Труды сотрудников ИВМ СО РАН

[Text] : статья / Yu. V. Shornikov, E. A. Novikov, D. N. Dostovalov, M. S. Myssak // VII IFAC Symposium on Manufacturing Modelling, Management and Control. - Saint Petersburg, 2013. - p. 2185−2190. - (Manufacturing Modelling, Management, and Control ; vol. 7, pt. 1), DOI 10.3182/20130619-3-RU-3018.00252 . - ISBN 978-3-902823-35-9
Аннотация: Peculiarities of computer analysis of discrete-continuous systems in the simulation environment are reviewed. Union of standard elements in the macro blocks and import of nonlinear functions from external applications are used to build block diagrams. Solver is configured for numerical analysis of stiff systems by original methods and supplemented with tools of active computational experiment.

Полный текст

Держатели документа:
ИВМ СО РАН : 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр.44

Доп.точки доступа:
Novikov, E.A.; Новиков, Евгений Александрович; Dostovalov, D.N.; Myssak, M.S.; Шорников Ю.В.

[Текст] : статья / Л. Ф. Ноженкова [и др.] // Информационные технологии. - 2015. - Т. 21, № 9. - С. 706-714 . - ISSN 1684-6400
   Перевод заглавия: Complex Support of Designing Onboard Control and Management Systems of Spacecrafts on the Basis of Intellectual Simulation Model
Аннотация: Предложена технология автоматизации и программной поддержки решения функциональных задач конструктора бортовой аппаратуры космического аппарата. Выполнен обзор состояния проблемы и существующих технологических и программных решений. Рассмотрены особенности информационного взаимодействия систем космического аппарата, осуществляющих контроль и командно-программное управление его основными системами. Выделены задачи моделирования бортовых систем и требования к интеграции, которым должна отвечать построенная модель. На основе системного подхода выполнено проектирование программного комплекса, предназначенного для информационно-графического и имитационного моделирования, анализа функционирования бортовой аппаратуры, а также для поддержки решения исследовательских задач. Апробация технологических подходов и программных решений выполнена на примере бортовой аппаратуры командно-измерительной системы. Результаты работы предназначены для внедрения в организацию, занимающуюся разработкой спутниковых систем.
This article describes the program-instrumental support of designing of the spacecraft onboard monitoring and control systems. The main purpose of this work is to automate all stages of the development life cycle of spacecraft onboard systems including designing, production, testing and commissioning. It proposed integrated approach of combining informational, measuring, computing and control functions within a single software. This software is a complex of four subsystems. The first is the graphic interfaces subsystem that allows to construct and to configure the model of the onboard monitoring and control systems. The subsystem of intelligent simulation modelling is intended to simulate process of passing of the information packets through the model of onboard monitoring and control system. The test execution subsystem provides complex support of the spacecraft systems testing by organizing test sequences and analyzing tests results. The educational system is intended for personnel training in the area of designing and testing of the spacecraft onboard monitoring and control systems. Proposed technological and software methods allow to make scientifically based design solutions at all stages of development life cycle of the spacecraft onboard systems. Proposed approach is applies to designing of the spacecraft command and measuring system that solves tasks of command control and monitoring of the spacecraft onboard systems.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Ноженкова, Людмила Федоровна; Nozhenkova L.F.; Исаева, Ольга Сергеевна; Isaeva O.S.; Грузенко, Евгений Андреевич; Gruzenko E.A.; Вогоровский, Родион Вячеславович; Vogorovskiy R.V.; Колдырев, Андрей Юрьевич; Koldyrev A.Yu.; Евсюков, Александр Анатольевич; Evsyukov A.A.

