Идентификация руководящих требований. Анализ миссии, страница 9

Трейд по высоте орбиты - возможно наиболее общий пример трейда, в котором множественные факторы двигают параметр в различных направлениях. Мы обычно хотели бы поместить спутник выше, чтобы достигнуть лучшего охвата, лучшей живучести и лучшей связи. С другой стороны, с точки зрения возможностей носителя, разрешения и веса полезного груза предпочтительнее помещать спутник ниже. Радиационные условия диктуют определенные высоты, которых мы хотели бы избегать, а длительность теневого участка может или не может играть критическую роль в трейде по высоте орбиты. Мы должны оценить каждый из этих эффектов и суммировать все из них, чтобы закончить исследование трейда. Один возможный итог - это средневзвешенное число различных результатов, например, охват в квадратных морских милях в секунду в кубе, деленный на разрешение в фарлонгах в квадрате [1 фарлонг = ~201 м]. Хотя получается удобный численный ответ, это не обеспечивает физического понимания или концептуального баланса, необходимого для сознательного выбора. Лучшее решение состоит в том, чтобы предоставить данные по всем используемым параметрам и выбирать, основываясь скорее на критической проверке, чем на численном взвешивании.

Таблица 3-4

Процесс системного трейда для параметров с множественными эффектами. Пример – трейд по высоте орбиты для миссии FireSat. См. также рис.3-3.

Шаг

Пример FireSat

Где обсуждено

1. Выбрать параметр трейда (обычно системный драйвер)

Высота

2.3

2. Идентифицировать факторы, которые затрагивают параметр или подвержены его воздействию

Охват

Стратегия развертывания (эволюция охвата)

Период орбиты

Время наблюдения (time in view)

Длительность теневого участка

Временная характеристика (response time)

Количество необходимых спутников

Возможность запуска

Разрешение

Вес полезного груза

Радиационная обстановка

Живучесть (survivability)

Чувствительность к создаваемым помехам

Связь

Срок службы

7.2

7.6

6.1, 7.2

7.2

5.1

7.2

7.2, 7.6

18.2

9.4

9.5

8.1

8.2

8.2, 13.5

13.1, 13.2

6.2.3, 8.1.5

3. Оценить воздействие каждого фактора

Можно запустить до высоты 1800 км

Лучший охват - свыше 400 км

Разрешение – чем ниже, тем лучше

Живучесть не проблема

4. Документировать и суммировать результаты

Запуск

Охват

Разрешение

Живучесть

<——\ рис. 3-1

\——>

<——

не применимо

5. Выбрать величину параметра и возможный диапазон

Высота = 700 км от 600 до 800 км

Обсуждено в тексте

Трейд по высоте орбиты для спутника FireSat даёт пример трейда по параметрам с множественными эффектами. Для спутника FireSat ни живучесть, ни связь не являются ключевым вопросом, но охват «подталкивает» спутник вверх, а вес полезного груза и хорошее разрешение «подталкивают» спутник ниже. Рис. 3-1 показывает результаты гипотетического трейда по высоте орбиты для спутника FireSat. Заметьте, что каждый параметр имеет различные возможные значения. Высоты выше или ниже некоторой величины могут быть устранены, или мы можем просто предпочесть общее направление, типа более низкой высоты, обеспечивающей лучшее разрешение. На основе этих результатов мы выбираем номинальную высоту 700 км для спутника FireSat из возможного диапазона от 600 до 800 км. Этот выбор - не волшебство. Мы пробовали рационально балансировать альтернативы, однако не тем способом, который дает результат в цифровой форме.

Рис. 3-1. Результаты трейда по высоте орбиты для спутника FireSat.

См. табл. 3-4 и табл. 7-6 в разделе 7.4 для перечня вопросов трейда. Политические ограничения и живучесть не были предметом обсуждения для трейдапо высоте орбиты для спутника FireSat.

3.2.4  Оценки характеристик