Основные элементы процесса проектирования космической миссии
включают в себя следующее.
Как и в случае любой другой миссии,
начинается все с установления необходимости,
затем определение масштабов, критериев оценивания,
генерации реальных альтернатив, их оценки и получения исходных
данных на миссии и, наконец, переход к детальному проектированию.
Вот, собственно, все эти этапы,
проиллюстрированные картинкой в правой части,
где для каждого из этапов процесса перечислены необходимые мероприятия,
для того чтобы выполнить такого сорта проектирование.
Для того чтобы осуществить правильный
выбор концепции, безусловно,
мы находимся в осознании необходимости
использования компромиссов различных уровней.
Причем далеко не всегда существующие
компромиссы могут быть легко выражены количественно.
Очень часто это может объясняться и не только,
и далеко не только техническими проблемами.
Например, очень часто для принятия решения о создании системы важно,
собственно, наличие политического решения для таких действий.
Какие же технические вопросы при выборе концепции существуют?
Начинать необходимо с того, чтобы убедиться,
соответствует ли то, что мы предлагаем,
всем тем целям, которые мы ожидаем достигнуть?
Реализуем ли то, что мы предлагаем технически при
сегодняшнем уровне развития технологий?
Приемлем ли возникающий уровень риска?
Попадают ли сроки и бюджет в заданные ограничения?
А это очень часто является основным
ограничивающим аспектом в силу разного рода ограничений.
И, наконец, вытекает ли из предварительных результатов проектирования,
что предполагаемое использование космических
технологий лучше, чем те технологии,
которые использовались традиционно и не включали в себя
спутниковые средства.
Безусловно, имеет место и некоторый набор нетехнических вопросов,
причем их важность часто бывает даже выше,
чем рассмотрение технических вопросов при выборе концепции реализации.
Итак, соответствует ли предложенная система политическим целям,
существующим на сегодняшний день?
Приемлемы ли организационные типы ответственности для всех участников,
вовлеченных в принятие необходимых решений?
Перейдем теперь к рассмотрению каждого
из составных элементов описания миссия в отдельности.
Необходимость.
Понятно, что в первую очередь она объясняет,
почему разрабатывает данный проект система
с позиции налогоплательщиков, потому что в конечном итоге
все системы государственного назначения
создаются за счет госбюджета из средств налогоплательщиков.
Как предлагаемый проект соотносится со стратегическими и бизнес-планами?
И, безусловно, очень часто такого сорта
планы существуют, и они разработаны заранее.
Поэтому ответ на данный вопрос не является праздным.
Что является определением системы?
И необходимость — она как раз вот
таким определением не должна являться, потому что если мы
под необходимостью создания будем сразу
подавать какое-то готовое решение,
то это далеко не является правильным подходом.
Ну и еще одно очень важно обстоятельство для обоснования необходимости — это то,
что это обоснование не должно изменяться
во время реализации фаз жизненного цикла проекта.
То есть необходимость — она должна оставаться постоянной.
Что касается целей.
Цель формируется максимально широко.
Фундаментальная цель состоит в том,
что ваша организация ожидает от выполнения
проекта в достижении своих устремлений.
В то же время задачи — они описывают
мероприятия, направленные на то,
как мы хотим достигать поставленной цели.
При этом обязательно необходимо определить критерии успеха.
И эти критерии,
они должны описывать,
что минимально ожидают налогоплательщики от системы,
чтобы она была успешной.
Миссия, создаваемая системой,
предусматривает определение
основной деятельности, необходимой для достижения целей,
или эффективного освоения
научных технологических или инженерных возможностей,
непосредственно с ней связанных.
Это может быть и бизнес-случай,
объясняющий необходимость создания продукта.
И, наконец, перечень ограничений миссии
помогает идентифицировать
требования к создаваемой системе.
Под ограничениями, как правило, в первую очередь понимаются
ограничения в терминах графика и бюджета,
то есть уложиться в определенное время
с тем
и соответствовать тем средствам, которые выделены на реализацию системы.
Необходимо определить, кто руководит разработкой системы,
необходимо определить допущения,
в рамках которых реализуется создание системы.
И, наконец, в концепции эксплуатации дается
описание того, как предполагаемая система
должна функционировать и взаимодействовать с потребителями,
а также внешними интерфейсами, например другими системами,
которые могут как входить в состав миссии, так и существовать отдельно.
Пример целей миссии возможных представлен на данном слайде.
Итак, мы уже сказали, что цель миссии определяет, что необходимо сделать,
до какого срока и по какой цене — это максимально конкретно поставленная цель.
В качестве примера такая цель может быть сформулирована следующим
образом: разработать и испытать новый ракетный двигатель для
использования в системе управления стабилизации ракетоносителем,
удовлетворяющий всем требованиям до июня соответствующего
года по такой-то конкретной стоимости.
Цель миссии в данном случай ясно обозначает
количественные индикаторы достижения.
Цели миссии меньшего масштаба при этом становятся
задачами, имеющими свои ключевые моменты,
описывающими процедуру приемки этапов,
а также ключевые параметры или цели проектирования.
Как правило, цель и задачи миссии определяются в программе работ,
согласовываются с заказчиком при подписании контракта на создание системы.
В последнее время очень много внимания уделяется
возможностям создания систем предупреждения
астероидно-кометной опасности, существующей для планеты Земля.
И один проектов, направленный на реализацию
системы мониторинга подобной опасности,
называется проект Apohis.
Необходимость создания этого проекта определена как парирование угрозы,
возникающей от приближающихся к Земле астероидов.
Цель создания: точное предсказание вероятности столкновения
с Землей любого объекта, приближающегося к Земле.
Какие задачи?
Основная задача — это сопровождение любого, близкого к Земле,
объекта, требующее высокой точности расчета вероятности столкновения.
Какая основная миссия должна быть обеспечена?
Маркировать и сопровождать приближающийся астероид.
При этом эксплуатационная концепция включает
запуск космического аппарата на орбиту, вывод на переходную орбиту,
перелет к астероиду, посадка на его поверхность,
установка соответствующей метки на поверхности и сопровождение
с использованием средств последующих
наземной или космической обработки получаемых данных.
Допущение: все технологические требования на сегодняшний день достижимы.
Выполнена совместная миссия заинтересованными сторонами.
Ограничения: миссия завершается до 2017 года.
Существует сегодня уже более 10 % уверенности в том,
что Apothis прилетит к поверхности Земли в 2020 году.
Соответственно, еще одно ограничение: уложиться в запланированный бюджет.
И при этом очень важным аспектом при руководстве и
ответственности — хочу обратить на это особое внимание,
— что проектированием подобной миссии занимаются студенты одного из,
точнее нескольких, университетов США.
Поддержан проект, его реализация,
в том числе и изготовление соответствующих технических средств и управление,
поддержано как Национальным космическим агентством США,
так и Европейским космическим агентством.
И заинтересованными сторонами,
осуществляющими консультативные услуги при
реализации подобного проекта — это ряд
общественных организаций и ассоциаций,
занимающихся мониторингом космической деятельности.
Романов Алексей АлександровичДоктор технических наук, профессор.
Кондратьев Вячеслав ВладимировичДоктор технических наук, профессор
