автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.02, диссертация на тему:Анализ эффективности технологий и синтез технологической структуры системы жизнеобеспечения экипажей космических летательных аппаратов

МЕНЬКИН ЕВГЕНИИ ВИКТОРОВИЧ

УДК 629.7.048^

/{Ц/О д

1 1 ЯН9 2.Ш

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ И СИНТЕЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКИПАЖЕЙ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Ы 05.26.02-БЕЗОПАСНОСТЬ, ЗАЩИТА, СПАСЕНИЕ И ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА-1999

Работа выполнена в Научно-исследовательском и конструкторском институте химического машиностроения «НИИХИММАШ», г. Москва

Научный руководитель:

доктор технических наук Курмазенко Э.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Адамович Б.А. кандидат технических наук Кривобок С.М.

Ведущая организация: Российский Государственный Научно-Испытательный Центр Подготовки Космонавтов им. Ю.А. Гагарина.

Защита состоится "_" _ 1999 г. на заседании

Диссертационного совета Д 074.31.02 при Государственном научном центре Российской Федерации «Институт медико-биологических проблем», Хорошевское шоссе, 76\

Ваш отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью, просим прислать по адресу: г. Москва 123007, Хорошевское шоссе, 76", ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ «Институт медико-

биологических проблем»

Автореферат разослан " СУЗ " _1999 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 074.31.02, доктор биологических наук

Назаров Н.М.

Ош-о^о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Определяющим фактором выполнения современных программ космических исследований является решение задач, связанных с обеспе-¡ением жизни и деятельности экипажа в условиях, постоянно увеличивающейся щительности пилотируемых полетов.

Система жизнеобеспечения (СЖО) характеризуется наличием взаимосвязан-1ых и взаимозависимых систем и блоков со сложными функциональными и стру-стурными отношениями, зависимостью закономерностей функционирования отельных систем от их места в комплексе, обусловленной наличием цели системы и шстных целей входящих в нее функциональных блоков. Увеличение длительности 1илотируемых полетов, осуществление межпланетных полетов предопределяет не-эбходимость создания СЖО с высокой степенью замкнутости по компонентам :реды обитания, что приводит к существенному увеличению энергопотребления 1 массы СЖО. Поэтому особое значение приобретают вопросы анализа эффектив-юсти отдельных технологий и выбора структуры системы.

К настоящему времени решен ряд задач, направленных на создание СЖО на )снове системного подхода к проектированию. Однако, вопросам оценки эффективности и синтеза технологической структуры СЖО уделено недостаточное внимание. Практически отсутствуют единые подходы к анализу эффективности техно-югий и формированию технологической структуры СЖО, учитывающие неопреде-¡енность в исходной информации. Задачи выбора предпочтительных технологиче-:ких структур при создании СЖО решаются без учета предпочтений лица, принимающего решение, и без использования интерактивных систем под держки принятия решений, необходимых для получения объективных результатов при решении многокритериальных задач выбора.

•интеза технологической структуры СЖО с учетом неопределенности в ис-

анализа эффективности технологий и

ходпой информации.

Для достижения данной цели решены следующие основные задачи: ^Сформирована модель эффективности для оценки принимаемых проектных решений с учетом неопределенности в исходной информации.

>Сформированно дискретное множество альтернативных вариантов технологий СЖО. Проведен анализ их эффективности. ^-Разработана методика анализа эффективности технологий СЖО. >Разработана методика синтеза технологической структуры СЖО. >Выработаны практические рекомендации по выбору отдельных технологий V. состава комплекса СЖО с учетом неопределенности в исходной информации.

Научная новизна работы определяется: ^•сформированной моделью эффективности СЖО, предназначенной для решения многокритериальной задачи выбора в условиях риска и неопределенности V включающей восемь количественных и три качественных частных критерия эффективности, независимых по предпочтению лица, принимающего решение;

>введением для учета неопределенности в исходной информации при установлении допусков на значения критериев модифицированных логарифмических функций принадлежности теории нечетких множеств, отражающих склонности лица принимающего решение к риску;

-«-разработанной базой данных технологий систем жизнеобеспечения, сопряженной с интерактивной системой поддержки принятия решений на основе восстановления мультипликативных функций полезности.

Основные положения, выносимые на защиту: >Модель эффективности СЖО, содержащая количественные и качественны« критерии и позволяющая производить учет неопределенности в исходной информации.

^Принцип учета неопределенности в исходной информации на основе модифицированных функций принадлежности, позволяющий рассчитать доуска на значе-

тя критериев и определить склонность эксперта к риску в принятии решений.

>База данных технологий систем жизнеобеспечения, в которой производится эассчет значений критериев и допусков, а также хранится информация о системах.

>Методика анализа эффективности технологий СЖО, использующая СППР «Аль-гернатива-Ф» для получения предложений по приоритетным технологиям на осно-5е восстановления мультипликативной функции полезности.

>Методика синтеза перспективных комплексов СЖО на основе эволюционного тринципа синтеза.

шализа эффективности технологий и синтеза технологической структуры СЖО с учетом неопределенности в исходной информации.

Достоверность полученных результатов обеспечивается строгой математи-1еской постановкой задачи исследования, применением известных и апробирован-шх методов при решении и сопоставлением результатов модельных экспериментов с принятыми проектными решениями и результатми работ других авторов.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации укладывались и обсуждались:

> на 28 ой Международной Конференции по Системам Сред Обитания.

Данверс, Массачусетс, США. 1998 г.;

> на Научно - Техническом Совете НИИХИММАШа. Москва. 1999 г.

1ых статьях и двух научно-технических отчетах.

Реализация полученных результатов. Результаты работы внедрены в -ШИХИММАИГ'е при выполнении НИ и ОКР по разработке и созданию комплекса :истем жизнеобеспечения Российского сегмента Международной космической :танции и при подготовке инженеров по специальности 1311 в Московском госу-шрственном авиационном институте (Техническом университете).

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех гаав,

заключается в предложенных методиках

изложены в четырех опубликован-

заключения, приложения и содержит 121 стр., включая: 105 стр. текста, 24 таблицы, 35 рис. Список литературы включает 89 наименований.

Во введении обоснована актуальность работы, ее цель, решаемые задачи, научная новизна и практическая значимость результатов исследований.

В первой главе на основе результатов анализа комплексов СЖО как составной части эколого-технической системы КЛА проведен аналитический обзор литературных источников, касающихся методов проектирования СЖО, используемых моделей эффективности и методов принятия решений. Показано, что: отсутствуют методы синтеза технологической структуры СЖО, учитывающие объективные характеристики отдельных систем и субъективные факторы, влияющие на их выбор и единый подход к формированию технологической структуры СЖО; при решении многокритериальных задач в число критериев часто включаются взаимозависимые и ограничивающие показатели; отсутствует упорядоченное и четко определенное множество критериев, которые могли бы быть положены в основу формирования модели эффективности СЖО в целом и входящих в нее функциональных блоков; практически не учитывается неопределенность в исходной информации, используемой при проектировании СЖО. Результаты аналитического обзора позволили обосновать цель работы, общую постановку задачи исследования и основные решаемые задачи.

