WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 31 | 32 || 34 | 35 |   ...   | 65 |

На параболоидном зеркале 0,На планшете 0,( ( ( 1 PV1) - PT(1) PV5) - PT(5) PV21) - PT(25) MF2 = 10 + ++ (13) (13) Данные таблицы показывают, что основные поте- P(13) - PT(13) PV - PT(13) PV - PT(13) V ри происходят между световым щитом и отрицатель P(11) - PT(11) V 1xной линзой, а также между смесителем и параболоид+ 20 + 400(P1x2 - PT ), V ным зеркалом. Причиной первых потерь является ко- P(15) - PT(15) V нечная эффективность эллиптического рефлектора, равная приблизительно 60 %. Причина вторых – где PV(N ) – текущее значение мощности светового повследствие того, что реальный источник не является тока, приходящегося на N-ый детектор, PT(N ) – целеточечным, расходимость за линзой несколько превышает числовую апертуру смесителя, и часть лучей вое значение мощности светового потока, приходящетеряется в смесителе, претерпевая полное внутреннее 1xгося на N-ый детектор, PV – текущее значение отражение от боковых граней элементов смесителя.

мощности светового потока, приходящееся на область Для минимизации данных потерь и отысканию оп1x12 м, а PT – целевое значение того же параметра.

тимальных параметров светооптической системы необходимо прибегнуть к параметрической оптимиза- Для описания промежуточных результатов будем ции светооптической системы. Используемый источ- пользоваться следующими критериями: эффективноник излучения не является точечным источником, а стью светооптической схемы и неравномерностью кроме того, не является и равноярким. Данное обстоя- в заданной области (рис. 6).

тельство делает аналитическое вычисление оптималь- В качестве оптимизируемых параметров первонаных параметров системы неоправданно сложным.

чально были выбраны следующие:

Поэтому целесообразно воспользоваться возможно- – радиус кривизны в осевой точке для кривой рефстями современного программного обеспечения, полектора R0 ;

зволяющего оптимизировать систему в непоследова– коэффициент деформации кривой рефлектора k;

тельном режиме.

– расстояние от центральной точки светового щита Параметрическая оптимизация светооптичедо вершины вогнутой поверхности L;

ской схемы в программном пакете ZEMAX. Задача – радиус кривизны отрицательной линзы R.

параметрической оптимизации представляет собой Промежуточные результаты оптимизации даны итерационный процесс отыскания минимума оценочв табл. 2.

Авиационная и ракетно-космическая техника На основе анализа данных табл. 2 в качестве рабочей была выбрана схема с параметрами:

R0 = 108,1096; R = 600;

k = –0,92928; L = 2211.

Выбор данной схемы обусловлен выбором компромисса между эффективностью и неравномерностью. Для улучшения равномерности было решено незначительно изменить углы наклона рефлекторов, сохранив при этом эффективность схемы (табл. 3).

За счет оптимизации углов наклона удалось несколько улучшить равномерность, сохранив при этом Рис. 6. Схема расстановки детекторов при анализе и оптимизации эффективность схемы (табл. 4).

Таблица Промежуточные результаты оптимизации Неравномерность Неравномерность R0, мм k L, мм R, мм Эффективность, % в области 12 м, % в области 0,91,8 м, % 107,69 0,917763 2300 –264 19 13,7 4,107,7213 0,918854 2300 –300 22 15,6 4,107,804 0,921739 2300 –400 25 22,3 9,107,8809 0,924427 2300 –500 26 23,5 11,107,8927 0,92484 2300 –516 26 23,5 11,107,399 0,907654 1847 –424 22 18,4 7,107,7798 0,920896 2213 –457 22 19,2 6,107,9015 0,925146 2354 –474 22 20 7,108,0196 0,929283 2211 –600 23,8 19,1 6,Таблица Углы наклона рефлекторов Координа- Угол поворота реф- Угол поворота реф- Угол поворота Угол поворота Координата № реф- та верши- лектора вокруг оси лектора вокруг оси рефлектора вокруг рефлектора вокруг вершины лектора ны X, град. Y, град. оси X, град. оси Y, град.

рефлектора п/п рефлектора Y, мм До оптимизации После оптимизации X, мм 1 0.0 450.0 8.62 0 9.24 2 351,9 280,6 5,37 –6,73 5,75 –7,3 438,7 –100,2 –1,91 –8,41 –2,05 –9,4 195,3 –405,5 –7,77 –3,73 –8,33 –4,5 –195,3 –405,5 –7,77 3,73 –8,33 4,6 –438,7 –100,2 –1,91 8,41 –2,04 9,7 –351,9 280,6 5,37 6,73 5,75 7,Таблица Характеристики окончательной схемы до и после оптимизации углов наклона рефлекторов Углы наклона Неравномерность Неравномерность R0, мм k L, мм R, мм Эффективность, % рефлекторов в области 12 м, % в области 0,91,8 м, % 108,0196 0,929283 2211 –600 До оптимизации 23,8 19,1 6,108,0196 0,929283 2211 –600 После оптимизации 23,8 16,4 7, Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева Повышение требований к наземной тепловой от- параметрическую оптимизацию с использованием работке негерметичных космических аппаратов в час- разных целевых функций.

