Поиск оптимальных концепций для проектирования космических бортовых радиоэлектронных систем (РЭС) нового поколения — сложнейшая тема, над которой трудится коллектив кафедры «Конструирование и производство радиоаппаратуры» Политехнического института Пензенского государственного университета. Ученым ПГУ доверено решение задачи, которая сегодня является приоритетной не только для космической отрасли, но и, без преувеличения, для всей российской экономики.

«Дело в том, что современные космические аппараты (КА), как правило, имеют модульную структуру, и к этим модулям предъявляются все более возрастающие требования по многофункциональности, надежности, массогабаритным параметрам, условиям эксплуатации, а также экономическим показателям: специалисты стремятся добиться сокращения стоимости жизненного цикла вышеназванных модулей. Однако добиться этого в должной мере до сих пор не удавалось», — комментирует заведующий кафедрой «КиПРА» профессор, д-р техн. наук Николай Юрков, руководитель проекта.

Причина в том, в настоящее время в эксплуатации находятся главным образом аппараты четвертого поколения, структура которых не является рациональной, так как в процессе конструирования применялись методы, предполагающие «искусственное» деление на подсистемы по физическому принципу действия, а не по тому, какие задачи должна решать та или иная система. Если говорить о проекте, над которым работают пензенские ученые, то речь идет о космических бортовых радиоэлектронных системах (РЭС). Они пока также далеки от совершенства.

«Предыдущее поколение информационно-управляющих систем было ориентировано на максимальную централизацию обработки больших данных и управления, что на тот момент было вызвано технологическими причинами, но снижало требуемый уровень надежности, а в специальных системах РЭС повысилась степень уязвимости. Конструкторы в такой ситуации применяли «традиционные» методы многократного резервирования и дублирования систем, кроссирование каналов связи, что увеличивало массу и размеры модулей, а с учетом требований по миниатюризации нарушались режимы отведения тепла, электромагнитная совместимость, стойкость к вибрационным и ударным нагрузкам», — раскрывает подробности канд. техн. наук, доцент кафедры «КиПРА» Алексей Гришко.

Поиск новых концепций проектирования РЭС для космических аппаратов нового поколения, которым и занимаются на кафедре «Конструирование и производство радиоаппаратуры», направлен на интеллектуализацию архитектур вышеназванных систем, или, иными словами, на их структурную самоорганизацию, а также адаптивность в процессе проектирования и эксплуатации.

«В частности, одно из направлений концепции конструирования РЭС базируется на основе децентрализации управления, как более устойчивого к внешним деструктивным воздействиям. Это значит, что при оценке эффективности функционирования модулей и систем космических аппаратов важна будет не столько точность и быстродействие, сколько способность адаптации подсистем нижнего уровня к требованиям верхнего уровня на основе встроенной подсистемы самодиагностики и мультиагентного взаимодействия ее отдельных модулей. То есть, каждый модуль РЭС как элемент системы будет, выражаясь понятным языком, «обладать «собственным интеллектом», опирающимся на общесистемную целевую функцию», — резюмируют ученые.

Синтез методологии интеллектуализации взаимосвязанных процессов проектирования, производства и эксплуатации радиоэлектронных систем для космических аппаратов нового поколения позволит минимизировать избыточность по резервированию и информационному обеспечению системы, уменьшить массогабаритные характеристики модулей, снизить финансовые затраты на проектирование и производство, а также повысить их функциональность и надежность. Это позволит вывести космическую технику в Российской Федерации на новый качественный уровень.