проектных решений с учетом неопределенности в исходной информации.

Модель эффективности, с учетом предварительной информации и структурных условий верификации, должна включать количественные и качественные критерии, необходимые и достаточные для решения исходной многокритериальной задачи анализа технологий и синтеза технологической структуры СЖО.

Количественные критерии эффективности. Функционирование любой СЖО и любого ее функционального блока может быть выражено положительным

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

посвящена формированию модели эффективности для оценки

»ффектом, мерой которого может служить коэффициент экстракции, характеризу-ощий получение целевого продукта (или полупродукта), определяемый с учетом ;хемы соединений отдельных функциональных блоков

¡=1 ¡=1

При введении общей меры энергии любой формы на основе понятия «эк-;ергия» положительный эффект от функционирования системы может быть выра-кен через эксергию целевого продукта, полученного в результате процессов пре-збразования, происходящих в функциональных блоках

= ?,((Л-Ло.с.)-Т0.е.(8-30.е.)> (2)

С учетом зависимости (2) в качестве частного критерия эффективности введен коэффициент преобразования эксергии», характеризующий процессы преобра-ювания энергии в системе

А(3) Ре

При расчете значений данного критерия использованы значения нормальной симической эксергии, полученные на основе модели окружающей среды, предло-кенной Я. Шаргутом.

Стартовая масса системы рассматривается в качестве меры затрат абстракт-шх ресурсов на ее функционирование. Коэффициент резервирования учитывает ¡атраты на достижение требуемой степени надежности, обеспечиваемой наличи-;м дублированных элементов; комплектом запасных частей (ЗИП); аварийным ¡апасом расходуемых веществ и компонентов.

_ (4)

""сист — '"сжол + '''зип "'р.в.'

тсжо + X (т / )ауб .эл.

у _ _¿=1___

дс коэффициент резервирования - Л

"' СЖО

При эксплуатации СЖО на борту космического аппарата используется оп-)еделенное количество расходуемых веществ (РВ), а также ЗИПа. Минимально не-

обходимое количество РВ и элементов ЗИП определяется, исходя из требований по эксплуатации, безопасности и ремонтопригодности. Запасы РВ и ЗИП должны пополняться с периодичностью, определяемой графиком грузопотоков. Следовательно, появляется необходимость введения количественного критерия «затраты массы на доставку расходуемых веществ и ЗИП»

^ ^ дост ^ сист

тдост =-Т"-■ (5)

¿"аост

В результате применения при проектировании ЭТС КЛА подхода «снизу-вверх», различные системы в составе СЖО требуют дополнительных затрат на их интеграцию. При выполнении своих функций, отдельные системы и СЖО в целом, взаимодействуют между собой, СТР и СЭО. В общем случае, масса, затраченная на их интеграцию, зависит от принятой при проектировании схемы декомпозиции системы и равна сумме приведенных масс всех интеграционных элементов каждой из систем. Поэтому модель эффективности должна включать критерий

«затраты массы на интеграцию», определяемый как

5 = (6)

Г^сист

Одним из основных ограничений при проектировании систем, является объем, занимаемый системой в отсеке КЛА. Введение частного критерия эффективности «коэффициент компактности» позволяет учитывать данное ограничение

. Щсист

А = --. (7)

* сист

Положительный эффект функционирования отдельной системы должен учитывать время полезного использования при выполнении системой целевого назначения. Поэтому для всесторонней оценки эффективности системы необходимо введение частного критерия «время функционирования системы» Т.

Время функционирования системы в ряде случаев превышает время безотказной работы входящих в нее блоков, следовательно, появляется необходимость в ремонте или замене отдельных функциональных блоков, входящих в состав -8-

;истемы. Степень приспособленности к ремонту СЖО определяется временными ¡атратами экипажа на техобслуживание системы. Для их учета введен относитель-1ый частный критерий «временные затраты на техническое обслуживание»

д = (8)

т

*сист

Временные затраты на техническое обслуживание существенно зависят от :тепени адаптации экипажа к условиям космического полета, а также от подгото-шенности его членов и опыта предыдущих полетов, что может быть учтено при )пределении времени технического обслуживания в соответствии с выражением " т'

: 1 У а ' (?)

I адапт.

де Уадапт ~ ФункДия адаптации экипажа к факторам космического полета, опреде-мемая как (рис.1)

Уадапт. = ^прибыв «®) • (10)

Отдельные системные свой-:тва невозможно описать коли-¡ественно, поэтому возникает ¡еобходимость введения качес-пвенных критериев эффектив-шсти для их учета. Использова-ше теории нечетких множеств юзволяет присвоить лингвисти-[еским переменным численные начения и выразить качествен-1ые критерии через вербальные значения истинности. Данный подход применен щя введения таких частных критериев, как: «безопасность экипажа» (рис.2а), «уро-!ень технической готовности» (таблица 1), «возможность последующей модерни-ации» (рис. 26).

Сформированная модель эффективности включает следующие частные кри-

п 0р1 РЗ Р7 Отнсситегъное врекл и >?

лртйгмны.? „ ч

Подготсв!£н

ноотъ

Рис. 1. Функция адаптации экипажа.

а)

О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 б) 1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1

возможно

очень сравнительно относительно не вполне не очень ц^можно " возможно возможно возможно возможно возможно

Рис.2. Вербальные значения истинности для критериев:

а) «безопсность экипажа», б) «возможность последующей модернизации».

терии:

количественные, измеряемые в шкале отношений: «коэффициент экстракции», «коэффициент преобразования эксергии», «стартовая масса», «доставляемая масса расходуемых веществ и ЗИП», «затраты массы на интеграцию», «коэффи-

Таблица1

Значения критериев для уровней технической готовности

Уровень Описание

Передовой 0.1 Обозначены и определены основные принципы системы

0.25 Сформулирован концептуальный подход

0.38 Аналитические испытания концептуального подхода

0.4 Экспериментальные испытания концептуального подхода

0.54 Испытано основное оборудование

0.63 Испытаны основные компоненты на предприятиях подрядчиках

0.65 Основные функции испытаны на головном предприятии

0.67 Испытательные образцы проходят апробацию на предприятиях подрядчиках

0.68 Испытательные образцы проходят апробацию на головном предприятии

Разрабатываемый 0.75 Испытания штатных образцов на предприятиях подрядчиках

0.77 Натурные испытания штатных образцов

0.79 Доработка штатных образцов

0.87 Приемка штатных изделий

0.9 Летные испытания в штатных условиях

Существующий 1 Работающая система

диент компактности», «время функционирования системы», «относительные зременные затраты на техническое обслуживание» и качественные, измеряемые з шкале порядка: «безопасность экипажа», «уровень технической готовности», [(возможность последующей модернизации».