[Текст] : статья / Л. Ф. Ноженкова [и др.] // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2016. - Т. 17, № 4. - С. 997-1004 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: SOFTWARE SUPPORT FOR TESTING COMMAND RECEPTION AND TRANSMISSION AND TELEMETRY ANALYSIS IN THE COMMAND-AND-MEASURING SYSTEM

УДК

004.42

Аннотация: Описывается создание программного обеспечения для подготовки и проведения испытаний бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата. Командно-измерительная система выполняет информационный обмен между наземным и бортовым комплексами управления при помощи двух типов данных: телекоманд и телеметрии. Программное обеспечение решает задачи передачи команд и контроля их отработки по значениям телеметрических кадров. Оно расширяет возможности внедренного в АО «ИСС» программно-аппаратного комплекса контрольно-проверочной аппаратуры. Выполнена постановка задачи и выделены основные функции подготовки и проведения испытаний, которые требуют программной поддержки. Для этого построена имитационная модель функционирования бортовой аппаратуры командно-измерительной системы в процессе приема-передачи команд. Имитационная модель содержит набор программных имитаторов подсистем, демонстрирующих логику работы командно-измерительной системы и алгоритмы информационного взаимодействия с бортовыми системами и наземным комплексом управления. Описана реализация функций программного обеспечения, выделенных на основе исследования имитационной модели: формирование базы команд и структур телеметрии, задание способов отображения полей, создание списка команд, контрольных значений и параметров передачи, проведение испытаний и выполнение анализа отработки команд по телеметрическим кадрам. Созданное программное обеспечение позволяет выполнять подготовку и проведение испытаний. Для подготовки испытаний конструктор бортовой аппаратуры в графическом редакторе формирует базу команд, на основе созданной базы команд создает различные испытательные процедуры, выбирая команды, выполняя настройки передачи, задавая коммутационные интерфейсы, время ожидания реакции на команды, количество повторений, способы передачи, контролируемые поля и значения телеметрии. Программное обеспечение выполняет сформированные испытательные процедуры как в автоматическом, так и в ручном режиме. При проведении испытаний программное обеспечение ведет контроль параметров телеметрии по заданным граничным условиям и отображает результаты анализа. Для визуализации хода выполнения испытаний авторы разработали окно мониторинга приема-передачи команд. Окно показывает перечень команд, время отправки и получения реакции на их отработку, а также контрольные значения заданных параметров телеметрии. Данные в окне мониторинга непрерывно обновляются в соответствии с текущим состоянием испытательных действий и поступающих пакетов телеметрии. Разработанные программные подсистемы обеспечивают наглядность построения сложных последовательностей испытательных процедур приема-передачи команд, а также удобство и корректность отображения результатов.
In this article, the authors describe creation of software for spacecraft’s command and measuring system of onboard equipment test preparation and conduction. The command and measuring system performs data exchange between the Earth and onboard control complexes with the help of two data types: telecommands and telemetry. The software is designed to solve the task of the command transmission and their execution control in accordance with the telemetry frame values. It expands the possibilities of the control and measuring equipment’s software complex implemented in JSC “Information satellite system” named after academician M. F. Reshetnev”. The authors have the set of tasks and identified the main functions of test preparation and conduction that require software support. For this purpose, we have built a simulation model of the onboard equipment’s command and measuring system function during command reception and transmission. The model contains a set of subsystems’ software simulators demonstrating the logics of the command and measuring system’s work and the algorithms of data interaction between the onboard systems and the Earth control complex. The authors have described realization of the software functions identified on the basis of the simulation model: creation of the telemetry command and structure base, setting of the ways to display fields, creation of the list of commands, reference values and parameters of transmission, test conduction and analysis of command execution in accordance with the telemetry frames. Our software allows preparing and conducting tests. In order to prepare tests, the onboard equipment designer creates a command base in a graphic editor. On the basis of the command base, he creates different test procedures, choosing commands, tuning transmission, setting commutation interfaces, command respond waiting time, number of repetitions, ways of transmission, the controlled fields and telemetry values. The software performs the formulated test procedures both in auto and manual mode. While conducting tests, the software controls the telemetry parameters by the set limit conditions and demonstrates the results of the analysis. For the purpose of test visualization, the authors have designed a command reception and transmission monitoring window. The window displays the list of commands, time of their transmission and execution response, as well as the reference values of the set telemetry parameters. The data are constantly updated in accordance with the current condition of tests and the incoming telemetry packages. The designed software subsystems provide clarity of building complex sequences of test procedures of command reception and transmission, as well as simplicity and correctness of the results display.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский федеральный университет

