МЕТОДОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Применение информационно-измерительных систем (ИИС) в ракетно-космической отрасли обусловлено высоким уровнем сложности и требованиями безопасности, которые предъявляются к современным технологиям. Непрерывный мониторинг и контроль различных параметров, таких как температура, давление и электромагнитные поля, становятся необходимыми для успешного запуска и эксплуатации ракетно-космической техники. ИИС позволяют обеспечить эффективное управление этими процессами, минимизируя риски и увеличивая надежность аппаратов [1].

Современные условия требуют от специалистов глубокого понимания интеграции новых информационных технологий с существующими системами. Корректное применение ИИС зависит от их совместимости с другими системами, что в свою очередь требует изучения возможностей и ограничений различных подходов к проектированию и внедрению новых технологий [2]. Разработка и внедрение открытых стандартов также становятся важными условиями для интеграции, так как это позволяет использовать готовые решения от разных производителей и поддерживать высокую степень совместимости [3] Кроме того, практическое применение ИИС дает возможность улучшать процессы, связанные с испытанием ракетной техники, рисунок 1.

Рисунок 1. Виды испытаний ракетно-космической техники

Интеграция компьютерных технологий и развитие автоматизированных систем управления подразумевает системный подход к проектированию и внедрению ИИС. Задачи по созданию более интероперабельных систем предполагают использование стандартов, которые будут обеспечивать совместимость различных компонентов, учитывая специфику и требования ракетно-космической области [2].

Одним из главных достоинств ИИС является повышение надежности. Эти системы могут функционировать даже в условиях неопределенности, что критично для ракетно-космических изделий, подверженных воздействию различных факторов среды [8]. Универсальность также играет важную роль: использование стандартных интерфейсов делает возможным интеграцию ИИС с различными устройствами и оборудованием, что значительно облегчает их внедрение и обширное применение [9].

Точность и скорость обработки данных — еще один фактор, который подтверждает высокую эффективность ИИС. Современные технологии позволяют быстро обрабатывать большие объемы информации, что особенно важно для обеспечения безопасности и управления в ракетной области [10]. Добавление интеллектуальных функций, таких как использование алгоритмов искусственного интеллекта, делает системы более адаптивными и многофункциональными, позволяя более глубоко анализировать собранные данные [10]. Также стоит отметить преимущества, связанные с хранением и передачей данных; цифровизация процессов обеспечивает удобный доступ к необходимой информации, что значительно улучшает целостность данных и скорость реакций в критических ситуациях.

Несмотря на множество преимуществ, необходимо учитывать и недостатки, которые могут негативно сказаться на функционировании ИИС. Во-первых, высокая зависимость от программного обеспечения. Качество ПО напрямую влияет на эффективное функционирование систем. Ошибки или сбои в программном обеспечении могут привести к неправильным выводам и негативным последствиям [8].

Также возникает сложность интеграции новых устройств. Если они не совпадают со стандартами, это может затянуть процесс внедрения и потребовать дополнительного времени и ресурсов. Необходимость в технической поддержке является еще одной проблемой; системы требуют регулярного обслуживания и обновления, что влечет за собой дополнительные финансовые затраты и необходимость в обучении обслуживающего персонала.

Сложность использования технологий также должна быть учтена. Для многих пользователей высокоуровневые интерфейсы и функционал требуют предварительной подготовки, что может перейти в дополнительное время на обучение. В итоге, это может снижать общую продуктивность и вызывать фрустрацию [9].

Для повышения эффективности и надежности информационно-измерительных систем (ИИС) в области ракетно-космических изделий следует помнить о ряде рекомендаций, направленных на оптимизацию их функционирования. Ключевыми аспектами в этом процессе являются интеграция современных технологий, замена устаревших измерительных средств, оценка технического состояния систем, эффективная работа междисциплинарных команд и использование специализированного программного обеспечения.

Интеграция с современными спутниковыми навигационными системами позволяет значительно повысить точность работы радиокомпасов. Исследования показывают, что совместное применение этих технологий может обеспечить более надежные результаты измерений и повысить защиту от внешних помех, что особенно важно для высокоточных систем управления [9]. Основное внимание следует уделить не только технической, но и алгоритмической части, что позволит улучшить обработку данных и минимизировать погрешности.