Описание любой реальной системы или физического процесса, связано с эбъективно присутствующими неопределенностями, обусловленными неточно-:тыо в исходной информации. Учет неопределенности в исходной информации эснован на теории нечетких множеств, основная посылка которой состоит в том, 4то большинство понятий и явлений имеют плавные нечеткие границы перехода эт принадлежности к некоторому классу или непринадлежности. Каждому уровню /веренности ЛПР можно поставить в прямое соответствие функцию принадлежности. В работе использованы логарифмические функции принадлежности (типо-зая функция принадлежности приведена на рис. 3) вида

Ые)=1-еЫ. (И)

Построенные функции принадлежности являются предварительной оценкой 1 определяются для каждого типа критериев индивидуально

Ri = Ri£{l±e\ (12)

-де R- критерий для оценки системы, Е - уровень неопределенности.

Поэтому, каждому значению функции принадлежности ЦА(9) .гожет быть поставлено в соответствие значение уровня неопределен-юсти е

Рассчитав уровень неопределенности и создав необходимое множество критериев, можно перейти к оценке альтернатив с использованием интерактивной :истемы под держки принятия решения (СППР). В качестве СППР в работе исполь-

Рис. 3. Функция принадлежности для среднего уровня уверенности ЛПР в информации о свойствах системы

зован пакет прикладных программ «Альтернатива-Ф», основанный на применении метода восстановления мультипликативной функции полезности для оценки эффективности при решении многокритериальной задачи.

В третьей главе рассмотрены вопросы создания методики анализа эффективности технологий и приведены результаты ее применения.

Для формирования дискретного множества альтернатив разработана база данных технологий СЖО, соответствующая следующим двум основным требованиям: наличия качеств «неизбыточности» (каждая единица информации должна присутствовать в базе данных лишь один раз) и «полноты» (учет и введение всей информации, необходимой для эксплуатации этой базы данных). База данных сформирована в программной среде Microsoft Visual Fox Pro и сопряжена с пакетом прикладных программ «Альтернатива-Ф» (рис. 4). Структура базы данных включает

содержащим^

kuiihnl

«яшртошшс пиюлотяи: systems.dbf ,

оезжчсгнщшй фиот бд]^ содержащий чистому» н графом «<зу»

хшфорлищш 110 CI[£ KJCtM шхщвша >

Рис. 4. База данных технологий систем жизнеобеспечения, сопряженная с СППР «Альтернатива-Ф»

семь электронных таблиц, четыре из которых делятся еще на семь независимых подтаблиц каждая, по типу отношения рассматриваемой технологии к тому или иному классу систем. Электронные подтаблицы используются для расчета значений критериев, а основные для представления информации об исходных технологиях в виде удобным для пользователя. При использовании для оценки ППП «Альтернатива-Ф» электронные таблицы базы данных используются СППР как исходные для получения информации о значениях критериев и уровней допусков.

Для проверки сформированной модели эффективности на чувствительность произведен выбор наилучшей из альтернативных технологий систем генерации кислорода, содержащихся в базе данных (таблица 2).

Оценка альтернатив про- Таблица 2

Названия альтернативных технологий СГК

изводилась в диалоговом режиме, с получением информации о количестве альтернатив и частных критериев, а также их наименований, по которым проводится оценивание. Изменение значений рангов критериев позволяет провести анализ чувствительности модели, что необходимо для формирования предложений по ее использованию для ЛПР.

Расчеты проведены для трех различных случаев представления модели принятия решения. Критериям присваивались ранги для двух различных целей выбора: наиболее эффективной технологии (I) и модели для случая ограничения по массе (И), и не присваивались (III).

Результаты анализа чувствительности показывают, что решения, полученные

№ п/п НАЗВАНИЕ СИСТЕМЫ

sl СГК с использованием криогенного О,

Л СГК на запасах с использование и газообразного о,

»3 СГК на запасах с использованием перогоратов

>4 СГК на запасах с использованием надперикисных генераторов

>5 СГК на пвроксидах (Н101)

s6 СГК с использованием щелочного электролизера с подпиткой водой от запасов

»7 СГК с использованием щелочного электролизера с подпиткой водой от СРВ-У

s8 СГК с использованием цепочного электролизера со статической подачей воды от запасов

s9 СГК с электролизером с полимерным апектрали-томсо статической подачей водой от запасов

slO СГК с прямым электролизом паров воды

>11 Система электролиза С05

с использованием предложенной модели эффективности, нечувствительны к изменению значений параметров, поэтому ранжировку критериев можно не проводить, что позволяет избежать введения дополнительной неопределенности, присущей методу задания «весовых» коэффициентов.

Важным моментом при оценке эффективности отдельно взятых технологий является отношение ЛПР к риску, которое может быть учтено при модификации функции принадлежности на основе введения качественных оценок и проверки условий монотонности возрастания (убывания) функции принадлежности. Для этого необходимо выяснить предпочтения эксперта на множестве критериев, т.е. всегда ли имеет место неравенство Ща). >- Ща)^ при Ща). большем, чем Ща).. При определении отношения ЛПР к риску необходимо выяснить предпочитает ли оно лотерею [(Я(а).+£); (Ща). -&)] или же гарантированное значение Ща).для произвольно выбранных значений Ща). и 8. Отсюда делается вывод о выпуклости (вогнутости) модифицированной функции принадлежности

, , ес>у'-1 ' ес'-1

(13)

и определяется значение параметра с экспоненциальной функции, применяемой для аппроксимации одномерных функций полезности (рис. 5)

+ 1 - склонен к риску;

О - безразличен к риску; -1 -не склонен к риску.

Рис.5 Поверхность функций принадлежности для расчета

ч Уровень

значении неопределенности при ТСХЮН!аай различной склонности ЛПР к риску

готовности

На основе определенных значений модифицированной функции принадлежности, оценивающей уровень неопределенности в исходной информации, рассчитываются уровни допусков по критериям. Расчет значений мультипликативной функции полезности и выбор приоритетной технологии производится на СППР «Альтернатива-Ф» для каждой степени неопределенности (рис.6). Численное

значение функции отражает значи-

>8:0.6390

19:0.7267

810:0.6933 111:0.6081

(8:0.6440

19:0.7252

14 : 0.6059 13:0.5961

в)

>10:0.6909 7^06064 111:06099

18:0.5259

19:05981

мость выбираемой альтернативы с точки зрения ЛПР и чем ближе значение функции полезности к единице, тем приоритетнее выбранная альтернатива. Для каждого из случаев также проводится распределение альтернативных технологий по занимаемым местам, независимо от допусков по значениям критериальных оценок.

Проведенная проверка модели эффективности показывает, что принципиальными являются оценки ЛПР для трех экстремальных случаев функции принадлежности, определенной

„ „ „ _ для высокой, средней и низкой склон-

Рис. 6. Значения мультипликативной

функции полезности для систем гене- ности ЛПР к риску. Испытания модели

рации кислорода для: а) низкой, б) сред- _ _

Г „ . _ ' „ показали ее работоспособность и воз-

ней и в) высокой склонности ЛПР

можность проведения адекватных оценок для выбора наиболее подходящих с точки зрения ЛПР альтернатив.