Доп.точки доступа:
Ноженкова, Людмила Федоровна; Nozhenkova L.F.; Исаева, Ольга Сергеевна; Isaeva O.S.; Вогоровский, Родион Вячеславович; Vogorovskiy R.V.; Грузенко, Евгений Андреевич; Gruzenko E.A.

/ L. Nozhenkova, O. Isaeva, E. Gruzenko ; ed.: B. S. Harish, A. L. Rojas, K. . Weller // PROCEEDINGS OF THE 2017 INTERNATIONAL CONFERENCE ON APPLIED MATHEMATICS, : ATLANTIS PRESS, 2017. - Vol. 141: International Conference on Applied Mathematics, Modelling and (MAY 21-22, 2017, Beijing, PEOPLES R CHINA). - P125-128. - (Advances in Intelligent Systems Research). - Cited References:9. - The reported study was funded by RFBR and Government of Krasnoyarsk Territory according to the research project No 16-41-242042. . -
Аннотация: The authors are developing a subject-oriented environment of the spacecraft onboard equipment simulation modeling. This environment is basing on the Simulation Model Portability Standard, which determines the technology for compatibility and transferability of simulation models within big simulation projects of software-and-hardware complexes. We have designed a software architecture, proposed a division in software subsystems and described the main principles of their interaction. Our software extends the approaches provided by the standard with the original methods of information-graphic and intellectual modeling. Application of the simulation infrastructure allows to solve the tasks of acquisition, accumulation and diffusion of the space systems designers' experience and knowledge.

WOS

Держатели документа:
Russian Acad Sci, Siberian Branch, Inst Computat Modelling, Akademgorodok 50-44, Krasnoyarsk 660036, Russia.

Доп.точки доступа:
Nozhenkova, Ludmila; Isaeva, Olga; Gruzenko, Evgeniy; Harish, B.S. \ed.\; Rojas, A.L. \ed.\; Weller, K... \ed.\; RFBR; Government of Krasnoyarsk Territory [16-41-242042]

/ T. Triller [et al.] // Microgravity Sci Technol. - 2018. - P1-14, DOI 10.1007/s12217-018-9598-5 . - ISSN 0938-0108
Аннотация: We report on thermodiffusion experiments conducted on the International Space Station ISS during fall 2016. These experiments are part of the DCMIX (Diffusion and thermodiffusion Coefficients Measurements in ternary Mixtures) project, which aims at establishing a reliable data base of non-isothermal transport coefficients for selected ternary liquid mixtures. The third campaign, DCMIX3, focuses on aqueous systems with water/ethanol/triethylene glycol as an example, where sign changes of the Soret coefficient have already been reported for certain binary subsystems. Investigations have been carried out with the SODI (Selectable Optical Diagnostics Instrument) instrument, a Mach-Zehnder interferometer set up inside the Microgravity Science Glovebox in the Destiny Module of the ISS. Concentration changes within the liquids have been monitored in response to an external temperature gradient using phase-stepping interferometry. The complete data set has been made available in spring 2017. Due to additionally available measurement time, it was possible to collect a complete data set at 30?C and an almost complete data set at 25?C, which significantly exceeds the originally envisaged measurements at a single temperature only. All samples could be measured successfully. The SODI instrument and the DCMIX experiments have proven reliable and robust, allowing to extract meaningful data even in case of unforeseen laser instabilities. First assessments of the data quality have revealed six out of 31 runs with some problems in image contrast and/or phase step stability that will require more sophisticated algorithms. This publication documents all relevant parameters of the conducted experiments and also events that might have an influence on the final results. The compiled information is intended to serve as a starting point for all following data evaluations. © 2018 Springer Science+Business Media B.V., part of Springer Nature

