О некоторых задачах оптимального управления информационным взаимодействием космического аппарата с поверхностью Земли
Ключевые слова:
космическая кибернетика, космический аппарат, информационное взаимодействие, информационный активный подвижный объект, пространство информационных состояний, гильбертово пространство, выпуклость, слабая компактность, оптимальное терминальное управлениеАннотация
В статье рассматривается ряд задач космической кибернетики, связанных с оптимальным управлением процессами информационного взаимодействия космического аппарата с поверхностью Земли. Космический аппарата при этом рассматривается как информационный активный подвижный объект, т.е. как сложная подвижная система, снабженная необходимыми приборами для осуществления информационного взаимодействия с окружающей физической средой и соответствующим необходимым бортовым ресурсом. Показано, что эти задачи сводятся к задачам оптимального программного управления некоторой специальной дифференциальной динамической системой в гильбертовом пространстве состояний. Для решения указанных задач в статье использованы расширенный принцип максимума Л.С. Понтрягина и общая концепция Лагранжа.Литература
1. Алексеев В.М., Тихомиров В.М, Фомин С.В. Оптимальное управление. – М.: Физматлит, 2007. – 407 с.
2. Ахметов Р.Н., Васильев И.Е., Капитонов В.А., Охтилев М.Ю., Соколов Б.В. Концепция создания и применения перспективной АСУ подготовки и пуска ракеты космического назначения "Союз-2": новые подходы к интеграции, интеллектуализации, управлению // Авиакосмическое приборостроение. 2015, №4. М.: ООО Издательство "Научтехлитиздат", 2015. С.3-54.
3. Бутковский А.Г. Теория оптимального управления системами с распре-деленными параметрами. – М.: Наука, 1965. – 474 с.
4. Вайнберг М.М. Вариационный метод и метод монотонных операторов. – М.: Наука, 1972. – 416 с.
5. Егоров Ю.В. Необходимые условия оптимальности управления в банаховых пространствах // Математический сборник. – 1964. –Т.64, №1.– С. 79–101.
6. Журнал “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса”. 2004-2014. URL: http://jr.rse.cosmos.ru.
7. Калинин В.Н. Космический аппарат как объект системных исследований // Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. – СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2014. – Вып. 640. – С. 80–89.
8. Калинин В.Н. Математическая модель информационного взаимодействия космического аппарата с поверхностью Земли // Труды СПИИРАН. – 2014. – Вып. 3(34). – С. 33–56.
9. Калинин В.Н. О теории управления активными подвижными объектами // Известия вузов. Приборостроение. – 1981. – № 6. – С. 26–31.
10. Калинин В.Н. Современная космическая кибернетика – методологические основы и направления исследований // Информация и космос. – 2007. – № 3. – С. 7–16.
11. Калинин В.Н. Теория управления космическим аппаратом: на основе кон-цепции активного подвижного объекта: монография. – СПб.: ВКА им. А.Ф. Мо-жайского, 2014. – 188 с.
12. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. – М.: Физматлит, 2004. – 572 с.
13. Майданович О.В., Охтилев М.Ю., Соколов Б.В., Юсупов Р.М. Комплекс-ная автоматизация мониторинга состояния космических средств на основе интеллектуальных информационных технологий // Приложение к журналу "Информационные технологии" №10, 2011 г. – 32 с.
14. Охтилев М.Ю., Соколов Б.В., Юсупов Р.М. Теоретические и технологические основы концепции проактивного мониторинга и управления сложными объектами // Известия ЮФУ. Технические науки. 2015. Январь. №1. Таганрог: Южный федеральный университет, 2015. С.162–174.
15. Понтрягин Л.С. Математическая теория оптимальных процессов. – М.: Наука, 1969. – 391 с.
2. Ахметов Р.Н., Васильев И.Е., Капитонов В.А., Охтилев М.Ю., Соколов Б.В. Концепция создания и применения перспективной АСУ подготовки и пуска ракеты космического назначения "Союз-2": новые подходы к интеграции, интеллектуализации, управлению // Авиакосмическое приборостроение. 2015, №4. М.: ООО Издательство "Научтехлитиздат", 2015. С.3-54.
3. Бутковский А.Г. Теория оптимального управления системами с распре-деленными параметрами. – М.: Наука, 1965. – 474 с.
4. Вайнберг М.М. Вариационный метод и метод монотонных операторов. – М.: Наука, 1972. – 416 с.
5. Егоров Ю.В. Необходимые условия оптимальности управления в банаховых пространствах // Математический сборник. – 1964. –Т.64, №1.– С. 79–101.
6. Журнал “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса”. 2004-2014. URL: http://jr.rse.cosmos.ru.
7. Калинин В.Н. Космический аппарат как объект системных исследований // Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. – СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2014. – Вып. 640. – С. 80–89.
8. Калинин В.Н. Математическая модель информационного взаимодействия космического аппарата с поверхностью Земли // Труды СПИИРАН. – 2014. – Вып. 3(34). – С. 33–56.
9. Калинин В.Н. О теории управления активными подвижными объектами // Известия вузов. Приборостроение. – 1981. – № 6. – С. 26–31.
10. Калинин В.Н. Современная космическая кибернетика – методологические основы и направления исследований // Информация и космос. – 2007. – № 3. – С. 7–16.
11. Калинин В.Н. Теория управления космическим аппаратом: на основе кон-цепции активного подвижного объекта: монография. – СПб.: ВКА им. А.Ф. Мо-жайского, 2014. – 188 с.
12. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. – М.: Физматлит, 2004. – 572 с.
13. Майданович О.В., Охтилев М.Ю., Соколов Б.В., Юсупов Р.М. Комплекс-ная автоматизация мониторинга состояния космических средств на основе интеллектуальных информационных технологий // Приложение к журналу "Информационные технологии" №10, 2011 г. – 32 с.
14. Охтилев М.Ю., Соколов Б.В., Юсупов Р.М. Теоретические и технологические основы концепции проактивного мониторинга и управления сложными объектами // Известия ЮФУ. Технические науки. 2015. Январь. №1. Таганрог: Южный федеральный университет, 2015. С.162–174.
15. Понтрягин Л.С. Математическая теория оптимальных процессов. – М.: Наука, 1969. – 391 с.
On Some Problems of Optimum Control of Informational Interaction of a Space Vehicle with the Surface of the Earth
Abstract
The article discusses a number of problems of space cybernetics connected with the optimum process control of informational interaction of a spacecraft with the surface of the Earth. A spacecraft is regarded as an informational active mobile plant, i.e. as a complicated mobile system supplied with necessary devices for the realization of informational interaction with the enclosing physical medium and the corresponding necessary onboard resource. It is shown that these problems are reduced to the problems of optimum programmed control by some special differential dynamic system in a Hilbert space of conditions. For a solution of the specified problems, the paper uses L.S. Pontrjagin's expanded maximum principle and the general concept of Lagrange.
Опубликован
2015-08-14
Как цитировать
Калинин, В. Н. (2015). О некоторых задачах оптимального управления информационным взаимодействием космического аппарата с поверхностью Земли. Труды СПИИРАН, 4(41), 34-56. https://doi.org/10.15622/sp.41.2
Раздел
Статьи
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу (Смотри The Effect of Open Access).