На основе сформированных модели эффективности и базы данных технологий СЖО, сопряженной с системой поддержки принятия решения "Альтернатива-Ф" разработана методика анализа эффективности технологий, применяемых и/или

14:0551613:0448412: 0.5208-

110: 06047 111:0.4829

перспективных для СЖО. Блок-схема алгоритма предложенной методики приведена на рис. 7.

Предложенная методика позволяет:

> сформировать дискретное множество альтернативных технологий;

^определить множество частных критериев эффективности;

>учесть неопределенности в исходной информации;

>оценить эффективность и выбрать приоритетную технологию.

Методика анализа эффективности технологий СЖО применена для оценки перспективных технологий применительно кдолговременньм орбитальным станциям. Результаты анализа приведены в таблице 3.

В четвертой главе рассмотрены вопросы разработки методики синтеза технологической структуры комплекса СЖО на основе предложенной модели эффективности и эволюционного принципа, а также ее применения для выбора структуры перспективного комплекса.

Множество значений критериев для оценки эффективности комплекса выбирается из базы данных СЖО, хранящей информацию о технологиях. В результате расчетов определяются обобщенные значения критериев комплекса с учетом затрат массы оборудования и энергопотребления для интеграции систем в единый комплекс.

Блок-схема алгоритма предложенной методики синтеза технологической структуры приведена на рис. 8. Разработанная методика позволяет:

Рис. 7. Блок-схема алгоритма методики анализа эффективности технологий

Таблица 3

Приоритетные технологии по результатам выбора

Система Степень склонности ЛПР к риау в принятии решений

Низкая Средняя Высокая

Система генерации кислорода СГК m запасах с использованием nepxropstroï СГК с ишользоб акием щелочного электролизера с подпитой юдш от СРВ-7 СГК сишользоинием щелочного электролизера с подпитой годсй от СРВ-У

Система очистки атмосферы отмнкропрнмесен COA отмикро-прим* секс нере-тенеруемыми ^ишь транш Смешанная COA Смешанная COA

Система очистки атмосферы от СО! СОА-УГнапк-тиегых поглотителях С 0А- УГ на цеолитах"' COA- УГ Ht цеолитах

Система утилизации углекислого газа СПУГ-ГВ с ис-пользоЕаиием реакции Сабатье СПУГ-ГВ с ишользоБа-нием реакции Саб те СПУГ-ГВ с испотазоп-ниемреакции Сабане

Система регенерации годы из КАВ СВОказшасах шла «Родник» + СРВ-К СВО СРВ-К с сррбциа-но-кагалЕкпмеосои orat-стооои СВО СРВ-К с сорбцио-но-кжгалкпнеааой очисткой

Система регенерации ходы из урины СВО на запасах типа «Родник» и АС7СПКУ СВО СРВ-Укаосноге юзфтшого испарения с закрытым контуром СВО СРВ-Унаосноге I033JTUH0T0 испарения с закрытым кпнтэфом

Система регенерации санитар но-гнгкеннческои годы Система «Роднив^ СРВ-СГ+ СРВ-К Рос-ашские Одноготсгчная СВО СРВ-СГ

'' Дапуосает работу : режиме юзнцеюртфОБания.

>синтезировать новые технологические структуры на основе использования опы-а предыдущих разработок;

^•оценивать эффективность функционирования системы в целом и вырабатывать юкомендации по улучшению технологической схемы построения, на основе опре-(еления наименее «эффективного звена» при решения задач выбора в условиях 1иска и неопределенности в исходной информации;

>учитывать предпочтения ЛПР по выбору технологической структуры.

Ниже рассматривается решение задачи синтеза структуры применительно к проектированию комплекса перспективной орбитальной станции.

Эволюционный принцип синтеза подразумевает введение исходной технологической структуры, в качестве которой, для перспективных комплексов СЖО, может быть использована структура комплекса Российского сегмента Международной Космической Станции (РС МКС). Задача принятия решения может иметь не тривиальный исход только в случае, когда выбор производится из более, чем одной альтернативы. В качестве второй альтернативы использована технологическая структура комплекса СЖО орбитальной станции «Мир», так как:

>комплекс СЖО станции «Мир» является единственным реализованным и эксплуатируемым с 1986 г. по настоящее время;

^комплекс СЖО РС МКС является дальнейшим развитием технических решений, принятых при создании станции «Мир».

При анализе эффективности существенные связи между отдельными системами по массоэнергетическим потокам учитываются при определении значений количественных критериев. При этом:

>частный критерий «коэффициент экстракции» рассчитан, исходя из суммарного массового баланса входных потоков;

Рис. 8. Блок-схема алгоритма методики синтеза технологических структур

>частный критерий «коэффициент преобразования эксергии» определяется че-зез отношение суммарной полезной эксергетической мощности целевых продуктов к электрической мощности, затрачиваемой на функционирование комплекса.

Относительные (по отношению к максимальному) значения частных критериев эффективности для рассматриваемых альтернатив, рассчитанные без учета «определенности в исходной информации, приведены на рис. 9.

Анализ альтернативных вариантов технологических структур комплексов проведен на основе восстановления мультипликативных функций полезности. Из его результатов следует, что:

>При увеличении значения частного критерия «коэффициент экстракции» за счет частичного возвращения воды, вырабатываемой в СПУГ-ГВ и уменьшения значения критерия «доставляемая масса» на ~ 5%, значения количествен-1ых критериев «стартовая масса» и «затраты массы на интеграцию» увеличиваются соответственно на 6,2% и 62%, при одновременном снижении значения частного критерия «коэффициент преобразования эксергии» на 21 % для КСЖО РС МКС.

>3начения мультипликативной функции полезности для структуры КСЖО РС У1КС при высокой и средней склонности ЛПР к риску с учетом и без учета неопределенности в исходной информации ниже, чем для КСЖО станции «Мир».

>Для повышения эффективности рассматриваемой технологической структуры «обходимо, в первую очередь, уменьшить затраты массы на интеграцию систем.

>Наименее «эффективным звеном» является взаимосвязь в группе СОГС: <Воздух»-блокконцентрирования-СПУГ-ГВ-«Элекгрон-ВМ».