ти имитации солнечного излучения делает актуаль- ными замену водоохлаждаемых высокомощных ламп Библиографические ссылки на маломощные (до 10 кВт) воздухоохлаждаемые 1. Крат С. А., Филатов А. А., Христич В. В. Теплосерийно выпускаемые лампы солнечного спектра вакуумные испытания космического аппарата: опыт и дальнейшее исследование в области построения создания имитатора солнечного излучения на основе методических основ создания имитаторов Солнца на современных газоразрядных ламп высокого давления базе этих ламп.

// Вестник СибГАУ. 2010. Вып. 2 (28). С. 73.

Представленная модель позволит оперативно про2. XBO Theatre Lamps [Electronic resource] // Techгнозировать результаты изменения настроек и параnology and Applications. URL: www.osram.com (data of метров оптической системы ИСИ, а также проводить visit 13.04.2010).

S. A. Krat, A. A.Filatov, V. V. Dvirnyj, V. V. Hristich, A. K. Shatrov PHOTONIC SCHEMES MODELLING AND PARAMETRICAL OPTIMIZATION OF THE SUN SIMULATOR FOR THERMAL WORKING OF UNTIGHT SPACECRAFTS The authors consider questions of severization of requirements to spacecraft land thermal working regarding sunlight imitation in connection with production of untight spacecraft of new generation. A model of construction of photonic scheme of the Sun simulator in the software package is considered, with its subsequent parametric optimization.

Keywords: thermal vacuum tests, sunlight simulator, radiation source, photonic scheme, parametric optimization, XBO-lamps.

© Крат С. А., Филатов А. А., Двирный В. В., Христич В. В., Шатров А. К., УДК 629.7.017.В. В. Лукасов, Н. В. Никушкин РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ПО ПОДДЕРЖКЕ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ ЭКИПАЖЕМ ВОЗДУШНОГО СУДНА В ПОЛЕТЕ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ Предложена методика оказания помощи экипажу воздушного судна при выходе из аварийной ситуации в полете с использованием вероятностного метода.

Ключевые слова: авиационная техника, экипаж, аварийная ситуация, признак, вероятность появления состояния, вероятность проявления признака.

Анализ инцидентов, авиационных происшествий К отказам и неисправностям может привести как и катастроф, произошедших с летательными аппара- сама авиационная техника, так и ее эксплуатация на тами (ЛА), показывает, что все они происходят по земле и в воздухе.

вине человека или техники. При подготовке и выпол- Из опыта эксплуатации летательных аппаратов изнении полета на человека или технику влияют раз- вестно, что проявление одного отказа, неисправности личные факторы, которые в ряде случаев приводят или ошибочного действия не приводят к тяжелым к тяжелым последствиям. последствиям, и только одновременное сочетание или Рассмотрим эти факторы. последовательное наложение их могут спровоцироНа авиационную технику влияют качество серий- вать аварийную ситуацию.

ного производства, качество выполнения требований За десятки лет эксплуатации накоплен большой летной и технической эксплуатации, своевременное статистический материал, который дает возможность и полное проведение технического обслуживания проанализировать, сделать выводы, определить прии ремонта (ТОиР) и техника пилотирования воздуш- чины, принять меры по предупреждению аналогичного судна, и другие факторы. ных случаев или своевременных действий, приводяНа экипаж оказывают влияние обученность, регу- щих к выходу из аварийной ситуации.

лярность выполнения полетов, качество подготовки к При выполнении полета экипаж заинтересован полету, физическое и психологическое состояние в возможности самостоятельно определить причину, членов экипажа и ряд других факторов. предвидеть дальнейший ход развития аварийной си Авиационная и ракетно-космическая техника туации и принять единственное правильное решение, где Р(Si/K*) – вероятность диагноза Si после того, как т. е. экипаж в любой ситуации должен быть готовым стали известны результаты обследования по комплекк самостоятельным правильным действиям.

су признаков К; P(Si) – вероятность появления соКаждая неисправность или отказ проявляется стояния Si (по предшествующей статистике).

в виде одного или нескольких признаков, которые В практических задачах, особенно при большом не всегда явно указывают на них.

числе признаков, применяется условие независимости В полете возможны два варианта развития собыпризнаков даже при наличии существенной коррелятий при аварийной ситуации:

ции между ними.

– проявление признака или несколько признаков, Вероятность проявления комплекса признаков К* которые дают полное представление о состоянии возопределяется по выражению душного судна, т. е. явно указывают на неисправность n или отказ;

Р(К*) = P(Sc ) Р(К * /Sc ), (4) – проявление признака или несколько признаков, s =по которым трудно однозначно сказать, какой отказ где Sс – сочетание неисправных состояний.

или неисправность возникли. В этом случае невозДля комплекса признаков обобщенная формула можно принять правильное решение, а значит, любое Байеса может быть записана в виде действие или бездействие только усугубит аварийную P(Si )P(K * /Si ) ситуацию.

