Реферат: Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата

Таблица 6.3 – Смета затрат на НИР

Итого, в результате проведенных расчетов получили, что смета затрат на научно-исследовательскую работу  составляет  15262.77 грн.

6.3 Расчет научно-технического эффекта

При расчете научно-технического эффекта используется следующая формула [30]:

,

где  -  весовые коэффициенты i-ого показателя;

 - виды признаков по i-ому показателю;

Исходные данные для расчета научно-технического экономического эффекта приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 - Исходные данные для расчета НТЭ

Подставляя в исходную формулу соответствующие значения показателей, получим:

НТЭ = 8.4 балла

6.4 Расчет экономического эффекта

Экономический эффект – та выгода, в денежном выражении, которую будет получать предприниматель при внедрении результатов научно-исследовательской работы. Экономический эффект является абсолютной величиной [30].

где  i - направление снижения затрат;

 - экономия по каждому направлению;

 - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений. В данном случае  (экономический смысл таков, что возврат капиталовложений предполагает, что из вложенной одной гривны вернется 0.25 гривны):

 - капиталовложения (смета затрат на НИР). В данном случае ;

 - дополнительные капиталовложения  (маркетинговые исследования, приобретение новой вычислительной техники и другие). .

В данной дипломной работе рассматриваются экономии по двум основным направлениям:

1. Экономия затрат рабочего тела.

Для данного направления учитывается разница между тем сколько потребляли ДС СУО рабочего тела до внедрения нового алгоритма контроля, и  сколько буду потреблять рабочего тела после внедрения в СУО нового алгоритма контроля:

;

 - масса потребления ДС рабочего тела до внедрения нового алгоритма контроля;

 - масса потребления ДС рабочего тела после внедрения нового алгоритма контроля.

Тое есть, исходя из того, что масса потребления ДС рабочего тела после внедрения нового алгоритма контроля снизится в пять раз, то:

;

Также необходимо учесть стоимость рабочего тела (топлива):

Следовательно, экономия по первому направлению:

2. Экономия затрат рабочего тела связанная с временам выявления отказов чувствительных элементов ГИВУС.

Для данного направления учитывается разница между тем сколько времени требуется алгоритму контроля ГИВУС на выявление отказа ЧЭ до внедрения нового алгоритма, и  после внедрения нового алгоритма контроля ГИВУС.

 - времени, которое требуется алгоритму контроля ГИВУС для выявление отказа ЧЭ до внедрения нового алгоритма контроля;

 - времени, которое требуется алгоритму контроля ГИВУС для выявление отказа ЧЭ после внедрения нового алгоритма контроля;

Мы можем вычислить массу потребления топлива за одну секунду:

 - масса потребления ДС рабочего тела;

Таким образом разница выявления отказа:

А потребления топлива за одну секунду

Также необходимо учесть стоимость рабочего тела (топлива):

Следовательно, экономия по первому направлению:

В результате проведенных расчетов получим следующий экономический эффект:

Экономический эффект величина относительная и рассчитывается по формуле [30]:

где  - экономический эффект,   - капиталовложения

Срок окупаемости капиталовложений:

:

Следовательно  срок окупаемости капиталовложений:

6.5 Заключение

В данной дипломной работе экономически обоснована разработка  алгоритма контроля реактивных двигателей стабилизации системы управления космического аппарата и алгоритма контроля командных приборов СУО. Рассчитаны смета затрат на НИР, научно-технический эффект, экономический эффект и срок окупаемости капиталовложений.  Совершенствование алгоритмов контроля  осуществляется  за счёт использования современной аппаратуры и развития научно-технического прогресса, а также за счёт более совершенных алгоритмов, которые используют  комплексную обработку  имеющейся информации [25, 30].

Результаты обоснований приведены в таблице 6.5:

Таблица 6.5 - Технико-экономические показатели НИР

7 ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА

Гражданская оборона Украины  — составная часть системы общегосударственных оборонных мероприятий, проводимых в мирное и военное время в целях защиты населения и народного хозяйства от оружия массового поражения и других современных средств нападения противника, а также для спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ в очагах поражения и зонах ката­строфического затопления. В данной дипломной работе рассматривается воздействие проникающей радиации и радиационного заражения [31, 32].

Основные задачи гражданской обороны:

1. Защита населения от оружия массового пораже­ния и других средств нападения противника осуществляется про­ведением комплекса защитных мероприятий, что позволяет макси­мально ослабить результаты воздействия оружия массового пора­жения, создать благоприятные условия для проживания и деятель­ности населения, работы объектов и действий сил гражданской обороны при выполне­нии стоящих перед ними задач.

