priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2025-68-9-774-780pribor-409Research ArticleСИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИSYSTEM ANALYSIS, MANAGEMENT AND INFORMATION PROCESSINGПовышение безопасности выведения космических аппаратов на орбиту при нештатных ситуациях на борту ракеты-носителяImproving the Safety of Spacecraft Launching into Orbit in Case of Emergencies on Board the Launch VehicleЕфимовВ. В.EfimovV. V.

Владимир Васильевич Ефимов — д-р техн. наук, профессор; кафедра автономных систем управления; профессор

Санкт-Петербург

Vladimir V. Efimov — Dr Sci., Professor; Department of Autonomous Control Systems; Professor

St. Petersburg

v.v_efimov@mail.ruСекинА. В.SekinA. V.

Алексей Владимирович Секин —  кафедра автономных систем управления; соискатель

Санкт-Петербург

Alexey V. Sekin — Department of Autonomous Control Systems; Applicant

St. Petersburg

zrkt@khrunichev.ruСилантьевС. Б.SilantyevS. V.

Сергей Борисович Силантьев — канд. техн. наук, доцент; кафедра автономных систем управления

Санкт-Петербург

Sergey B. Silantyev — PhD, Associate Professor; Department of Autonomous Control Systems; Associate Professor

St. Petersburg

silantev2008@yandex.ruВоенно-космическая академия им. А. Ф. МожайскогоA. F. Mozhaisky Military Space Academy202529102025689774780Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20252025Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/409

Исследуется задача повышения безопасности выведения космических аппаратов на орбиту в условиях возникновения нештатных ситуаций на этапе полета первой и второй ступеней ракеты-носителя, когда последствия аварийных пусков ракет космического назначения наносят наиболее существенный ущерб наземной инфраструктуре и экологии в окрестности трасс выведения; обосновывается возможность и предлагается методика снижения ущерба, основанная на ретроспективном анализе особенностей возникающих на борту ракет-носителей нештатных ситуаций, формировании базы сценариев их развития с помощью технологии цифровых двойников, оперативном определении по результатам нейросетевой обработки телеметрической информации ситуаций, допускающих возможность коррекции программы выведения, и реализации рационального варианта коррекции программы выведения в целях минимизации ущерба от последствий нештатной ситуации.

The problem of improving the safety of launching spacecraft into orbit in conditions of emergency situations during the flight phase of the first and second stages of the launch vehicle, when the consequences of emergency launch of space rocket cause the most significant damage to the ground infrastructure and the environment in the vicinity of the launch paths, is studied. The possibility is substantiated and a method is proposed to reduce damage from the consequences of emergency launches, based on a retrospective analysis of the features of emergency situations arising on board launch vehicles, formation of a base of scenarios for their development using digital twins technology, promptly determining, based on the results of neural network processing of telemetric information, situations that allow the possibility of correcting the output program, and the implementation of a rational option for correcting the withdrawal program in order to minimize the damage from the consequences of an emergency situation.

аварийный пускминимизация ущербанейронная сетьнештатная ситуацияоперативная обработкапрограмма выведенияракета-носительтелеметрическая информациицифровой двойникemergency launchdamage minimizationneural networkabnormal situationoperational processinglaunch programlaunch vehicletelemetric informationdigital twinReferencesКосмические неудачи России с 2000 года // Коммерсант. 01.12.2016 [Электронный ресурс]: https://www.kommersant.ru/doc/3766534.https://www.kommersant.ru/doc/3766534. (in Russ.)Клюшников В. Ю., Кузнецов И. И., Осадченко А. С. Методические аспекты разработки стратегии развития системы средств выведения космических аппаратов на орбиту // Вестн. НПО им. С. А. Лавочкина. 2013. № 4. С. 47–52.Klyushnikov V.Yu., Kuznetsov I.I., Osadchenko A.S. Bulletin of FSUE "NPO im. S. A. Lavochkin", 2013, no. 4, pp. 47–52. (in Russ.)Аверкиев Н. Ф. Резервные орбиты космических аппаратов : Монография. СПб: ВКА им. А. Ф. Можайского, 2015. 116 с.Averkiev N.F. Rezervnyye orbity kosmicheskikh apparatov (Backup Orbits of Spacecraft), St. Petersburg, 2015, 116 р. (in Russ.)Обоснование параметров резервных орбит при выведении космического аппарата в случае возникновения нештатных условий / Н. Ф. Аверкиев, С. А. Власов, А. В. Кульвиц, В. В. Салов // Изв. Самар. НЦ РАН. 2019. Т. 21, № 1. С. 105–113.Averkiev N., Vlasov S., Kulvits A., Salov V. News of The Samara Scientific Center of The Russian Academy of Sciences, 2019, no. 1(21), pp. 105–113. (in Russ.)Квазисинхронные резервные орбиты КА / Н. Ф. Аверкиев, С. А. Богачёв, С. А. Власов и др. // Двойные технологии. 2017. № 4 (81). С. 18–20.Averkiev N.F., Bogachev S.A., Vlasov S.A. et al. Dvoynyye tekhnologii, 2017, no. 4(81), pp. 18–20. (in Russ.)Куреев В. Д., Миняев С. И., Черниченко В. Б. Парирование нештатных ситуаций при пусках исследовательских баллистических ракет с созданием резервных условий входа объекта испытаний в атмосферу // Инженерный журнал: наука и инновации. 2023. Вып. 2. DOI: 10.18698/2308-6033-2023-2-2253.Kureev V.D., Minyaev S.I., Chernichenko V.B. Engineering Journal: Science and Innovation, 2023, no. 2, http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2023-2-2253. (in Russ.)Цифровые двойники в высокотехнологичной промышленности : Монография / Под ред. А. И. Боровкова. СПб: Политех-пресс, 2022. 492 с.Borovkov A.I., ed., Tsifrovyye dvoyniki v vysokotekhnologichnoy promyshlennosti (Digital Twins in the High-Tech Industry), St. Petersburg, 2022, 492 р. (in Russ.)Прокушев Н. И., Олейников Е. П. Цифровые двойники в проектировании ракетно-космической техники // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2022. Т. 1. С. 151–153.Prokushev N.I., Oleynikov E.P. Aktual'nyye problemy aviatsii i kosmonavtiki (Topical Problems of Aviation and Cosmonautics), Krasnoyarsk, April 11–15, 2022, vol. 1, рр. 151–153. (in Russ.)Королев Д. В. Цифровые двойники в ракетно-космической промышленности: проблемы и перспективы внедрения // Политехнический молодежный журн. 2020. № 04. С. 1–16.Korolev D.V. Politechnical student journal, 2020, no. 04, pp. 1–16. (in Russ.)Аггарвал Ч. Нейронные сети и глубокое обучение. М.: Изд. дом „Вильямс“, 2018. 752 с.Aggarwal Ch.C. Neural Networks and Deep Learning, Springer, 2018.Саймон Д. Алгоритмы эволюционной оптимизации. М.: ДМК Пресс, 2020. 940 с.Simon D. Evolutionary Optimization Algorithms, Wiley, 2018, 776 р. .

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