчислювальних засобів АСУких множин відбувається з використанням операЖВІРЕ, МО України, 1998 - 164с. цій фазифікації з використанням відповідних фун9. Интегрированные АСУ в промышленности. кцій належності Архангельский В.И., Бугаенко И.Н., Рюмшин Н.А. Стан бортових систем КА характеризується К.: НПК «Киевский институт автоматики». 1995 наявністю великої кількості телеметричних пара316с. метрів, сукупність яких характеризує технічний 10. Організація системи управління космічнистан системи. ми засобами в умовах однопунктної технології /СТ. Множина статичних і динамічних оцінок склаЧерепков, О.А. Моргун, О.М. Загорулько, С.Д. Стадає область нечітких знань про технічний стан вицький: Навчальний посібник. - К.: НАОУ, 2005. досліджуваної системи. 57с. На Фіг.2 приведено схему запропонованого 11. Рось А.А. Логическое программирование и способу динамічної оцінки телеметричного параего применение для моделирования поведения метру, кінцевим етапом якого є формування логічсложных систем. //Автоматизированные системы ного висновку по функції належності в вигляді неуправления и приборы автоматики. Сборник науччіткої логіки. ных трудов. X.: Вища школа. 1987. - С.13-21. Перелік посилань 12. Агаджанов П.А., Горшков Б.М., Смирнов 1. Космические радиотехнические комплексы Г.Д. Основы радиотелеметрии. - М.: Воениздат, /Под общ. редакцией Г. В. Стогова - М.: МО СССР, 1971 - 248с. 1986 - 626с. 13. Степкин B.C., Шмыголь С.С. Автоматизи2. Застосування космічних систем для забезрованная обработка и анализ телеметрической печення дій збройних сил .Навчальний посібник информации. - М.: МО СССР, 1980 - 516с. /за ред. B.I. Ткаченка - Х.: ХВУ, 2001 - 192с. 14. Воронин А.П., Зиатдинов Ю.К., Харченко 3. Глазов Б. И. Автоматизация управления А.В., Осташевский В.В. Сложные технические и средствами и частями полигонных и космических эргатические системы: методы исследования. комплексов - М.: МО СССР, 1988 - 326с. /Монография. - Харьков: Факт, 1997. - 240с. 4. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Вопросы во15. Сеидов Т.М., Румянцев А.Н. Автоматизиенной системотехники - М.: Воениздат, 1976 рованные системы управления войсками и свя224с. зью. М.: МО СССР, 1983. - 52с. 5. Калашников Н.И. Системы связи через ИСЗ Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601