Результаты анализа наименее «эффективного звена» показывают, что разра-

» Я (3 Й <1 ?9

Налагая крнтгрнев

Рис. 9. Относительные значения критериев

ботка системы очистки атмосферы от углекислого газа и его концентрирования как системы конкретного целевого назначения (предлагаемая схема приведена на рис. 10) помогает избежать введения дополнительных энерго- и массоемких блоков

и элементов в группе систем «Воздух»-СПУГ-ГВ. Результаты предварительных расчетов по оценке предложенной схемы (новая схема 1) показывают, что ее применение позволяет снизить затраты на интеграцию на 68%, повысить коэффициент преобразования эксергии на 28%, снизить затраты стартовой массы при одновременном увеличении коэффициента экстракции до

Система генерации кислорода «Электрон-ВМ» предусматривает использование дополнительных емкостей подачи азота, служащих для продувки магистралей электролизера перед запуском, а также использование дополнительного фильтра очистки воды, подаваемой от системы утилизации С02, от растворенных газов. Использование электролизера с полимерной мембраной позволяет уменьшить стартовую массу фильтров очистки воды, поступающей на электролиз из СПУГ-ГВ, а также использовать для продувки электролизера углекислый газ, вырабатываемый в системе концентрирования. При этом, как показывают результаты расчета, значительно уменьшается стартовая масса комплекса систем и доставляемая масса р.в. и ЗИП.

Вследствие отсутствия ограничения по значению критерия «уровень технической готовности» система генерации кислорода, основанная на применении по-

Рис. 10. Структурная схема системы очистки и концентрирования углекислого газа

95,12%.

шмерного электролизера, становится приемлемой для перспективных систем (новая :хема 2). При проведении анализа эффектив-гости рассматриваемых схем значения критерия «уровень технической готовности» 0,35 ■ триняты равными, а степень склонности 0,3

0,25-

ШР к риску - средней. Результаты анализа

мультипликативных функций полезности одз

од

осматриваемых технологических структур о ^ юказывают, что структура, включающая сис- о :ему концентрирования С02 и СГК с исполь- —Средий

юванием полимерной мембраны, имеет Рис- И - Значения мультипликативной функции полезности

>ольшую эффективность (рис. 11).

ВЫВОДЫ:

1. Разработана модель эффективности, включающая восемь количественных I три качественных частных критерия эффективности, не зависимых по предпо-ггению лица принимающего решения, и предназначенная для решения много-сритериальной задачи выбора состава технологий для комплекса систем жизне-)беспечения в условиях риска и неопределенности.

2. Показано, на основе анализа чувствительности предложенной модели (ффективности, что выбранные частные критерии эффективности не требуют ран-кирования по предпочтению, при этом исключается неопределенность, вызы-1аемая введением весовых коэффициентов.

3. Предложены модифицированные логарифмические функции принад-[ежности теории нечетких множеств, для учета неопределенности в исходной шформации при установлении допусков на значения частных критериев эффектив-юсти, отражающие склонности лица, принимающего решения, к риску.

4. Сформирована, на основе обработки отечественных и зарубежных источ-

ников информации, база данных технологий систем жизнеобеспечения в сред« Visual Fox Pro, включающая характеристики более тридцати различных технологий сопряженная с системой поддержки принятия решений "Альтернатива-Ф".

5. Разработана методика оценки эффективности отдельных технологий i выбраны предпочтительные технологии для перспективных систем жизнеобеспечения.

6. Создана на основе эволюционного принципа методика синтеза технологической структуры комплексов систем жизнеобеспечения.

7. Осуществлен синтез технологической структуры перспективного комплексе систем ЖО, обеспечивающий при увеличении степени замкнутости по кислород} увеличение коэффициента преобразования эксергии на 27 %, что эквивалентнс уменьшению энергозатрат всего комплекса на 7% и уменьшения затрат массы н; интеграцию на 68 % по сравнению с КСЖО МКС

ОСНОВНЫЕ ПУБПИКАЦИИПОТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Samsonov N.M., Kurmazenko Е.А., Farafonov N.S., Dokunin I.V., Menkin E.V. A Stratagy of Technology Synthesis for Developing Integrated Regenerative Life Support System. "SAE Technical Paper Ser.," 1998,#931719P. 1-11.

2. Фарафонов H.C., Гаврилов Л.И., Курмазенко Э.А., Менькин E.B. Разработке методики анализа эффективности технологий систем жизнеобеспечения

НТО по теме «Разработка методики анализа эффективности технологий i синтеза технологической структуры комплексов систем жизнеобеспечения» М.: НИИХИММАШ, 1999,86 с.

3. Фарафонов Н.С., Гаврилов Л.И., Курмазенко Э.А., Менькин Е.В. Разработке методики синтеза технологических структур систем жизнеобеспечения

НТО по теме «Разработка методики анализа эффективности технологий i синтеза технологической структуры комплексов систем жизнеобеспечения» М.: НИИХИММАШ, 1999. 27с.

4. Менькин Е.В. Модель эффективности технологий систем жизнеобеспеченш экипажей космических аппаратов. М.: «Информ-Электро», 15 с. (депон. < «Информ-Электро» 2-эт99), 1999г.

5. Курмазенко Э. А, Менькин Е.В. Анализ эффективности технологий си с тел жизнеобеспечения экипажей космических аппаратов. М.: «Информ-Электро» 17 с. (депон. в «Информ-Электро» 3-эт99), 1999г.

. Фарафонов Н.С., Курмазенко Э.А., Менькин Е.В. Синтез технологических труктур систем жизнеобеспечения экипажей космических аппаратов. М.:

Информ-Электро», 13 с. (депон. в «Информ-Электро» 4-эт99).

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Сокращения: ВКД -внекорабельная деятельность; ЗПР -задача принятия ешения; КПЭ -коэффициент преобразования эксергии; ЛПР -лицо, принимаю-;ее решения; МКС -Международная Космическая Станция; ППП-пакет приклад-ых программ; ПР -принятие решений; РС -Российский сегмент; СВО -система одообеспечения, СГК- система генерации кислорода, СЖО - система жизнеобе-печения; СОА -система очистки атмосферы; СОА-УГ -система очистки тмосферы от углекислого газа; СППР -системы поддержки принятия решений; :ПУГ -система переработки углекислого газа; СУБД -система управления базой анных; ТГК-твердотопливный генератор кислорода; ЭТС -эколого-техническая истема.

Обозначения: А - множество шкал измерения по критериям; а. и Ь- предель-ые значения данного функционала; Б - решающее правило; Е -внешняя среда; е удельная эксергия потока вещества; Р -отображение множества допустимых льтернатив во множество критериальных оценок; О -система предпочтений ЛПР; -функционал отображения системных свойств; Ь -система жизнеобеспечения;

^-материальный поток на входе; /и.11"™ -масса доставляемых элементов; ття —

[асса ЗИП на старте; тр в - масса расходуемых веществ на старте; Ре -затрачен-:ая эксергетическая мощность; Л -множество критериев; в -сложная система; Я цель создания системы; ф.Э -структура и закон функционирования системы; I-остановка задачи; и -количество абстрактных ресурсов, отдаваемых системой; у количество абстрактных ресурсов, приобретаемых системой; X-множество до-устимых альтернатив; х-переменная, характеризующая 1-ые свойства системы.

