Файл: Шаталов, В. А. Применение ЭВМ в системе управления космическим аппаратом.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 116
Скачиваний: 0
2 |
|
Продолжение |
|
|
|
со |
О сн овн ы е ф азы п о л е т а КК |
О сн о в н ы е за д а ч и , р е ш а е м ы е н а б о р т у К К |
|
„А поллон" |
при п о м о щ и Б Ц В М |
ж
11 |
Расстыковка |
основного |
бло |
|
|
|
|
|
|||
|
ка КК и лунного корабля |
|
|
|
|
|
|
||||
12 |
Перевод основного |
блока |
КК |
Задачи, аналогичные фазе № 9 |
|
||||||
|
на новую орбиту |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
13 |
Перевод лунного КК на эл |
Выставка ГСП лунного корабля |
|
||||||||
|
липтическую |
орбиту |
с |
перисе |
Уточнение импульса скорости, необходи |
||||||
|
лением ~ 1 5 |
км |
|
|
|
мого для перевода КК на |
эллиптическую |
||||
|
|
|
|
|
|
|
орбиту |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение скорости и положения лун |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ного корабля в пространстве при включен |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ной двигательной установке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формирование управляющих сигналов си |
||||
|
|
|
|
|
|
|
стемы стабилизации |
|
|
|
|
14 |
Посадка лунного |
корабля |
Управление движением центра масс |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Формирование |
управляющих |
сигналов; |
||
|
|
|
|
|
|
|
системы стабилизации |
|
|
|
|
15 |
Старт взлетной ступени лун |
Уточнение ориентации ГСП лунного ко |
|||||||||
|
ного корабля |
и выход |
ее |
на рабля |
|
|
|
|
|||
|
начальную |
селеноцентрическую |
Расчет траектории движения |
и |
скорости: |
||||||
|
орбиту |
|
|
|
|
|
Определение |
положения |
|||
|
|
|
|
|
|
|
взлетной ступени в пространстве при вклю |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ченной двигательной установке |
|
сигналов |
||
|
|
|
|
|
|
|
Формирование |
управляющих |
|||
|
|
|
|
|
|
|
системы стабилизации |
|
|
|
|
16 |
Переход |
взлетной |
ступени |
Уточнение ориентации взлетной ступени' |
|||||||
|
на орбиту с высотой в |
~ 83 км |
Расчет траектории движения |
и |
скорости- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Определение |
положения |
|||
|
|
|
|
|
|
|
в пространстве. |
управляющих |
сигналов |
||
|
|
|
|
|
|
|
Формирование |
||||
|
|
|
|
|
|
|
системы стабилизации |
|
|
|
|
17 |
Сближение |
основного |
блока |
Уточнение ориентации |
КК |
и |
взлетной |
||||
|
КК и лунного корабля, |
прича ступени |
|
|
|
|
|||||
|
ливание и стыковка |
|
|
|
"Расчет траектории движения |
и |
скорости |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Определение |
положения |
впространстве при работающем двигателе Формирование управляющих сигналов
|
|
|
|
|
|
|
системы стабилизации |
|
|
18 |
Переход |
с |
селеноцентриче |
Обработка навигационных |
измерений |
||||
|
ской |
орбиты |
на |
траекторию |
Уточнение ориентации ГСП КК |
для пере |
|||
|
возвращения к Земле |
|
Уточнение импульса скорости |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
хода на орбиту полета к Земле |
скорости |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение положения |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
в пространстве при работающей двигатель |
||
|
|
|
|
|
|
|
ной установке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формирование управляющих сигналов си |
||
19 |
Коррекции траектории |
пере |
стемы стабилизации |
|
|
||||
Задачи, аналогичные фазе № 3 |
|
||||||||
|
лета |
к |
Земле |
(программой |
|
|
|
||
|
предусматривается |
в |
случаь |
|
|
|
|||
|
необходимости |
проведение трех |
|
|
|
||||
|
коррекций) |
|
|
|
|
|
|
|
16»
Продолжение
2 |
|
|
|
|
|
|
т |
о с н о в н ы е ф азы |
п о л ета К К |
О сновны е за д а ч и , р е ш а е м ы е |
н а б о р ту |
К К |
|
не |
|
„А поллон - |
при п о м о щ и Б Ц В М |
|
||
2 |
|
|
|
|
|
|
20 |
Отделение командного |
отсе- |
|
|
||
ка от служебного отсека |
отсе Определение положения и скорости в про |
|||||
21 |
Вход |
командного |
||||
ка |
с экипажем |
в атмосферу странстве |
вектора |
скоро |
||
Земли |
|
|
Управление ориентацией |
сти для обеспечения движения командного отсека в заданном коридоре входа в атмо сферу
К первой группе следует отнести операции сложения, вычита ния, сравнения, различных передач. Общее число операций типа сложения определяется соотношением
|
|
N сл = «сл + kxnB-j- k2ncр -f-ksnneV, |
(7. 3) |
|
где Пси, |
«в, Пер, «пер —число операций |
сложения, вычитания |
||
|
|
сравнения, передачи команд; |
|
|
|
|
ku k2, k3— коэффициенты пропорциональности, учи |
||
|
|
тывающие соотношение между временем |
||
|
|
выполнения стандартной операции сло |
||
|
|
жения и операциями другого типа. |
|
|
Ко второй группе можно отнести операции типа умножения, |
||||
деления, |
сдвигов. В этом случае общее |
число операций |
типа |
|
умножения запишется в виде |
|
|
||
|
|
Му—% + &4«д~Ь ^5«СД) |
|
(7-4) |
где яу, Яд, |
яСд — число операций умножения, деления, сдвига; |
|||
|
ki, |
k5— коэффициенты пропорциональности. |
|
Таким образом, можно считать, что ЦВМ способна выполнить Nсл сложений или Му умножений в единицу времени. Номиналь ное быстродействие позволяет с определенной степенью достовер ности осуществить сравнение ЦВМ по скорости выполнения вычислительных работ.
