Preview

Информационно-технологический вестник

Расширенный поиск

Постановка задачи оптимизации распределения средств управления космическими аппаратами в условиях ресурсных ограничений

https://doi.org/10.21499/2409-1650-2018-4-32-43

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены задачи, решаемые при распределении средств управления (РСУ) космическими аппаратами (КА). Проанализирована иерархия задач планирования, проведено сравнение задачи составления плана распределения средств управления КА (либо «задачи РСУ КА»?) с общей задачей составления расписания. Проведен анализ различных подходов к составлению плана распределения средств управления КА. Представлена математическая постановка задачи РСУ КА, с использованием которой проведены исследования возможных путей повышения оперативности и качества РСУ КА.

Об авторе

Б. А. Кучеров
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области «Технологический университет»
Россия


Список литературы

1. Скобелев П.О. Интеллектуальные системы управления ресурсами в реальном времени: принципы разработки, опыт промышленных внедрений и перспективы развития // Информационные технологии. 2013. № S1. C. 1-32.

2. Fliege J., Kaparis K., Khosravi B. Operations research in the space industry // European Journal of Operational Research. 2012. Vol. 217, № 2. pp. 233-240.

3. Vazquez A.J., Erwin R.S. On the tractability of satellite range scheduling // Optimization Letters. 2015. Vol. 9, № 2. pp. 311-327.

4. Darnopykh V.V., Malyshev V.V. Operative planning of functional sessions for multisatellite observation and communication systems // Acta Astronautica. 2012. Vol. 73. pp. 193-205.

5. Меньшиков В.А., Рудаков В.Б., Сычев В.Н. Оптимальный иерархический контроль технических параметров космических аппаратов // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2010. № 3. C. 15-19.

6. Жигастова О.К., Почукаев В.Н. Методика автоматизированного планирования полёта автоматических околоземных космических аппаратов // Вестник Московского авиационного института. 2012. T. 19, № 3. C. 97-103.

7. Wang P., Reinelt G. A heuristic for an Earth observing satellite constellation scheduling problem with download considerations // Electronic Notes in Discrete Mathematics. 2010. Vol. 36. pp. 711-718.

8. Губанов А.А., Пирогов М.В., Плещев Н.Н., Рожков В.В. Метод формирования программы работы целевой аппаратуры космического аппарата с использованием визуализации // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2015. № 2. C. 35-42.

9. Karapetyan D., Mitrovic M.S., Malladi K.T., Punnen A.P. Satellite downlink scheduling problem: A case study // Omega. 2015. Vol. 53. pp. 115-123.

10. Иванов А.Б., Жиляев А.А., Скобелев П.О., Майоров И.В., Симонова Е.В., Травин В.С., Скирмунт В.К., Стратилатов Н.Р., Тюлевин С.В. Адаптивное планирование сеансов связи малых космических аппаратов в сети наземных пунктов приема информации на основе мультиагентных технологий // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. Москва: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН. 2014. C. 8975-8983.

11. Соллогуб А.В., Скобелев П.О., Симонова Е.В., Царев А.В., Степанов М.Е., Жиляев А.А. Интеллектуальная система распределенного управления групповыми операциями кластера малоразмерных космических аппаратов в задачах дистанционного зондирования Земли // Информационно-управляющие системы. 2013. № 1 (62). C. 16-26.

12. Соллогуб А.В., Скобелев П.О., Симонова Е.В., Царев А.В., Степанов М.Е. Модели для решения сетецентрических задач планирования и управления групповыми операциями кластера малоразмерных космических аппаратов // Информационно-управляющие системы. 2012. № 1. C. 33-38.

13. Barbulescu L., Howe A., Whitley D. AFSCN scheduling: How the problem and solution have evolved // Mathematical and Computer Modelling. 2006. Vol. 43, № 9-10. pp. 1023-1037.

14. Yuqing L., Rixin W., Minqiang X. Satellite range scheduling with the priority constraint: An improved genetic algorithm using a station ID encoding method // Chinese Journal of Aeronautics. 2015. Vol. 28, № 3. pp. 789-803.

15. Vazquez R., Perea F., Galán V.J. Resolution of an Antenna-Satellite assignment problem by means of Integer Linear Programming // Aerospace Science and Technology. 2014. Vol. 39. pp. 567-574.

16. Bagchi T.P. Near optimal ground support in multi-spacecraft missions: a GA model and its results // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2009. Vol. 45, № 3. pp. 950-964.

17. Xhafa F., Herrero X., Barolli A., Barolli L., Takizawa M. Evaluation of struggle strategy in Genetic Algorithms for ground stations scheduling problem // Journal of Computer and System Sciences. 2013. Vol. 79, № 7. pp. 1086-1100.

