Автоматизация процесса проектирования космических аппаратов с использованием численных методов | Статья в сборнике международной научной конференции

Библиографическое описание:

Анисимов А. В., Сурменок П. А. Автоматизация процесса проектирования космических аппаратов с использованием численных методов [Текст] // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, март 2011 г.). — СПб.: Реноме, 2011. — С. 169-170. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/2/203/ (дата обращения: 19.10.2018).

На начальном этапе проектирования КА, как правило, имеется ограниченный набор исходных данных, содержащий в себе требования к проектируемому аппарату. Основной задачей этого этапа является формирование массива составов КА, с целью создания аппарата, который бы выполнял возлагаемые на него функции, укладываясь в ограничения по ресурсам (массе, цене, надежности).

Особенность проектирования КА состоит в том, что существует такое разнообразие объектов, что попытки получить обобщенные зависимости встречают большие трудности из-за многообразия задач и требований.

Особенность проектирования КА заключается также в том, что практически отсутствуют теоретические работы, связанные с выбором параметров и логикой процесса их проектирования на этапе предэскизных разработок. В частности, наиболее важным и сложным является вопрос о выборе основных проектных параметров КА.

Процесс проектирования КА представляет собой многоуровневый итерационный процесс, в течение которого рассчитываются характеристики аппарата и его массовая сводка. Для того чтобы организовать такой процесс, необходимо разработать логику и технологию его.

Первоначально необходимо определить по каким критериям мы будем оценивать удачность выбора конструкции. При проектировании КА – это, как правило, масса, стоимость, надежность. Соответственно первый этап – это качественная, а затем количественная оценка всех учитываемых критериев. При построении функции оценки КА можно пользоваться как экспертными оценками важности критериев, так и статистическими, накопленными за время работы.

Учитывая все многообразие вариантов наборов решений, подходящих для формирования КА с учетом всего множества ограничений по критериям, мы можем получить массив решений, который затем необходимо будет оптимизировать.

После проведений оптимизации необходимо провести обратную связь для уточнения коэффициентов критериев, что обеспечивает при накоплении большого объема статистических данных более точную и быструю работу алгоритма. Наиболее эффективно алгоритм поиска допустимых решений может себя показать при использовании его с полной базой знаний объектов. В этом случае, решения можно будет использовать на дальнейших шагах проектирования.

В процессе проектирования КА возникает необходимость в математической постановке задачи оптимизации его проектных параметров при существовании нескольких критериев, характеризующих многосторонние аспекты его разработки и функционирования.

На этапе оптимизации необходимо провести количественную оценку важности критериев, используемых для ограничения конструкции (масса, стоимость, надежность и др.). Первоначально, без накопленного опыта и статистических данных, можно использовать данные, полученные с помощью математического аппарата и/или с использованием результатов работы экспертов по каждому типу КА. Результатом оценки важности критериев получается система уравнений целевых функций вида:

,

где – значение целевой функции по каждой системе, i – количество систем в составе КА, – коэффициент значимости n-го критерия, - величина n-го критерия. Причем, сумма всех , каждого уравнения должна соответствовать ограничениям, наложенным на величину этого критерия (это условие проверяется на этапе формирования массива решений).

Для каждого варианта КА проводится оценка целевой функции и делается выборка нескольких наиболее удачных решений. Эти решения ранжируются в порядке важности удовлетворения критериям.

Учитывая, что для решения такой сложной задачи используется большое число уравнений, исходных данных и численных значений, входящих в уравнения коэффициентов, необходимо применение ЭВМ.

Автоматизация процесса проектирования позволяет ускорить процедуру поиска оптимального или допустимого (в случае невозможности определения оптимального) решения. Кроме того, использование алгоритма оптимизации, основываясь на единую базу данных, в комплексе с инструментами конструирования позволяет ускорить процесс проектирования КА в целом.

Основные термины (генерируются автоматически): процесс проектирования, решение, данные, критерий, особенность проектирования, целевая функция.

Похожие статьи

Исследование методов применения СППР в задаче...

Анализ проектных процедур, используемых сетевыми интеграторами, показывает, что процесс проектирования вычислительной сети в большой степени основывается не на формальных методах, а на опыте и интуиции

Критерии оптимальности (целевые функции).

Информационно-кибернетические исследования...

