Информационная поддержка жизненного цикла на примере метеоспутника «Электро-Л»

• Введение
• 1. Постановка задачи
• 2. Назначение и технические сведения метеоспутника «Электро-Л»
• 3. Разработка БД в PDM системе для изделия «Электро-Л»
• 4. Создание документации в Technical Guide Builder
• 5. Моделирование и визуализация процессов эксплуатации
• Заключение
• Список литературы

В данной курсовой работе рассматривается такая тема как «Информационная поддержка ЖЦ на примере метеоспутника «Электро-Л» .

Жизненный цикл сложной системы — это процесс развития системы во времени, начиная от замысла и заканчивая утилизацией (ликвидацией или деградацией) системы. Развитие сложной системы происходит в результате целенаправленных воздействий на систему или неуправляемых воздействий извне.

жизненный цикл метеоспутник космический

1. Постановка задачи Разработать БД в PDM системе изделия метеоспутника «Электро-Л» .

Разработать шаблон процессов: «Эксплуатация: обработка заказа на проведение космических наблюдений» .

2. Назначение и технические сведения метеоспутника «Электро-Л»

Информация с оперативных метеорологических спутников (МИСЗ) с начала 70-х годов используется на регулярной основе прогностическими подразделениями Гидрометслужбы (Росгидромет). В условиях постоянного сокращения плотности сети наблюдений спутниковая гидрометеорологическая информация (ГМИ) становится наиболее полным, регулярным (часто единственным) видом метеорологических, гидрологических и океанографических наблюдений. Поэтому дальнейшее развитие и совершенствование отечественной системы МИСЗ становится одной из важнейших задач, по существу, определяющей перспективу гидрометеорологического обслуживания отраслей экономики страны.

В последние годы по инициативе ВМО проводились анализ и систематизация направлений и задач, решаемых с использованием данных МИСЗ, а также требований к спутниковым данным. В результате сформулирован и ежегодно уточняется сводный перечень требований ВМО, применительно к следующим областям использования (потребителям) спутниковых данных:

— оперативная метеорология

— гидрология и агрометеорология

— мониторинг климата и окружающей среды В рамках ВМО (при активном участии России) сформулированы основные требования к системе космических гидрометеорологических систем. Система предполагает использование пяти геостационарных спутников, расположенных «равномерно» вдоль экватора (двух геостационарных спутников США для наблюдения за западной Атлантикой и Восточной частью Тихого океана, спутника METEOSAT Европейского Космического Агентства для наблюдения за центральной частью Атлантического океана, российского спутника GOMS/ЭЛЕКТРО для наблюдения за районом Индийского океана и геостационарного спутника Японии для наблюдения за районом Тихого Океана.

Положение российского геостационарного спутника на орбите было определено из расчета обеспечения наилучшего обслуживания результатами наблюдений территории России и стран СНГ, а также полноценного выполнения функций составного элемента глобальной спутниковой системы наблюдений в рамках ВМО.

С вводом в эксплуатацию в 1994 г. российского геостационарного спутника GOMS/ЭЛЕКТРО N1 было принципиально завершено создание глобальной космической системы наблюдений. Получаемые со спутника изображения активно использовались прогностическими службами России и в режиме WEFAX были доступны другим пользователям в рамках как двухсторонних соглашений, так и рекомендаций ВМО.

С прекращением активного функционирования спутника GOMS/ЭЛЕКТРО № 1 возникла необходимость запуска нового отечественного геостационарного метеорологического спутника. Эта определяется следующими основными факторами:

В последние годы существенно сократилась сеть станций гидрометеорологических наблюдений как на территории России, так и в прилегающих регионах (ожидается сохранение тенденции сокращения и в ближайшие годы), и восполнение недостающих данных возможно только при использовании дистанционных спутниковых наблюдений. С точки зрения обеспечения интересов национальной гидрометеорологии (включая и проблемы национальной безопасности) необходимо, чтобы территория России и прилегающих регионов находилась в зоне наблюдений отечественного геостационарного ИСЗ, для чего он должен быть помещен в точку стояния порядка 75 градусов восточной долготы.