ф -затраты абстрактных ресурсов; X -коэффициент компактности; Г) -коэф-»ициент преобразования эксергии; 0 —уровень технологической готовности истемы; % -коэффициент резервирования; А -уверенность эксперта в своих наниях о системе; е -уровень неопределенности; Г|1 -значимость достижения г-го истемного свойства; с.-коэффициент разделения; ^-коэффициент экстракции одсистемы; ^-коэффициент экстракции г-го блока; Уадапт -функция адаптации кипажа.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Комплекс систем жизнеобеспечения как объект проектирования.

1.1. Комплекс систем жизнеобеспечения - составная часть эколо-го-технической системы обитаемого космического аппарата.

1.2. Методы проектирования систем жизнеобеспечения.

1.3. Модели эффективности, применяемые в проектировании СЖО.

1.4. Методы принятия решений и системы поддержки принятия решений.

1.5 Общая постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. Формирование модели эффективности для оценки проектных решений с учетом неопределенности в исходной информации.

2.1. Формирование состава количественных критериев модели эффективности СЖО.

2.2. Формирование состава качественных критериев модели эффективности СЖО.

2.3. Учет неопределенности в исходной информации.

2.4. Интерактивные системы поддержки принятия решений.

ГЛАВА 3. Анализ эффективности технологий при проектировании систем жизнеобеспечения.

3.1. Формирование базы данных альтернативных технологий

3.2. Оценка эффективности технологий для систем генерации кислорода.

3.2.1. Проверка модели эффективности на чувствительность.

3.2.2. Учет предпочтений лица, принимающего решение.

3.2.3. Определение значений мультипликативной функции полезности.

3.3. Методика анализа эффективности отдельных технологий

3.4. Анализ эффективности технологий систем жизнеобеспечения.

ГЛАВА 4. Синтез технологической структуры систем жизнеобеспечения.

4.1 Методика синтеза технологической структуры систем жизнеобеспечения.

4.2 Анализ эффективности исходного варианта технологической структуры.

4.3. Детальный анализ и модификация наименее эффективного элемента.

4.4 Анализ модифицированного варианта технологической структуры.

Решение задач, связанных с обеспечением жизни и деятельности экипажа является определяющим фактором выполнения современных программ космических исследований, характеризующихся увеличением длительности пилотируемых полетов.

Система жизнеобеспечения характеризуется наличием взаимосвязанных и взаимозависимых систем и блоков со сложными функциональными и структурными отношениями, зависимостью закономерностей функционирования отдельных систем от их места в комплексе, обусловленной наличием цели системы и частных целей функциональных блоков, входящих в систему. Создание СЖО КЛА, наиболее эффективно осуществляющих преобразование технологических потоков, возможно только при комплексном рассмотрении взаимодействия СЖО с экипажем и другими системами КЛА.

К настоящему времени решен ряд задач направленных на создание СЖО на основе системного подхода к проектированию. Однако, вопросам синтеза технологической структуры СЖО с учетом объективных характеристик отдельных систем и субъективных факторов их выбора уделено недостаточное внимание. Практически отсутствует единый подход к формированию технологической структуры СЖО с заданной эффективностью, учитывающий неопределенность в исходной информации. Задачи выбора предпочтительных технологических структур при создании СЖО решаются без учета предпочтений лица принимающего решения и без использования интерактивных систем поддержки принятия решений, необходимых для получения объективных результатов при решении многокритериальных задач выбора.

Целью диссертационной работы является создание методики анализа эффективности технологий и синтеза технологической структуры СЖО с учетом неопределенности в исходной информации.

Для достижения данной цели поставлены и решены следующие основные задачи:

Сформирована модель эффективности для оценки принимаемых проектных решений с учетом неопределенности в исходной информации.

Сформировано дискретное множество альтернативных вариантов технологий СЖО. Проведен анализ их эффективности.

Разработана методика анализа эффективности технологий СЖО.

Разработана методика синтеза технологической структуры СЖО.

Выработаны практические рекомендации по выбору отдельных технологий и состава комплекса СЖО с учетом неопределенности в исходной информации.

Научная новизна работы определяется: сформированной моделью эффективности СЖО, предназначенной для решения многокритериальной задачи выбора в условиях риска и неопределенности и включающей восемь количественных и три качественных частных критериев эффективности, независимых по предпочтению лица, принимающего решение; введением для учета неопределенности в исходной информации при установлении допусков на значения критериев модифицированных логарифмических функций принадлежности теории нечетких множеств, отражающих склонности лица, принимающего решение к риску; разработанной базой данных технологий систем жизнеобеспечения, сопряженной с интерактивной системой поддержки принятия решений на основе восстановления мультипликативных функций полезности. Практическая ценность работы заключается в предложенной методике анализа эффективности технологий и синтеза технологической структуры СЖО с учетом неопределенности в исходной информации.

Достоверность полученных результатов обеспечивается строгой математической постановкой задачи исследования, применением известных и апробиро8 ванных методов при решении и сопоставлением результатов модельных экспериментов с принятыми проектными решениями.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались: на 28 — Международной Конференции по Системам Сред Обитания.

Данверс, Массачусетс, США. 1998 г.; на Научно - Техническом Совете НИИХИММАШа. Москва. 1999 г.;

Публикации. Основные результаты работы изложены в четырех опубликованных статьях и двух научно-технических отчетах.

Реализация полученных результатов. Результаты работы внедрены в Отделении систем жизнеобеспечения НИИХИММАШа при выполнении НИ и ОКР по разработке перспективных комплексов систем жизнеобеспечения, а также в учебном процессе МАИ при подготовке инженеров по специальности 1311.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исходя из постановки задачи синтеза технологической структуры комплекса систем жизнеобеспечения экипажей пилотируемых КЛА в виде: из дискретного множества элементарных структур {¡х,|} с законами функционирования |с/Х( |}, обеспечивающими преобразование продуктов метаболизма экипажа в исходные компоненты среды обитания синтезировать структуру |/| = е {¡Х;|}> с законом функционирования |/| = |с/х/|}., соответствующую целям эколого-технической системы пилотируемого аппарата с заданной эффективностью» [89], разработаны методики оценки эффективности технологий и синтеза технологической структуры.

По результатам проведенных исследований могут быть сделаны следующие выводы:

1. Разработана модель эффективности, включающая восемь количественных и три качественных частных критерия эффективности, не зависимых по предпочтению лица принимающего решения, и предназначенная для решения многокритериальной задачи выбора состава технологий для комплекса систем жизнеобеспечения в условиях риска и неопределенности.

2. Показано на основе анализа чувствительности предложенной модели эффективности, что выбранные частные критерии эффективности не требуют ранжирования по предпочтению, при этом исключается неопределенность, вызываемая введением весовых коэффициентов.

3. Предложены модифицированные логарифмические функции принадлежности теории нечетких множеств, для учета неопределенности в исходной информации при установлении допусков на значения частных критериев эффективности, отражающие склонности лица, принимающего решения, к риску.

