priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2022-65-12-855-862pribor-202Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКАINFORMATION TECHNOLOGIES AND SYSTEMS, COMPUTER TECHNIQUEПерспективы использования распределенного бортового вычислительного комплекса в составе орбитальной тросовой системыProspects for the use of a distributed onboard computer complex as part of an orbital tether systemАверьяновА. В.AveryanovA. V.

Алексей Васильевич Аверьянов — канд. техн. наук, доцент, кафедра информационно-вычислительных систем и сетей

Санкт-Петербург

Aleksey V. Averyanov — PhD, Associate Professor; Department of Information Calculation Systems and Nets

St. Petersburg

vka_24kaf@mil.ruЭсауловК. А.EsaulovK. A.

Константин Андреевич Эсаулов — канд. техн. наук, кафедра информационно-вычислительных систем и сетей; старший преподаватель

Санкт-Петербург

 

Konstantin А. Esaulov — PhD; Department of Information Calculation Systems and Nets; Senior Lecturer

St. Petersburg

vka_24kaf@mil.ruЗыковаС. С.ZykovaS. S.

Светлана Сергеевна Зыкова — адъюнкт, кафедра информационно-вычислительных систем и сетей

Санкт-Петербург

Svetlana S. Zykova — Adjunct; Department of Information Calculation Systems and Nets

St. Petersburg

vka_24kaf@mil.ruВоенно-космическая академия им. А. Ф. МожайскогоA. F. Mozhaisky Military Space Academy2022011220246512855862Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/202

Рассматриваются перспективы использования распределенного бортового вычислительного комплекса (БВК) в составе орбитальной тросовой системы (ОТС). Проанализированы возможности применения малых космических аппаратов, являющихся элементами ОТС. Определен состав бортового оборудования базового и малого космических аппаратов. Отмечено, что в его состав обязательно должен быть включен распределенный БВК. Рассматривается структура БВК. В качестве примера возможных математических моделей, описывающих динамику элементов ОТС, приведена упрощенная аналитическая модель движения малого космического аппарата в направлении, перпендикулярном плоскости орбиты базового. Применение распределенного БВК в составе ОТС позволит расширить ее функциональные возможности в околоземном пространстве, повысить надежность и устойчивость функционирования базового космического аппарата и связанных с ним минии микроспутников.

The prospects for using a distributed onboard computer complex as a part of an orbital tether system are considered. The possibilities of using small spacecraft, which are elements of the orbital tether system, are analyzed. The composition of the onboard equipment of the basic and small spacecraft is determined. It is noted that a distributed onboard computer complex must be included in its composition. The structure of onboard computer complex is dis- cussed. As an example of possible mathematical models describing the dynamics of orbital tether system elements, a simplified analytical model of the movement of a small spacecraft in the direction perpendicular to the base orbital plane is given. The use of a distributed onboard computer complex as part of the orbital tether system is shown to expand its functionality in the near-Earth space, improve the reliability and stability of the base spacecraft and associated mini- and microsatellites operation.