2.   Повышение устойчивости работы объектов и   отраслей  народного хозяйства в условиях военного времени может быть достигнуто заблаговременным проведением организационных, инженерно-технических и других мероприятий, направленных на максимальное снижение результатов воздействия оружия массового поражения, создание благоприятных условий для быстрой ликвидации последствий нападения противни­ка.

3.   Проведение спасательных и неотлож­ных аварийно восстановительных работ в очагах поражения и зонах затопления. Без успешного проведения таких работ невозможно наладить деятельность объектов, подвергающихся ударам противника, создать нормальные условия для жиз­недеятельности населения пострадавших городов [31].

Проникающая радиация. Это один из поражающих факторов ядерного оружия, представляющий собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва. Кроме гамма-излучения и потока нейтронов выделяются ионизирующие излучения в виде альфа- и бета-частиц, имеющих малую длину свободного пробега, вследствие чего их воздействием на людей и материалы пренебрегают. Время действия проникаю­щей радиации не превышает 10—15 сек. с момента взрыва [32].

Основные параметры, характеризующие ионизирующие излучения,— доза и мощность дозы излучения, поток и плотность потока частиц.

Ионизирующая способность гамма-лучей характеризуется экспозиционной дозой излучения. Единицей экспозиционной дозы гам­ма-излучения является кулон на килограмм (Кл/кг). Согласно стан­дарту, кулон на килограмм — экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучений, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия на 1 кг сухого атмосферного воздуха производит в воздухе ионы, несущие заряд в один кулон электричества каждого знака. На практике в качестве единицы экспозиционной дозы применяют несистемную единицу рентген (Р). Рентген — это такая доза (количество энергии) гамма-излучения, при поглощении которой в 1 см3 сухого воздуха (при температуре О С° и давлении 760 мм рт. ст.) образуется            2,083 миллиарда пар ионов, каждый из которых имеет заряд, равный заряду электрона, 1Р=2,58-10~4 Кл/кг; 1 Кл/кг = ^3876 Р или 1 Кл/кгя^3900 Р. Дозе 1 P соответствует поглощение 1 г воздуха 88 эрг энергии (8,8хЮ~3 Дж/кг), а 1 г биологиче­ской ткани —93 эрг (9,3х10~3 Дж/кг) [31, 32].

Единица мощности экспозиционной дозы — ампер на килограмм (А/кг), рентген в секунду (Р/с) и рентген в час (Р/ч). Ампер на кило­грамм равен мощности экспозиционной дозы, при которой за время, равное одной секунде, сухому атмосферному воздуху передается экспозиционная доза кулон на килограмм:

1 Р/с=2,58*10-4 А/кг; 1 А/кг=3876 Р/с или 1 А/кг≈3900 Р/с = 14*106 Р/ч;   1 Р/ч = 7,167-10-8 А/кг. Процесс ионизации атомов нейтронами отличен от процесса ионизации гамма-лучами. Поток нейтронов измеряется числом нейтронов, приходящихся на квад­ратный метр поверхности,— нейтрон/м2. Плотность потока — нейтрон/м2*с.

Степень тяжести лучевого поражения главным образом зависит от поглощенной дозы. Для измерения поглощенной дозы любого вида ионизирующего излучения Международной системой измерений «СИ» установлена единица Грэй (Гр); в практике применяется несистемная единица — рад. Грэй равен поглощенной дозе излучения, соответствующей энергии       1 Дж ионизирующего излучения любого вида,  переданной облучаемому веществу массой 1 кг. Для типичного ядерного взрыва один рад соответствует потоку нейтро­нов (с энергией, превышающей 200 эВ) порядка                      5*1014 нейтрон /м2 : 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад=10000 эрг/г [31].

Распространяясь в среде, гамма-излучение и нейтроны ионизи­руют ее атомы и изменяют физическую структуру веществ. При ионизации атомы и молекулы клеток живой ткани за счет наруше­ния химических связей и распада жизненно важных веществ по­гибают или теряют способность к дальнейшей жизнедеятель­ности [32].