Только дистанционные наблюдения с геостационарного ИСЗ позволят прослеживать динамику развития гидрометеорологических процессов и явлений (за счет кинематографического эффекта наблюдений), необходимую для краткосрочных локальных прогнозов. Мониторинг с геостационарного ИСЗ параметров атмосферы, облачности, подстилающей поверхности с хорошим временным разрешением (15−30 минут) позволит обнаруживать опасные и стихийные гидрометеорологические явления (ОЯ, СГЯ), прослеживать их эволюцию (тайфуны, ураганы, зоны активной конвекции), давать своевременные предупреждения.

Запуск геостационарного ИСЗ необходим и с точки зрения выполнения Россией международных обязательств по созданию в рамках ВМО глобальной системы космических метеорологических наблюдений, что обеспечит полноценное участие России в адекватном двухстороннем и международном обмене результатами наблюдений, прогнозов, исследований и в решении, как национальных задач гидрометеорологии, так и задач Мировой погоды и климата.

Геостационарный спутник, оснащенный соответствующей аппаратурой, позволит решить ряд остро стоящих телекоммуникационных проблем гидрометеорологии: сбор и ретрансляцию данных с платформ сбора данных — ПСД, а также сбор и ретрансляцию данных со стандартной наблюдательной сети.

Основными направлениями использования спутниковой гидрометеорологической информации (ГМИ) о параметрах атмосферы и подстилающей поверхности являются:

Оперативное гидрометобеспечение, включая обнаружение стихийных гидрометеорологических явлений (СГЯ);

— мониторинг климата и глобальных изменений;

— экологический мониторинг, мониторинг чрезвычайных ситуаций антропогенного и естественного происхождения;

Для решения этих и других задач космическая наблюдательная система должна обеспечивать:

— глобальное оперативное зондирование трехмерных полей ветра, температуры подстилающей поверхности, температуры и влажности атмосферы;

— получение глобальных изображений облачности, данных о снежном, ледовом покровах, состоянии подстилающей поверхности;

— сбор данных с наземных и морских платформ;

— снабжение основных прогностических центров спутниковыми информационными продуктами.

Перечень задач, в которых спутниковая ГМИ (по данным геостационарных КА) используется оперативно или предполагается быть использованной потребителями, включает:

Численный анализ краткои среднесрочный прогноз погоды в глобальном масштабе;

Мезомасштабный численный анализ краткосрочный и сверхкраткосрочный прогноз погоды (наукастинг);

Синоптический анализ и прогноз погоды, включая диагноз стихийных гидрометеорологических явлений;

Анализ и прогноз параметров состояния акваторий морей и океанов;

Анализ и прогноз условий для полетов авиации;

В соответствии с Федеральной космической Программой России в 2001 г. началась разработка геостационарного КК «Электро-Л» гидрометеорологического назначения. В 2011 г. спутник «Электро-Л» № 1 был размещен на геосинхронной орбите с точкой «стояния» 76° в.д. Помимо восполнения отечественной двухярусной системы МИСЗ (КК «Электро-Л» заменяет КА ГОМС/Электро № 1, функционировавший в период 1995;1998 гг.) запуск геостационарного МИСЗ позволит выполнить международные обязательства России по линии ВМО, связанные с развертыванием и поддержанием функционирования глобальной космической наблюдательной системы из пяти геостационарных метеоспутников.

Космический комплекс проектируется с учетом совместимости по информационным продуктам с космическими аппаратами международной метеорологической спутниковой системы.

Космический комплекс гидрометеорологического назначения «Электро-Л» состоит из следующих основных компонентов:

Космического сегмента — космического аппарата (КА) на геостационарной орбите «Электро-Л». Для информационного обеспечения задач оперативной метеорологии, гидрологии, агрометеорологии, мониторинга климата и окружающей среды в состав бортового информационного комплекса КК «Электро-Л» включена целевая измерительная аппаратура МСУ-ГС, гелио-геофизическая аппаратура и аппаратура ретрансляции данных;

Наземного сегмента — наземного комплекса приема и обработки информации (НКПОР). НКПОР «Электро-Л» предназначен для приема, обработки, накопления и распространения всех видов целевой информации, передаваемой с КА «Электро-Л», планирования, закладки на борт разовых команд управления работой бортовой целевой аппаратуры и контроля работы целевой аппаратуры.