бортовой вычислительный комплексвычислительная системапроцессороперативная памятьмалый космический аппараторбитальная тросовая системабортовой комплекс управленияаналитический метод расчетаonboard computer complexcomputing systemprocessorRAMsmall space vehicleorbital tether systemonboard control complexanalytical calculation methodReferencesИванов А. В., Ситарский Ю. С. Динамика полета системы гибко связанных космических объектов. М.: Машиностроение, 1986. 248 с.Ivanov A.V., Sitarsky Yu.S. Dinamika poleta sistemy gibko svyazannykh kosmicheskikh ob"yektov (Flight Dynamics of a System of Flexibly Coupled Space Objects), Moscow, 1986, 248 р. (in Russ.)Белецкий В. В., Левин Е. М. Динамика космических тросовых систем. М.: Наука, 1990. 336 с.Beletsky V.V., Levin E.M. Dinamika kosmicheskikh trosovykh sistem (Dynamics of Space Tether Systems), Moscow, 1990, 336 р. (in Russ.)Инфраструктура малых космических аппаратов / Под ред. докт. техн. наук, засл. деятеля науки РФ, проф. В. Ф. Фатеева. М.: Радиотехника, 2011. 432 с.Fateev V.F., ed., Infrastruktura malykh kosmicheskikh apparatov (Infrastructure of Small Spacecraft), Moscow, 2011, 432 р. (in Russ.)Орлов С. А., Цилькер Б. Я. Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов. СПб: БХВ-Питер, 2011. 668 с.Orlov S.A., Tsilker B.Ya. Organizatsiya EVM i sistem (Organization of Computers and Systems), St. Petersburg, 2011, 668 р. (in Russ.)Аверьянов А. В., Барановский А. М., Эсаулов К. А. Определение пределов аппаратной избыточности информационных управляющих систем // Изв. вузов. Приборостроение. 2014. Т. 57, № 3. С. 23—26.Averyanov A.V., Baranovsky A.M., Esaulov K.A. Journal of Instrument Engineering, 2014, no. 3(57), pp. 23–26. (in Russ.)Аверьянов А. В., Эсаулов К. А., Молчанов О. Е., Белая Т. И. Система автономной навигации малого космического аппарата // Изв. вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58, № 1. С. 14—17.Averyanov A.V., Esaulov K.A., Molchanov O.E., Belaya T.I. Journal of Instrument Engineering, 2015, no. 1(58), pp. 14–17. (in Russ.)Аверьянов А. В., Калюжный А. В., Кузнецов В. В. Методика обоснования функционального распределения малых космических аппаратов в кластере дистанционного зондирования Земли // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64, № 8. С. 620—625.Averyanov А.V., Kalyuzhnyi А.V., Kuznetsov V.V. Journal of Instrument Engineering, 2021, no. 8(64), pp. 620–625. (in Russ.)Аверьянов А. В., Кузнецов В. В., Калюжный А. В. Оценивание надежности функционирования многоканальной системы на примере бортового комплекса управления малого космического аппарата // Изв. вузов. Приборостроение. 2020. Т. 63, № 10. С. 880—887.Averyanov А.V., Kuznetsov V.V., Kalyuzhnyi А.V. Journal of Instrument Engineering, 2020, no. 10(63), pp. 880–887. (in Russ.)Проблемные вопросы проектирования и эксплуатации бортовых и наземных систем управления объектов ракетно-космической техники РВСН. НТК (21—22 октября 1999 г.). Тез. докл. МО РФ, 1999. 78 с.Problemnyye voprosy proyektirovaniya i ekspluatatsii bortovykh i nazemnykh sistem upravleniya ob"yektov raketnokosmicheskoy tekhniki RVSN (Problematic Issues of Design and Operation of Onboard and Ground Control Systems for Objects of Rocket and Space Technology of the Strategic Missile Forces), Scientific and technical conference (October 21–22, 1999), Abstracts of reports, Ministry of Defense of the Russian Federation, 1999, 78 р. (in Russ.)Вопросы анализа и синтеза систем управления, контроля и диагностики. Учеб. пособие / Под ред. докт. техн. наук, проф. В. В. Смирнова. Л.: МО СССР, 1990. С. 68—71.Smirnov V.V., ed., Voprosy analiza i sinteza sistem upravleniya (Questions of Analysis and Synthesis of Control Systems), Leningrad, 1990, рр. 68–71. (in Russ.)Аверьянов А. В. Аналитический метод расчета движения малого космического аппарата, связанного с базовым космическим аппаратом // Изв. вузов. Приборостроение. 2009. Т. 52, № 4. С. 75—77.Averyanov A.V. Journal of Instrument Engineering, 2009, no. 4(52), pp. 62–65. (in Russ.)Порфирьев Л. Ф., Смирнов В. В., Кузнецов В. И. Аналитические оценки точности автономных методов определения орбит. М.: Машиностроение, 1987. 280 с.Porfir'yev L.F., Smirnov V.V., Kuznetsov V.I. Analiticheskiye otsenki tochnosti avtonomnykh metodov opredeleniya orbit (Analytical Estimates of the Accuracy of Autonomous Methods for Determining Orbits), Moscow, 1987, 280 р. (in Russ.)Эльясберг П. Е. Введение в теорию полета искусственного спутника Земли. М.: Наука, 1965. 540 с.Elyasberg P.E. Vvedeniye v teoriyu poleta iskusstvennogo sputnika Zemli (Introduction to the Theory of Flight of an Artificial Satellite of the Earth), Moscow, 1965, 540 р. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.