4. Сформирована, на основе обработки отечественных и зарубежных источников информации, база данных технологий систем жизнеобеспечения в среде

105

Visual Fox Pro, включающая характеристики более тридцати различных технологий, сопряженная с системой поддержки принятия решений «Альтерна-тива-Ф».

5. Разработана методика оценки эффективности отдельных технологий и выбраны предпочтительные технологии для перспективных систем жизнеобеспечения.

6. Создана на основе эволюционного принципа методика синтеза технологической структуры комплексов систем жизнеобеспечения.

7. Осуществлен синтез технологической структуры перспективного комплекса систем ЖО, обеспечивающий при увеличении степени замкнутости по кислороду увеличение коэффициента преобразования эксергии на 27%, что эквивалентно уменьшению энергозатрат всего комплекса на 7% и уменьшения затрат массы на интеграцию на 68% по сравнению с КСЖО МКС.

1. Малоземов В.В., КурмазенкоЭ.А., и др. Анализ перспективных систем жизнеобеспечения с учетом эргономических факторов. НТО по теме «Ракурс МВО», этап № 4, М.: МАИ, 1989, 89 с.

2. ГОСТ Р 50804-95. «Среда обитания космонавта в пилотируемом полете»,1. М.: «Стандарты», 1995.

3. Малоземов В.В., Курмазенко Э.А., и др. Разработка алгоритма проектирования и перечня исходных данных. НТО по теме 607-01 «Анализ перспективных систем жизнеобеспечения с учетом эргономических факторов», этап 2, М.: МАИ, 1989, 105 с.

4. Вилкас Э. И., Майминас Е. 3. Решения: теория, информация, моделирование. М.: Радио и связь, 1981, 328 с.

5. King C.J., Lantz P.W., Barues F.J. Systematic Evolutionary Process Synthesis / Ind. a Eng. Chem. Process Des. a Develop., 1972, VI 1, №2, p.271.

6. Umeda Tomio, Hirai Akira, Ishikawa Astunobu. Synthesis of Optimal Processing System by an Integrated approach. Chemical Eng. Sei., 1972, v. 27, №4, p 795.

7. Дружинин B.B., Конторов Д.С. Системотехника. M.: Радио и связь, 1985, 356 с.

8. John В. Hall, Jr. and Carloyn С. Thomas. Alternative ECLSS technologies for Space Station applications. "SAE Technical Paper Ser., " 1994, # 941464.

9. Kurmazenko E. Functions Effectiveness Model for Design of integrated Regenerative Life Support System. "SAE Technical Paper Ser.", 1993, #932066.

10. X. Chatterjee S., Seagrave R.C. Using Second Law Analisys to Predict the Efficiency of ECLSS Subsystem "SAE Technical Paper Ser., " 1993, #932061.

11. Zookin G. Advanced LSS Analysis: Methodological Framework and Application Studies. "SAE Technical Paper Ser. ", 1993, #932129.

12. Robert C. DaLee and Thomas C. Lee. Expert System Based Tool for Advanced Life Support System Optimization A Mission Analysis Perspective. "SAE Technical Paper Ser., " 1993, # 932060.

13. Manousiouthankis V., Sourlas D., Wilcoxson M., etc. Multiobjective Optimization of Hybrid Regenerative Life Support Technologies. "SAE Technical Paper Ser., " 1995, # 951462.

14. Bratsev S. I., etc. First Level of ECLSS Clouser: Optimization of LSS Structure for Different Functioning Times. "SAE Technical Paper Ser., " 1996, # 961556.

15. Bratsev S.I., etc. Life Support System designing: Principle of Optimal Probability. "SAE Technical Paper Ser., " 1996, # 961365.

16. Oppenheimer K.R. A proxy approach to multiattribute decision making / Management Sei., 1978, vol. 24, p. 675-689.

17. Черевко В.П. и др. Автоматизированная система планирования технического развития производства. / Методы и системы принятия решений. Рига: РПИ. 1987, 75 с.

18. Пулико В.И. и др. Автоматизированные системы планирования и управления в строительстве. М; Наука, 1989, 282 с.

19. Эйдук Я.Ю. Интерактивные векторно-релаксационные методы многокритериальной оптимизации. Дис. на соискание учен. степ. канд. техн. наук. — Рига: Риж. политехи, ин-т, 1979. -142 с.

20. Sakawa М. An Interactive Computer program for Multiobjective Decision Making by the sequential Proxy Optimization Technique. "Intern J. Man-Mashine Studies", 1981, vol. 14.

21. Sakawa M. An Interactive Computer Program for Fuzzy Linear Programmning with Multiple Objectives. "Intern J. Man-Mashine Studies ",1983, vol. 18.

22. Sakawa M., Seo F. Interactive Multiobjective Decision-Making in Environmental Systems Using the Fuzzy Sequential Proxy Optimization Technique. "Large Sacle Systems." 1983, vol. 4, #3.

23. Жуковин B.E. Многокритериальные модели принятия решений с неопределенностью. Тбилиси: Мецниереба, 1983, 104 с.

24. S. Капустин С.Н. Автоматизированная система решения задачи выбо-ра./Интерактивные системы. В двух книгах. Тбилиси: Мецниереба, 1982, кн. 1, 61 с.

25. Борисов А.Н., Крумберг А. О., Логин Я. С. Интерактивная система анализа решений DELTA. / Принятие решений в условиях нестатической неопределенности. Рига: РПИ, 1982, С. 212-247.

26. Попов В.А. Выбор оптимального варианта развития электрической сети в условиях нечеткой исходной информации. / Методы и системы принятиярешений: прикладные задачи анализа решений в организационно технических системах. Рига: РПИ, 1983.

27. Кини P.JL, Райфа X. Принятие решений при многих критериях: замещенияи предпочтения /Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1981, 560 с. 7. Холл А. Д. Опыт методологии для системотехники /Пер. с англ. - М.: Сов. радио, 1975, 534 с.

28. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения / Под ред. В.М. Бродянского. М.: Энергоатомиздат, 1988, 288 с. Kotas T.J. The exergy method of thermal plant analysis. London: Butterworths, 1985.

29. Сорин M.B., Бродянкий В.М. Методика однозначного определения эксерге-тического КПД технических систем преобразования энергии вещества /

30. Изв. вузов Сер. энергетика. 1985. № 3. с. 78-88.

31. Szargut J., PetelaR. Egzergia. Warszawa: WNT, 1965. (русск. перевод: Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. М.: Энергия, 1968, 351с.

32. Беляев JI.C. Решение сложных оптимизационных задач в условиях неопределенности. Новосибирск: Наука, 1978, 126 с.

33. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения: пер. с англ./Под ред. P.P. Ягера. М.: Радио и связь 1986, 408. с ил. Описание пакета прикладных программ «Альтернатива-Ф». Рига: Риж. политехн. ин-т, 1996, 43 с.

34. Dubois M., Mullender В., Schneider R., etc. Water Supply Assembly for Hermes ECLSS. "SAE Technical Paper Ser., " 1993, # 932071.