Основным условием, из которого следует исходить при опре делении номинального быстродействия БЦВМ, является выпол нение неравенства
|
|
|
|
|
(7.5) |
где |
At — время, отводимое на решение требуемой задачи; |
|
|||
|
t(p ■— фактическое время решения задачи. |
|
|
||
Величина tфопределяется выражением |
|
|
|
||
|
Ц = ^ в(1 ^l) ! ^гр I ^к.ф |
1 ^в |
! ^выв ( ^ — 8г). |
(7- 6) |
|
где |
tBB, Цгв — время, отводимое |
на |
ввод |
исходной инфор |
|
|
мации и вывод результатов |
решения задачи; |
170
si, 62 — коэффициенты совмещения |
ввода |
и |
вывода |
|
информации с процессом решения; |
считывания |
|||
trp— время |
групповых обменов |
для |
||
программы, контрольных исходных |
данных |
|||
и программ математического обеспечения из |
||||
ВЗУ в ОЗУ; |
решения |
задачи |
||
tB— время |
непосредственного |
|||
вычислителем; |
|
|
|
|
/к. ф— время, |
отводимое для контроля функциониро |
вания ЦВМ, например при помощи контроль ных тестов.
Рассмотрим кратко возможность определения составляющих выражений (7.6). Значение /вв определяется количеством сооб щений, поступаемых на вход ЦВМ, и временем передачи одного /-го сообщения. Величина /вв может быть найдена из соотно шения
4в= 2 т ^г’ |
(7-7) |
г-1 |
|
где ti — njqf— время передачи одного /-го сообщения; п — число разрядов в коде сообщения; f — частота передачи разрядов кода; q — число, одновременно передаваемых разрядов; /пг — количе ство однотипных сообщений.
Выбор коэффициента si может быть осуществлен следующим образом [5].
Если для работы устройства ввода требуется более 0,15— 0,20 времени решения задачи в вычислителе, то следует выби рать структуру ЦВМ с совмещением времени работы устройства ввода и вычислителя. Коэффициент совмещения может изменять
ся от нуля (при /с = 0 ) до максимального значения, |
равного |
п гаах= — , |
(7.8) |
когда t c = tBв.
Аналогичные рассуждения могут быть проведены при выборе составляющих /выв и s2.
Для оценки времени групповых обменов /гр необходимо задаться структурой и типом внешних запоминающих устройств (ВЗУ). Общее время для выполнения групповых обменов инфор мацией между оперативным запоминающим устройством (ОЗУ)
и ВЗУ может быть определено соотношением |
|
ДР= V ((3 4 1;. + Af2/)T;.)(1- P ;.), |
(7.9) |
j |
|
где Mij — общее количество чисел и команд, |
пересылаемых |
из /-го ВЗУ в ОЗУ; М2;- — количество чисел и команд, пересылае-
1/1
— -\ |
Рис. 7. 1. Временная диаграмма выполнения |
команд |
|
|
jon |
З У |
|
'К.ЗУ |
'Ч. ЗУ |
мых из ОЗУ в /-ое ВЗУ; Xj — время, приходящееся на пересылку
одного числа из ОЗУ в ВЗУ или наоборот; |
■— коэффициент сов |
мещения встречных групповых передач |
информации из ОЗУ |
в /-ое ВЗУ и из /-го ВЗУ в ОЗУ. |
|
Часто можно вычислительный процесс строить так, что выпол
няется условие |
|
М ц = М х = М }, |
(7. Ю) |
тогда время для групповых передач |
|
^ р = 2 уИЛ '2 (1 - р >)- |
(7Л1) |
) |
|
Время, отводимое для контроля функционирования, tK.ф существенным образом зависит от применяемого метода контроля правильности функционирования вычислителя.
Время непосредственного решения задачи tB вычислителем определяется последовательностью выполнения команд в вычис лителе. Для его оценки необходим анализ временных диаграмм выполнения команд. Рассмотрим принцип разделения времени работы ЗУ и АУ.
Время выполнения команд на ЦВМ с программным управле нием слагается из составляющих:
—времени выбора из ЗУ команды /к.зу;
—времени выбора из ЗУ числа или чисел t4- зу в зависимости от количества адресов в команде k\
—времени выполнения операции ton.
На рис. 7.1 для примера приведена временная диаграмма вы полнения команды для ЦВМ с одноадресной системой кодиро вания. Временная диаграмма выполнения команды состоит из трех частей: времени получения из ЗУ команды — /к. зу, времени считывания или записи числа — 14.зу и времени выполнения опе рации.
Таким образом, для определения величины tcР могут быть оценены все составляющие.
При невыполнении условия (7. 5) необходимо провести тща тельный анализ составляющих соотношения (7. 6) и внести изме нения в структурную схему ЦВМ, которые установили бы требуе мый баланс времени.
172