Scopus,
Смотреть статью

Держатели документа:
Physikalisches Institut, Universitat Bayreuth, Bayreuth, Germany
Laboratoire des Fluides Complexes et leurs Reservoirs, UMR-5150, E2S - Univ Pau & Pays Adour / CNRS / TOTAL, 1 Allee du Parc Montaury, Anglet, France
Mechanical and Industrial Manufacturing Department, MGEP Mondragon Goi Eskola Politeknikoa, Mondragon, Spain
ESA-Estec, Noordwijk, Netherlands
Universidad Politecnica de Madrid, Madrid, Spain
MRC, CP165/62, Universite libre de Bruxelles, Av. F.D. Roosevelt, 50, Brussels, Belgium
Department of Quimica Fisica i Inorganica, Universitat Rovira i Virgili, Tarragona, Spain
Institute of Continuous Media Mechanics UB RAS, Perm, Russian Federation
Departamento de Fisica Aplicada I, Facultad de Fisica, Universidad Complutense, Madrid, Spain
Institute of Computational Modelling SB RAS, Federal Research Center KSC SB RAS, Akademgorodok, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Triller, T.; Bataller, H.; Bou-Ali, M. M.; Braibanti, M.; Croccolo, F.; Ezquerro, J. M.; Galand, Q.; Gavalda, J.; Lapeira, E.; Laveron-Simavilla, A.; Lyubimova, T.; Mialdun, A.; Zarate, J. M.O.D.; Rodriguez, J.; Ruiz, X.; Ryzhkov, I. I.; Shevtsova, V.; Vaerenbergh, S. V.; Kohler, W.

[Текст] : статья / Л. Ф. Ноженкова, О. С. Исаева // Сибирский журнал науки и технологий. - 2017. - Т. 18, № 3. - С. 538-544 . - ISSN 2587-6066
   Перевод заглавия: Designing the problem-oriented infrastructure for simulation modeling of spacecraft onboard equipment