Поражение   людей   и   животных    проникаю­щей   радиацией.   При   воздействии проникающей радиации у людей и животных может возникнуть лучевая болезнь. Степень поражения зависит от экспозиционной дозы излучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тела, Общего состояния организма. Экспозиционная доза излучения до        50—80 Р {0,013—0,02 Кл/кг), полученная за первые четверо суток, не вызывает поражения и  потери трудоспособности у людей,  за исключением  некоторых  изменений   крови.   Экспозиционная  доза Р 200—300 Р,  полученная за короткий промежуток времени (до четырех суток), может вызвать у людей средние радиационные поражения, но такая же доза, полученная в течение нескольких месяцев, не вызывает заболевания. Здоровый организм человека спосо­бен за это время частично вырабатывать новые клетки взамен по­гибших при облучении [31, 32].

При установлении допустимых доз излучения учитывают, что облучение может быть однократным или многократным. Однократ­ным считается облучение, полученное за первые четверо суток, Облучение, полученное за время, превышающее четверо суток, является многократным. При однократном облучении организма человека в зависимости от полученной экспозиционной дозы раз­личают четыре степени лучевой болезни.

Лучевая, болезнь первой (легкой) степени возникает при общей экспозиционной дозе излучения 100—200 Р (0,026—0,05 Кл/кг). Скрытый период может продолжаться две-три недели, после чего появляются недомогание, общая слабость, чувство тяжести в го­лове, стеснение в груди, повышение потливости, может наблюдаться периодическое повышение температуры. В крови уменьшается со­держание лейкоцитов. Лучевая болезнь первой степени излечима [31].

Лучевая болезнь второй (средней) степени, возникает при общей экспозиционной дозе излучения 200—400 Р (0,05—0,1 Кл/кг). Скры­тый период длится около недели. Лучевая болезнь проявляется в бо­лее тяжелом недомогании, расстройстве функций нервной системы, головных болях, головокружениях, вначале часто бывает рвота, понос, возможно повышение температуры тела; количество лейко­цитов в крови, особенно лимфоцитов, уменьшается более чем на­половину. При активном лечении выздоровление наступает через 1,5—2 мес. Возможны смертельные исходы — до 20 % [32].

Лучевая болезнь третьей (тяжелой) степени возникает при об­щей экспозиционной дозе 400—600 Р (0,1—0,15 Кл/кг). Скрытый период — до нескольких часов. Отмечают тяжелое общее состоя­ние, сильные головные боли, рвоту, понос с кровянистым стулом, иногда потерю сознания или резкое возбуждение, кровоизлияния в слизистые оболочки и кожу, некроз слизистых оболочек в области десен. Количество лейкоцитов, а затем эритроцитов и тромбоцитов резко уменьшается. Ввиду ослабления защитных сил организма появляются различные инфекционные осложнения, Без лечения болезнь в    20—70 % случаев заканчивается смертью, чаще от инфекционных осложнений или от кровотечений [31, 32].

При облучении экспозиционной дозой более 600 Р (0,15 Кл/кг) развивается крайне тяжелая четвертая степень лучевой болезни, которая без лечения обычно заканчивается смертью в течение двух недель.

Лучевые болезни у животных развиваются при экспозиционных дозах: 150—250 Р — легкой степени, 250—400 Р — средней степе­ни, 400—600 Р — тяжелой степени [31].

При взрывах ядерных боеприпасов средней и большой мощности зоны поражения проникающей радиации несколько меньше зон поражения ударной волной и световым излучением. Для боеприпа­сов малой мощности, наоборот, зоны поражения проникающей ра­диации превосходят зоны поражения ударной волной и световым излучением. Ориентировочные радиусы зон поражения для различ­ных экспозиционных доз гамма-излучений и мощностей взрывов ядерных боеприпасов в приземном слое приведены в табл. 7.1 [32].

Таблица 7.1

Радиационные повреждения. При воздушных (приземных) и наземных ядерных взрывах плотности потоков (дозы) проникающей радиации на тех расстояниях, где ударная волна выводит из строя здания, сооружения, оборудование и другие эле­менты производства, в большинстве случаев для объектов являются безопасными. Но с увеличением высоты взрыва все большее зна­чение в поражении объектов приобретает проникающая радиация. При взрывах на больших высотах и в космосе основным поражающим фактором становится импульс проникающей радиации. Проникающая радиация может вызывать обратимые и необрати­мые изменения в материалах, элементах радиотехнической, электро­технической, оптической и другой аппаратуры. В космическом про­странстве эти повреждения могут наблюдаться на расстояниях де­сятков и сотен километров от центра взрывов мегатонных боепри­пасов [31].

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10