(5) P(Si / K) =, n Наиболее опасны аварийные ситуации второго ваP(S )P(K * /SC ) C рианта и, именно, с такими чаще приходится встреs=чаться в полете.

а Используя расчетные данные одного из методов n теории вероятностей, можно оказать помощь команP(S / K*) = 1, (6) i диру (пилоту) в принятии решения в сложной ситуаi=ции. Для этого воспользуемся методом Байеса, котот. е. одно из состояний обязательно реализуется, рый имеет возможность охватывать, взаимосвязывать, а реализация одновременно двух состояний невозобрабатывать и получать результат от большого коможна.

личества переменных параметров в различных услоТеорема гипотез является основой для применевиях обстановки.

ния, но прямое ее использование не дает требуемого Чтобы применить этот метод, необходимо опредерезультата. Чтобы достичь его, необходимо ее разлить независимые случайные величины (для нас это вить, углубить путем преобразования, трансформации факторы, отрицательно влияющие на выполнение обобщенной формулы Байеса, определением условий полетного задания), закономерные повторения их применения, построением требуемых расчетных мав количественном значении, на основе статистических тематических моделей, составлением алгоритма поданных и по формуле Байеса рассчитать вероятность иска неисправностей.

возникновения конкретной аварийной ситуации.

Раскрывая теорему гипотез, определим возможные Формула Байеса имеет вид варианты сочетаний признаков и неисправных соP(k / S ) стояний:

j i P(Si / k ) = P(Si ), (1) j I – проявление одного признака в одной аварийной P(k ) j ситуации;

где Р(Si) – вероятность появления состояния Si, опре- II – проявление одного признака в двух аварийных деляемая по статистическим данным; Р (kj/Si) – веро- ситуациях;

ятность проявления признака аварийного состояния kj III – проявление двух признаков в одной аварийу объектов с состоянием Si; Р(kj) – вероятность появ- ной ситуации;

ления признака аварийного состояния kj во всех объ- IV – проявление двух признаков в двух аварийных ектах независимо от состояния объекта. ситуациях;

Обобщенная формула Байеса относится к случаю, V – проявление двух признаков в трех аварийных когда обследование проводится по комплексу призна- ситуациях;

ков К, включающему признаки k1, k2,..., kv. Каждый из VI – проявление трех признаков в двух аварийных признаков kj имеет j разрядов (kj1, kj2,..., kjs,..., kjj).

ситуациях.

В результате обследования становится известной реа- В каждом варианте необходимо рассматривать лизация признака предполагаемые аварийные ситуациии с учетом их Kj* = kjs (2) возможного проявления. Для этого целесообразно определить условия, при которых признаки будут и всего комплекса признаков K* (индекс* означает рассматриваться как случаи I, а неисправные состояконкретное значение (реализацию) признака). Формуния как вариации II.

ла Байеса для комплекса признаков имеет вид Условия предопределяют необходимость выполР(Si/K*) = Р (Si) Р(K*/Si) / P(К*), нения следующих операций:

(i = 1, 2,..., п), (3) Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева 1. Выполнение расчета по случаям:

P(S1)P(k1/ S1)P(k2 / S1) P(S1 / k1k2) =. (7) I а) – при одновременном проявлении всех приP(S1)P(k1/S1)P(k2 /S1)+ P(S2)P(k1 /S2) знаков;

P(k2 /S2) + P(S3)P(k1 /S3)P(k2 /S3) I б) – при неявном проявлении (не проявлении) первого признака. Неявное проявление признака оз- В числителе имеется произведение значения начает, что признак слабо выражен; P(Si) – вероятность появления аварийной i-ой ситуаI в) – при неявном проявлении (не проявлении) ции (применительно к рассматриваемому случаю S1) второго признака;

P(S1), на значение P(К*/Si) – вероятность проявления I г) – при неявном проявлении (не проявлении) комплекса признаков (для нашего случая одновреобоих признаков.

менное проявление признаков k1 и k2), в аварийной 2. Рассмотреть в каждом случае вариации II для ситуации (для рассматриваемого случая S1) – следующих состояний:

P(k1k2/S1) или P(k1/S1) P(k2/S1).

II а) – для первого рассматриваемого неисправного Исходя из этих обозначений в числителе получим состояния (S1);

выражение P(S1) P(k1k2/S1) или P(S1) P(k1/S1) P(k2/S1).

II б) – для второго рассматриваемого неисправного В знаменателе имеется сумма произведения значесостояния (S2);

ния P(Sс) – вероятность появления сочетаний аварийII в) – для третьего рассматриваемого неисправноных ситуаций (для рассматриваемого случая S1, S2 и го состояния (S3).

S3 – определяют количество слагаемых) – P(S1), P(S2) Эти условия применяют только для того варианта, и P(S3), на значение P(К*/Sс) – вероятность проявлев котором одновременно имеется два и более признания комплекса признаков (в рассматриваемом случае – ка, две и более аварийной ситуации.

Pages:     | 1 |   ...   | 31 | 32 || 34 | 35 |   ...   | 65 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.