35. Samsonov N.M., Bobe L.S., Novikov V.M., etc. Hydrodynamic and Heat-and-Mass Transfer Processes in Space Station Water Recovery Systems. "SAE Technical Paper Ser., " 1993, # 932075.

36. Samsonov N.M., Sinjak Ju.E., Grigorov E.I., etc. A Physical/Chemical System for Water and Atmosphere Recovery Aboard a Space Station. "SAE Technical Paper Ser.," 1993, #932077.

37. Drysdale A., Sager J., Fortson R., etc. CELSS Engineering Parameters. "SAE Technical Paper Ser., " 1993, # 932130.

38. Hutchens C.F. A Description and Comparison of U.S. and Russian Urane Processing Hardware for the International Space Station. "SAE Technical Paper Ser., " 1994, # 941251.

39. Kurmazenko E.A., Fomichev A.A., etc. A Systems Approach for Design of Integrated Regenerative Life Support System: A Functions Analysis. "SAE Technical Paper Ser., " 1994, # 941295.

40. Kurmazenko E.A., Fomichev A.A., etc. A System Approach for Design of Integrated Regemerative Life Support System: A Formation of Alternatives and Synthesis of Technological Structures. "SAE Technical Paper Ser., " 1994, # 941296.

41. Kashiwai T., Matsumoto H., etc. Oxygen Recovery Using Reduction of Carbon Dioxide and Water Decomposition by Electrolyte. "SAE Technical Paper Ser.," 1994, # 941447.

42. Rifert V.G., Filonenko V.B., etc. Systems for Water Reclamation from Humidity Condensate and Urine for Space Station. "SAE Technical Paper Ser.," 1994, # 941536.

43. Herrmann C.C., Tleimat B. A Comparison of Power/Weight/Space Requirements for Water-recycling Processors. "SAE Technical Paper Ser., " 1994, #941538.

44. Herber N., Lucas J. The ECLS Subsystem for the European Crew Transfer Vehicle (CTV). "SAE Technical Paper Ser., " 1996, # 961373.

45. Carrasquillo R.L., Reuter J.L., etc. Summary of Resources for the International Space Station Environmental Control and Life Support System. "SAE Technical Paper Ser.," 1997, # 972332.

46. Wright J.D., Bahr J., etc. Development and Testing of a Non-Exprendable Contaminant Control System. "SAE Technical Paper Ser., " 1997, # 972433.

47. Samsonov N.M., Bobe L.S., etc. Updated Systems for Water Recovery from Humidity Condensate and Urine for the International Space Station. "SAE Technical Paper Ser.," 1997, # 972559.

48. Jacobs P., Paul P.G., etc. Integrated C02 and Humidity Control by Membrane Gas Absorption. "SAE Technical Paper Ser., " 1997, #972560.

49. Funke H., Tan G., etc. O2 Generation: A Key System for Extended Manned Space Missions. "SAE Technical Paper Ser., " 1997, # 972561.

50. Pinter L, Pinter S. Visual Fox Pro. New York. 1995, 286 c.

51. Сукур Л.Я. Диалоговая процедура структуризации целей сложной системы.

52. Методы и системы принятия решений: Прикладные задачи анализа решений в организационно-технических системах. Рига: Риж. политехи, ин-т, 1983, с. 8085

53. Внльюмс Э.Р., Малин А.В. Уменьшение объема экспертной информации при моделировании принятия решений в условиях неопределенности / Методы принятия решений в условиях неопределенности. Рига: Риж. политехи, ин-т, 1980, с. 83 90.

54. Вилюмс Э.Р. Выбор решений в условиях неопределенности при наличии качественных критериев / Методы и системы принятия решений: Методы и модели анализа решений. Рига: Риж. политехи, ин-т, 1981, с. 68 — 75.

55. Белкин А.Р., Левин М.Ш. Принятие решений: комбинаторные модели аппроксимации информации. М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1990, 160 с.

56. Nelson P., Rapozo R., etc. Design and Testing of a Dynamic Liquid/Gas Separator for Microgravity Applications. "SAE Technical Paper Ser.," 1993, # 932160.

57. Kazemi A.R., Mitchell S.M. Advanced Testing & Modeling of a Modified Solid Amine Regenerative C02 & H20 Removal System. "SAE Technical Paper Ser.," 1993, # 932293.

58. Samsonov N.M., Farafonov N.S., Gusenberg A.S., etc. A Complex of Systems for Oxygen Recovery Aboard a Manned Space Station. "SAE Technical Paper Ser., " 1993, # 932275.

59. Davenport R.J., Schubert F.H., etc. A Comparison of Russian and American Oxygen Generation Hardware. "SAE Technical Paper Ser., " 1994, # 941250.114

60. ЫА КШН KR.1L КИ2Н Ш2Ь КЯЗН КЯЗЬ КЕ.4Н КЛ4Ь КЯ5Н КЛ5Ь100 93,296 9,287711 8,99518 15,24 14,76 0 0 2,32 1,68100 94,248 100 98,4 10,16 9,84 0 0 0,348 0,252

61. Б14 100 93,296 16,3031 15,7896 3,048 2,952 0 0 2,9 2,1э15 100 86,828 6,919002 6,41241 10,38 9,62 0 0 2,8014 1,2586

62. Б16 100 86,524 35,59511 33,1213 10,36 9,64 0 0 2,7608 1,2992в17 100 86,828 52,31143 48,4813 15,57 14,43 0 0 2,829 1,271

63. Б18 100 94,724 36,37458 35,2289 3,048 2,952 0 0 2,32 1,68э19 100 90,981 5,939483 5,62718 25,675 24,325 0 0 2,54 1,46

64. ЫА КЮН KR.1L 1Ж2Н КЛ2Ь КЯЗН КЮЬ КЛ4Н КЯ4Ь КЫ5Н КЯ5Ьв1 100 95,06 9,232862 9,05003 15,15 14,85 0 0 2,2 1,8100 96,03 100 99 10,1 9,9 0 0 0,33 0,27

65. БЗ 60,564 57,036 100 99 11,11 10,89 0 0 4,4 3,6100 96,515 100 99 15,15 14,85 0 0 1,43 1,17в5 96,82 91,18 56,58851 55,4679 10,1 9,9 0 0 2,2 1,8ьб 100 96,515 1,337852 1,31136 7,07 6,93 0 0 1,98 1,62

66. Б7 100 96,03 1,569013 1,53794 30,3 29,7 0 0 1,21 0,99100 85,635 4,506943 4,11878 31,35 28,65 0 0 1,595 0,605з9 100 87,12 1,155138 1,06628 31,2 28,8 0 0 1,414 0,606вЮ 100 87,12 4,441844 4,10016 10,4 9,6 0 0 0,7 0,3

67. Б15 100 70,36 7,2923 6,0391 10,94 9,06 0 0 3,9382 0,1218816 100 69,06 37,657 31,06 10,96 9,04 0 0 3,9788 0,0812