18. Калашников Д.А., Соловьев В.А., Скобелев П.О., Симонова Е.В., Майоров И.В., Лахин О.И., Тихонов Д.И., Ворожейкин В.Н. Метод адаптивного планирования сеансов связи ЦУП с группировкой космических аппаратов по критериям надежности и экономичности связи // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2015. № 1. C. 58-70.

19. Калашников Д.А., Соловьев В.А., Симонова Е.В., Майоров И.В., Грачев С.П., Тихонов Д.И., Ворожейкин В.Н., Скобелев П.О. Особенности постановки задачи оптимизации показателей надежности и экономичности сеансов связи для передачи разнородных данных группировки КА и ЦУП через сеть наземных станций // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2014. № 4. C. 59-68.

20. Spangelo S., Cutler J., Gilson K., Cohn A. Optimization-based scheduling for the single-satellite, multi-ground station communication problem // Computers & Operations Research. 2015. Vol. 57. pp. 1-16.

21. Kucherov B., Přibyl O. Increasing efficiency of ground stations scheduling for sustainable satellite based services // Proceedings of 2018 Smart City Symposium Prague (SCSP). Prague, Czech Republic. 2018. pp. 1-6.

22. Franco T., Moreira F., Hall S., Oliveira H. The contact scheduling process of the Galileo navigation system // New Frontiers in Applied Artificial Intelligence. Berlin: Springer-Verlag Berlin, 2008. pp. 446-455.

23. Sarkheyli A., Bagheri A., Ghorbani-Vaghei B., Askari-Moghadam R. Using an effective tabu search in interactive resources scheduling problem for LEO satellites missions // Aerospace Science and Technology. 2013. Vol. 29, № 1. pp. 287-295.

24. Feng T.K. Combining decomposition and hybrid algorithms for the satellite range scheduling problems: master's thesis in Mechanical and Industrial Engineering. University of Toronto. 2012. 105 p.

25. Barbulescu L., Watson J.-P., Whitley L.D., Howe A.E. Scheduling space-ground communications for the Air Force Satellite Control Network // Journal of Scheduling. 2004. Vol. 7, № 1. pp. 7-34.

26. Zufferey N., Amstutz P., Giaccari P. Graph colouring approaches for a satellite range scheduling problem // Journal of Scheduling. 2008. Vol. 11, № 4. pp. 263-277.

27. Corrao G., Falone R., Gambi E., Spinsante S. Ground station activity planning through a multi-algorithm optimisation approach. Satellite Telecommunications // Proceedings of 2012 IEEE First AESS European Conference on Satellite Telecommunications (ESTEL). 2012. pp. 1-6.

28. Marinelli F., Nocella S., Rossi F., Smriglio S. A Lagrangian heuristic for satellite range scheduling with resource constraints // Computers & Operations Research. 2011. Vol. 38, № 11. pp. 1572-1583.

29. Алексахина А.А., Дудко А.Н., Кучеров Б.А., Литвиненко А.О., Хроменков А.С. Метод превентивного разрешения конфликтных ситуаций при планировании задействования средств управления космическими аппаратами // Космонавтика и ракетостроение. 2017. № 2 (95). C. 46-54.

30. Алексахина А.А., Кучеров Б.А., Хроменков А.С. Использование существующих и перспективных информационных технологий при планировании задействования средств управления космическими аппаратами // Космонавтика и ракетостроение. 2016. № 6 (91). C. 140-148.

31. Kucherov B., Přibyl O., Artyushenko V. Increasing efficiency of getting results of satellite remote sensing for smart cities // Proceedings of 2017 Smart City Symposium Prague (SCSP). Prague, Czech Republic. 2017. pp. 1-6.

32. Кучеров Б.А. Состояние и перспективы развития основных направлений информатизации распределения средств управления космическими аппаратами // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2014. T. 10, № 2. C. 54-61.

33. Кучеров Б.А. Система визуального и звукового оповещения в управлении группировкой космических аппаратов // Прикладная информатика. 2014. № 5 (53). C. 25-32.

34. Артюшенко В.М., Аббасова Т.С., Стреналюк Ю.В., Привалов В.И., Воловач В.И., Шевченко Е.П., Зимин В.М., Харламова Е.С., Аббасов А.Э., Кучеров Б.А. Информационные технологии и управляющие системы: монография // М.: Издательство «Научный консультант». 2015. 185 с.


Для цитирования:


Кучеров Б.А. Постановка задачи оптимизации распределения средств управления космическими аппаратами в условиях ресурсных ограничений. Информационно-технологический вестник. 2018;(4):32-43. https://doi.org/10.21499/2409-1650-2018-4-32-43

For citation:


Kucherov B.A. Formulation of the problem of ground stations scheduling under resource restrictions. Informacionno-technologicheskij vestnik. 2018;(4):32-43. (In Russ.) https://doi.org/10.21499/2409-1650-2018-4-32-43

Просмотров: 31


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2409-1650 (Print)