Процесс проектирования при системном подходе строится на основе деления на этапы таким образом, чтобы каждый последующий этап включал в себя больше информации о

критерий оптимальности (целевая функция), с помощью которой возможна оценка выбранной решения.

Педагогическое проектирование: сущность, этапы, формы

Одним из таких технологий является технология педагогического проектирования учебного процесса. Уровень педагогического проектирования зависит от уровня технологической компетентности и определяется на основе следующих основных критериев: целесообразности...

Педагогическая диагностика. Критерии и показатели экспертизы...

Функции информирования участников педагогического процесса, т.е. сообщение

Понимание авторского замысла, исходной проектной идеи, выявление целевых ориентаций проекта.

В ходе самого процесса проектирования принимаются решения по отдельным этапам...

Методы и средства проектирования информационных систем

Методы решения, характеристики. Разработка концептуальной модели ИС.

1.Структуризация процесса проектирования, выражаемая декомпозицией проектных задач и документации

Именно о процессе проектирования базы данных, его особенностях, методах, этапах и.

Подсистема проектирования одежды промышленного...

Блок-схема алгоритма расчета единичных относительных и комплексных показателей уровня качества проектного решения новой модели одежды.

Интенсификация процесса проектирования одежды.

автоматизированное проектирование, баз данных, данные...

Технико-экономическое обоснование при проектировании...

В процессе разработки проекта на основе исходных данных и положений нормативных

[1] Дальнейшее определение параметров объекта проектирования должно основываться на

Наряду с этим, отличающимися особенностями данного метода оценки проектных решений...

Система оценки эффективности бизнес-процессов...

Данные бизнес — процессы обладают общими и отличительными характеристиками.

Функции низшего уровня практически не оказывают влияние на показатели деятельности

‒ способов координирования, включающиеся в себя проектирование, прогноз, обложение...

Проектирование базы данных. Роль процесса в создании...

Именно о процессе проектирования базы данных, его особенностях, методах, этапах и роли в создании информационной системы и пойдет речь.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование методов применения СППР в задаче...

Анализ проектных процедур, используемых сетевыми интеграторами, показывает, что процесс проектирования вычислительной сети в большой степени основывается не на формальных методах, а на опыте и интуиции

Критерии оптимальности (целевые функции).

Информационно-кибернетические исследования...

Процесс проектирования при системном подходе строится на основе деления на этапы таким образом, чтобы каждый последующий этап включал в себя больше информации о

критерий оптимальности (целевая функция), с помощью которой возможна оценка выбранной решения.

Педагогическое проектирование: сущность, этапы, формы

Одним из таких технологий является технология педагогического проектирования учебного процесса. Уровень педагогического проектирования зависит от уровня технологической компетентности и определяется на основе следующих основных критериев: целесообразности...

Педагогическая диагностика. Критерии и показатели экспертизы...

Функции информирования участников педагогического процесса, т.е. сообщение

Понимание авторского замысла, исходной проектной идеи, выявление целевых ориентаций проекта.

В ходе самого процесса проектирования принимаются решения по отдельным этапам...

Методы и средства проектирования информационных систем

Методы решения, характеристики. Разработка концептуальной модели ИС.

1.Структуризация процесса проектирования, выражаемая декомпозицией проектных задач и документации

Именно о процессе проектирования базы данных, его особенностях, методах, этапах и.

Подсистема проектирования одежды промышленного...

Блок-схема алгоритма расчета единичных относительных и комплексных показателей уровня качества проектного решения новой модели одежды.

Интенсификация процесса проектирования одежды.

автоматизированное проектирование, баз данных, данные...

Технико-экономическое обоснование при проектировании...

В процессе разработки проекта на основе исходных данных и положений нормативных

[1] Дальнейшее определение параметров объекта проектирования должно основываться на

Наряду с этим, отличающимися особенностями данного метода оценки проектных решений...

Система оценки эффективности бизнес-процессов...

Данные бизнес — процессы обладают общими и отличительными характеристиками.

Функции низшего уровня практически не оказывают влияние на показатели деятельности

‒ способов координирования, включающиеся в себя проектирование, прогноз, обложение...

Проектирование базы данных. Роль процесса в создании...

Именно о процессе проектирования базы данных, его особенностях, методах, этапах и роли в создании информационной системы и пойдет речь.

Задать вопрос