Замена измерительных средств также играет важную роль. Важно заменять те устройства, чья погрешность существенно превышает допустимые нормы. Это позволит избежать накопления ошибок и повысит качество получения данных. Сложность заключается в том, чтобы реализовать такую замену наиболее экономичным образом. Таким образом, необходимо проводить регулярные проверки всех измерительных средств, чтобы выявлять и заменять только те компоненты, которые действительно требуют обновления, рисунок 2. [14].

Рисунок 2. Поверка средств измерений

Методы оценки и прогнозирования состояния объектов также заслуживают внимания. Разработка систем анализа, способных контролировать отклонения результатов измерений от норм и предсказывать их изменения, является важным шагом к повышению надежности и безопасности ИИС. Это не только снижает риск аварийных ситуаций, но и позволяет оперативно реагировать на возможные недочеты в работе системы [10]. Внедрение таких методов потребует тесного сотрудничества между специалистами разных областей, таких как метрология, аналитика и программирование.

В реализации рекомендаций по внедрению информационно-измерительных систем (ИИС) в ракетно-космической области важным аспектом является интеграция современных технологий, которые обеспечивают высокую степень надежности и безопасности при проведении испытаний. На сегодняшний день применение интеллектуальных ИИС на стартовых комплексах космодромов приобретает особое значение, поскольку позволяет значительно улучшить процессы мониторинга и контроля за наземной инфраструктурой и ракетными комплексами.

Основным шагом в практическом внедрении ИИС является создание интегрированных статодинамических модульных систем. Эти системы учитывают не только требования к функциональности, но и обеспечивают гибкость в использовании разных сенсоров и измерительных приборов. Разработка архитектуры подобных систем требует применения новейших технологий и методологий, что становится основой для успешного управления процессами испытаний и анализа данных, получаемых в ходе эксплуатации [6].

Стендовые измерения играют ключевую роль в оценке физически процессов, таких как термодинамика, акустика и динамика потоков. Эффективное применение ИИС должно обеспечивать возможность детальной записи, обработки и анализа данных в режиме реального времени. Примером успешной реализации ИИС служит информационно-телеметрическая система «Орбита IV АН 1.2», использующаяся для запуска ракеты-носителя «Ангара-1.2», которая продемонстрировала высокую эффективность в области управления испытаниями [6].

Для достижения успешного внедрения необходимо применять системы автоматизации, которые позволяют удаленно управлять параметрами испытаний и контроля за состоянием оборудования. Оптимизация процессов управления классическими ручными системами позволит минимизировать временные затраты на организацию испытаний и увеличить степень их предсказуемости [1].

Важным аспектом является также интеграция различных компьютерных технологий в архитектуру ИИС. Это включает в себя использование облачных решений для обработки данных и их дальнейшего анализа, а также применение машинного обучения и искусственного интеллекта для прогнозирования возможных отказов оборудования на основе собранной статистики. Переход на интеллектуальное управление в ракетно-космической отрасли создает новые возможности не только для повышения безопасности, но и для оптимизации всех этапов эксплуатации ракетных комплексов.

Современные информационно-измерительные системы (ИИС) активно адаптируются к требованиям, которые предъявляют новые компьютерные технологии. Интеграция таких технологий призвана не только повысить эффективность обработки информации, но и улучшить оперативность измерений, рисунок 3.

Рисунок 3. Интегрированная информационная система

Практическое применение современных компьютерных технологий в информационно-измерительных системах становится неотъемлемой частью их эволюции, что, в свою очередь, создаёт возможности для повышения эффективности, надежности и оперативности обработки данных. Это открывает новые горизонты для разработки и внедрения инновационных решений в области ракетно-космических технологий, что, безусловно, окажет положительное влияние на их дальнейшее развитие и внедрение в практическую деятельность.

Необходимость развития ИИС также необходимо рассматривать в контексте обеспечения качества и надежности испытаний. Чем более интегрированными будут эти системы, тем выше будет их способность к обработке информации и выработке решений на основе данных, что позволит значительно сократить время на оценку результатов тестирования и повысить уровень автоматизации процессов.

Таким образом, создание и внедрение современных информационно-измерительных систем для ракетно-космической техники требует комплексного подхода, включая усовершенствование технических решений и кадровую подготовку. Это позволит не только повысить качество испытаний, но и сократить сроки их проведения, что является критически важным в условиях высокой конкуренции на рынке космических технологий.