УДК

004.42

Аннотация: Рассмотрено создание предметно-ориентированной среды имитационного моделирования бортовой аппа- ратуры космического аппарата. Разрабатываемая среда основывается на стандарте Simulation Model Portability (SMP), который определяет технологию достижения совместимости и переносимости имитаци- онных моделей в рамках крупных имитационных проектов сложных программно-технических комплексов. В мировой космической индустрии существует ряд разработок инфраструктур имитационного моделиро- вания. Они используются в крупных технических проектах, для которых существенную роль играет возмож- ность интегрировать и совместно использовать имитационные модели различного назначения, в том числе разных производителей. Поддержка импортонезависимости российских космических разработок должна включать создание оте- чественных программных продуктов, основанных на стандартах Европейского космического агентства. Такие исследования позволят понять принципы организации комплексных проектов и их интеграции в международные исследования. Разработана архитектура программного обеспечения, предложено разделение на программные подсистемы и описаны основные принципы их взаимодействия. Инфраструктура имитационного моделирования предна- значена для поддержки работы конструкторов бортовой аппаратуры космических систем. Ее функции опре- делены на основе анализа основных задач конструирования: поддержка проектирования бортовой аппаратуры, формирование и анализ конструкторских решений на различных этапах жизненного цикла производства кос- мической техники. Архитектура содержит все необходимые компоненты для обеспечения интегрируемости и переносимости имитационных моделей между системами имитационного моделирования, построенными по стандарту SMP. Разрабатываемое программное обеспечение расширяет подходы, заложенные в стандарте оригинальными методами информационно-графического и интеллектуального моделирования. Для наглядного построения моделей, задания их структуры и определения связей между элементами разработаны методы и программное обеспечение информационно-графического моделирования. Для задания методов функционирования моделей предлагается использовать condition-action rules. Разработаны специализированные инструменты формиро- вания баз знаний, которые позволяют описать различные варианты поведения моделируемых объектов. Публикация разработанных подходов и архитектуры программного обеспечения открывает возможности применения SMP другими исследователями в собственных разработках, а также показывает основные техно- логические моменты, необходимые для выполнения требований стандарта.
The authors develop a subject-oriented environment of the spacecraft onboard equipment simulation modeling. This environment is basing on the Simulation Model Portability standard (SMP), which determines the technology for com- patibility and transferability of simulation models within big simulation projects of software-and-hardware complexes. There is a number of simulation infrastructures in the world space industry. They are used in big technical projects where it is important to integrate simulation models of different purpose, including those of different manufacturers, and to use them together. The support for the import-independence of Russian space developments should include the creation of domestic software products based on the standards of the European Space Agency. Such studies will make it possible to understand the principles of organization of complex projects and their integration into international research. We have designed a software architecture, proposed a division in software subsystems and described the main princi- ples of their interaction. Simulation infrastructure is aimed to support the work of the space systems’ onboard equip- ment designers. Its functions are determined by the basic tasks of the constructing: onboard equipment design support, generation and analysis of designer solutions at different stages of the space equipment production lifecycle. The architecture contains all the necessary components to provide transferability and workability of simulation models in the simulation modeling systems built on the basis of the SMP Standard. Our software extends the ap- proaches provided by the standard with the original methods of information-graphic and intellectual modeling. The authors have developed the methods and software of information-and-graphic modeling for visual building of the models, setting their structure and determining the links between their elements. To specify the methods of func- tioning of models, the authors suggest using condition-action rules. Our special instruments of knowledge base creation allow describing different variants of the modeled object behavior. The publication of the developed approaches and the software architecture opens up the possibilities of using SMP by other researchers in their own development, and also shows the main technological moments which are necessary to meet the requirements of the standard.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН

Доп.точки доступа:
Ноженкова, Л.Ф.; Nozhenkova L.F.; Исаева, О.С.; Isaeva O.S.

/ V. M. Sadovskii, O. V. Sadovskaya, I. V. Smolekho // AIP Conference Proceedings : American Institute of Physics Inc., 2019. - Vol. 2164: 11th International Conference for Promoting the Application of Mathematics in Technical and Natural Sciences, AMiTaNS 2019 (20 June 2019 through 25 June 2019, ) Conference code: 153460. - Ст. 090006, DOI 10.1063/1.5130836 . -
Аннотация: Mathematical model for the description of dynamic processes in liquid crystals under weak mechanical, temperature and electric perturbations was proposed in our works earlier. Given contribution presents the algorithm and software package for numerical implementation of this model in 2D case. A system of basic equations of the model is solved using the method of two-cyclic splitting by spatial variables. At the stages of this method, 1D subsystems of acoustic equations for liquid crystals and related equations of thermal conductivity in spatial directions are solved with the help of Godunov's gap decay method, Ivanov's method with controlled energy dissipation, and Crank-Nicolson's scheme. The right-hand sides of equations in the acoustic approximation of the model of a liquid crystal arise under the action of electric field, for finding of which we use the method of straight lines and the method of recurrent recalculation. The algorithm is implemented using the CUDA technology for computer systems with graphics accelerators. Parallel program contains modules realizing the finite-difference schemes with the use of a three-point sweep, the Fourier transform and the SLAE solution method by means of the LU-decomposition, the iterative method for solving the equation of electric potential. © 2019 Author(s).

Scopus,
Смотреть статью

Держатели документа:
Institute of Computational Modeling SB RAS, 50/44 Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Sadovskii, V. M.; Sadovskaya, O. V.; Smolekho, I. V.