3. Разработка БД в PDM системе для изделия «Электро-Л»

Рисунок 1- Создание БД При нажатии на кнопку добавить БД появляется окно, в котором мы указываем название БД и ее расположение.

Рисунок 2- Ввод оргструктуры Тут ты имеем возможность создать отделы нашего предприятия и распределить между ними сотрудников.

Рисунок 3- Ввод сотрудников Результат ввода отделов и распределения сотрудников.

Рисунок 4- Характеристики и единицы измерения У каждого изделия существуют свои уникальные характеристики. Здесь они были добавлены.

Рисунок 5- Ввод структуры изделия Окно авторизации в системе PDM.

Рисунок 6- Характеристики изделия После авторизации добавляем изделие и прикрепляем к нему соответствующие характеристики, 3D-модель и электронную документацию.

Рисунок 7−3D модель «Электро-Л»

Рисунок 8- Учетные записи пользователей Отображены все пользователи, у которых есть доступ в систему PDM.

Рисунок 9- Шаблон процесса «Эксплуатация: обработка заказа на проведение космических наблюдений»

Создадим шаблон процесса «Эксплуатация: обработка заказа на проведение космических наблюдений». Длительность 1 день и 10 минут. Владельцем процесса, от имени которого он будет запущен, назначим Баскова Н. В. Ответственные за контроль — Пугачева А.Б.

Рисунок 10- Процесс декомпозиции «Эксплуатация: обработка заказа на проведение космических наблюдений»

Декомпозиция процесса состоит из четырех действий: «Соединение со спутником», «Формирование запроса на проведение космических наблюдений», «Отправка запроса» и «Ответ» .

Рисунок 11- Описания действия «Соединение со спутником»

Длительность действия 5 минут. Роль исполнителя: Оператор.

Исполнители: Басков Н. В.

Координаторы: Лазарев С. Б и Бабкина Н. Г.

Декомпозиция находится в процессе «Декомпозиция соединения со спутником» .

Рисунок 12- Декомпозиция процесса «Соединение со спутником»

Декомпозиция процесса состоит из 4 действий «Ожидание спутника», «Отправка запроса на соединение», «Получение ответного сигнала» и «Установка соединения» .

Рисунок 13- Шаблон процесса «Ожидание спутника»

Владельцы: «Центр коммутации» .

Ответственные за контроль: Лазарев С.Б.

Рисунок 14- Описание действия «Отправка запроса на соединение»

Роль исполнителя: Оператор.

Исполнители: Басков Н.В.

Координаторы: Лазарев С.Б.

Рисунок 15- Описание действия «Получение ответного сигнала»

Роль исполнителя: Оператор.

Исполнители: Басков Н.В.

Координаторы: Лазарев С.Б.

Рисунок 16- Описание действия «Установка соединения»

Роль исполнителя: Оператор.

Исполнители: Бабкина Н. Г., Басков Н.В.

Координаторы: Лазарев С.Б.

Запустим модуль PDM от имени пользователя из «Центра коммутации» — Баскова Н.В.

Рисунок 17- Установка соединения с БД Рисунок 18- Доступные пользователю процессы и завершенные им задания Рисунок 19- Персональный монитор: Процессы Рисунок 20- Сроки выполнения работ Все процессы были успешно запущены и завершены. Один процесс был просрочен.

Рисунок 20- Диаграмма Ганта Рисунок 21- Монитор проекта

4. Создание документации в Technical Guide Builder

С помощью программного комплекса TGBuilder создадим техническую документацию изделия.

Рисунок 22-Структура документа Рисунок 23-Титульный лист электронного руководства Рисунок 24-Перечень действующих модулей данных Рисунок 25 — Общие сведения Рисунок 26-Состав модуля

5. Моделирование и визуализация процессов эксплуатации Рисунок 27 — Спутник «Электро-Л» в программе WXTRACK

Рисунок 28 — Настройки

Заключение

В данной курсовой работе разработаны БД в PDM системе для изделия «Метеоспутник Электро-Л», шаблон процесса «Эксплуатация: обработка заказа на проведение космических наблюдений» .

1. ЦУП http://www.mcc.rsa.ru/ (разделы Автоматические КА, МКС)

2. ФКА Роскосмос http://www.mcc.rsa.ru/ (разделы Космические исследования: Международная космическая станция)