Контроль эффективности (стр. 1 )

НАЦИОНАЛЬНЫЙ  СТАНДАРТ  РЕСПУБЛИКИ  КАЗАХСТАН

Космический инжиниринг

КОНТРОЛЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Дата введения ________

Область применения

Настоящий стандарт рассматривает системы управления, разрабатываемые в рамках части космического проекта. Применим ко всем элементам космической системы, включая космический сегмент, наземный сегмент и сегмент служб запуска.

Настоящий стандарт распространяется на вопросы управляемости, с точки зрения определений спецификаций, методов верификации, валидации и процессов.

Стандарт определяет общую систему для обработки индикаторов управляемости, которая применяется ко всем дисциплинам, включающим инжиниринг управляемости, и которая может одинаково применяться на разных уровнях, от уровня оборудования до уровня систем. Настоящий стандарт фокусируется на специфических индикаторах управляемости, применимых в случае замкнутых систем управления – в основном, это стабильность и надежность.

Предоставлены правила для комбинации различных источников ошибок для того, чтобы построить суммарную погрешность управляемости и использовать ее для оценки соответствия требованию.

Примечания

1        Несмотря на то, что стандарт спроектирован для общих целей, одной из главных областей применения для данного стандарта является ориентация космического аппарата. Это служит обоснованием тому, почему большинство примеров и иллюстраций связаны с проблемой AOCS (система ориентации и орбитального маневрирования).

2        Определения и нормативные положения настоящего стандарта применяются к контролю ориентирования; тем не менее, полностью специфичные вопросы ориентирования не рассмотрены здесь подробно (например, случаи вращения космического аппарата). Дополнительный материал по суммарной погрешности ориентирования можно найти в стандарте ECSS-E-HB-60-10.

3        для своих собственных специфических целей, каждое учреждение (ESA, национальные агенства, изготовители) могут далее разрабатывать внутренние документы, выводя надлежащие руководства и правила суммирования на основании положений высшего уровня, собранных в данном стандарте ECSS-E-ST-60-10.

Настоящий стандарт может быть адаптирован для определенных особенностей и требований космического проекта в соответствии с ECSS-S-ST-00.

Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы, следующие ссылочные документы. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения):

ECSS-S-ST-00-01С-2012 ECSS system. Glossary of terms. (Система ECSS. Глоссарий терминов).

Проект, редакция 1

Термины, определения и сокращения

3.1 Термины из других стандартов

В настоящем стандарте применяются термины с соответствующими определениями по ECSS-S-ST-00-01С-2012С.

Термины и определения*

В настоящем стандарте применяются следующие термины с соответствующими определениями:

Абсолютная погрешность знания (AKE): Текущее значение погрешности знания в любое заданное время.

Примечания

1 Это выражается формулой:        

2         см приложение А.1.3. для определяющих требований погрешности знания.

Абсолютная погрешность производительности (APE): Текущее значение погрешности производительности в любое заданное время.

Примечание - Это выражается формулой:        

Индекс погрешности: Параметр, изолирующий характерный аспект вариации времени погрешности производительности или погрешности знания.

Примечания

1        Индекс погрешности производительности применяется к разнице между целевым (желаемым) результатом системы и фактическим результатом системы.

2        Индекс погрешности знания применяется к разнице между фактическим результатом системы и известным (расчетным) результатом системы.

3        Наиболее широко используемые индексы определены в данной главе (APE, RPE, AKE и т. д.). Список не является ограничивающим.

Индивидуальный источник погрешности: Элементарные физические характеристики или процесс, происходящие из хорошо определенного источника, которые относятся на счет погрешности производительности или погрешности знания производительности

______________

* В качестве предварительного замечания, сигналы ошибок, представленные в 3.2, являются общими. Они представляют любой тип физического количества (например, положение в пространстве, температура, давление, положение). Согласно ситуации и характеру системы управления, они являются скалярными или многофакторными.

Пример - Шум датчика, смещение датчика, шум привода, смещение привода, возмущающие силы и моменты (например, микровибрации, маневры, движения внешних или внутренних подсистем), фрикционные силы и моменты, несоосности, термальные искажения, искажения сборки, цифровое преобразование, эффективность закона управления (установившаяся погрешность), дрожание, и т. д.

Погрешность знания: Разница между известным (расчетным) результатом системы и фактическим достигаемым результатом.

Примечания

  Она выражается посредством eK.        Обычно зависит от времени.        Иногда ошибочно именуется как «погрешность измерения», хотя фактически концепция является более общей чем прямое измерение.        В зависимости от системы, различные величины могут быть подходящими для параметризации погрешности знания, так же как и для погрешности производительности. Для определения наиболее подходящего используется степень суждения. Например: разница между фактической и известной ориентацией системы может быть параметризована с использованием углов Эйлера для преобразования системы или угла между фактической и известной ориентацией определенного вектора в этой системе.
Средняя погрешность знания (MKE): Среднее значение погрешности знания на указанном интервале времени.

Примечания

1 Это выражается формулой:        

2        См 1.4 для обсуждения о том, как уточнять интервал Дt, и приложение А.1.3. для определяющих требований погрешности знания.

Средняя погрешность производительности (MPE): Среднее значение погрешности производительности на указанном интервале времени.

Примечания

Это выражается формулой:        

2        См 1.4 для обсуждения о том, как уточнять интервал Дt.

Погрешность смещения параметров (PDE): Разница между средними значениями погрешности производительности, взятая на протяжении двух интервалов времени в одном периоде наблюдения.

Примечания

Это выражается формулой:        

2         Там, где интервалы времени Дt1 и Дt2 разделяются отличным от нуля интервалом времени ДtPDE.

3  Продолжительность Дt1 и Дt2 является достаточно большой для вычисления средней величины кратковременных вкладов. В идеале, они имеют одинаковую продолжительность. См. приложение А.1.4 для для дальнейшего обсуждения выбора Дt1, Дt2, ДtPDE.

4         Два интервала Дt1 и Дt2 находятся в одном периоде наблюдения

Погрешность производительности: Разница между целевым (желаемым) результатом системы и фактическим достигаемым результатом.

Примечания

1         Выражается как eP.

2 Обычно зависит от времени.

3        В зависимости от системы, различные величины могут быть подходящими для параметризации погрешности производительности. Для определения наиболее подходящего используется степень суждения

4         Разница между целевой и фактической ориентацией системы может быть параметризована с использованием углов Эйлера для преобразования системы или угла между целевой и фактической ориентацией определенного вектора в этой системе.

Погрешность воспроизводимости производительности (PRE)

Разница между средними значениями погрешности производительности, взятая на протяжении двух интервалов времени в разных периодах наблюдения

Примечания

Это выражается формулой:        

2        Там, где интервалы времени t1 и t2 разделяются интервалом времени tPRE.

3        Продолжительность t1 и t2 является достаточно большой для вычисления средней величины кратковременных вкладов. В идеале, они имеют одинаковую продолжительность. См 1.4 для для дальнейшего обсуждения выбора t1, t2, tPRE.

4        Два интервала t1 и t2 находятся в разных периодах наблюдения

5        Математические определения индексов PDE и PRE идентичны. Разница заключается в использовании: PDE используется для квантификации смещения в погрешности производительности в течение большого периода наблюдения, в то время как PRE используется для квантификации точности, с которой можно повторить наблюдение в более позднее время.

Относительная погрешность знания (RKE): Разница между текущим значением погрешности знания в заданный момент времени, и ее средним значением на интервале времени, содержащем этот момент.

Примечания

1 Это выражается формулой: