Том 22, № 3 (2021)

Исследование посвящено вопросам практической реализации представленной методологии управления потоками целевой информации в космической системе дистанционного зондирования Земли. Описаны архитектура и порядок применения программно-математических моделей комплекса, которые реализуют предложенную ранее модель организации потоков целевой информации и обеспечивают возможность определения состава и характеристик системы, включающей в себя космические аппараты, наземные приемные комплексы и каналы связи между ними, формирование сценариев работы с данными дистанционного зондирования Земли, формирование входных потоков информации, проведение расчетов по распределению целевой информации с разнотипных космических аппаратов дистанционного зондирования Земли по составным частям космической системы дистанционного зондирования Земли, визуализацию результатов расчетов и сохранение полученных результатов. Это позволяет оптимизировать распределение процессов обработки информации по заявкам потребителей, используя как скалярный, так и векторный критерии, автоматизировать формирование плана распределения обработки заявок потребителей по узлам системы, проводить оценку текущего состояние инфраструктуры с точки зрения возможностей обработки заявок потребителей и выявлять возможные проблемы в будущем.

Цель исследования - показать и доказать необходимость введения новой, дискретно-непрерывной топологической структуры для описания сложных систем и процессов их функционирования. В настоящее время существуют две топологические структуры: непрерывная и дискретная. Также имеются функциональные подходы к описанию сложных систем и процессов их функционирования, основанные на непрерывной топологии. До сих пор не удалось построить полный функционал для систем проектирования сложных технических объектов, по этой причине функциональный подход не в полной мере соответствуют усложняющимся задачам современности. И поэтому введение дискретно-непрерывной топологии важно для исследования и моделирования сложных систем и процессов функционирования. В качестве доказательства описываются свойства сложных процессов на примерах процесса полета и процесса проектирования. Изучение этих процессов как самых сложных показывает, что они, при условии введения новой дискретно-непрерывной топологии, могут быть представлены в виде ориентированного графа. Обосновываются топологические инварианты сложных систем и процессов функционирования. Представление сложных процессов в виде ориентированного графа позволяет более основательно перейти к их алгоритмизации и программированию, что необходимо для существующей практики. Кроме того, представление сложного процесса как ориентированного графа позволит применить для этих целей аппарат теории графов, что позволит значительно расширить возможности программистов.

Предложен общий метод постановки и решения температурных задач теории упругости для тонкостенных тел при заданном распределении температуры с сохранением порядка дифференциальных уравнений и выполнением всех граничных условий. Соотношения упругости с учетом температурных деформаций преобразованы к виду, позволяющему в соответствии с методом Сен-Венана-Пикара-Банаха произвести итерационное вычисление всех искомых неизвестных задачи. Процедура построения решения сводится к замене четырех дифференциальных уравнений первого порядка исходной системы теории упругости на четыре соответствующих интегральных уравнения Пикара с малым множителем относительной тонкостенности. Вычисленные путем прямого интегрирования семь неизвестных исходной задачи выражены через четыре основных неизвестных. Выполнение граничных условий на длинных сторонах полосы приводит к решению четырех обыкновенных дифференциальных уравнений для медленно меняющихся и быстро меняющихся компонентов основных неизвестных. Медленно меняющиеся компоненты описывают классическое напряженно-деформированное состояние. Быстро меняющиеся определяют краевые эффекты в точках разрыва непрерывности медленно меняющегося классического решения и выполнение неудовлетворенных ими граничных условий из-за понижения порядка дифференциальных уравнений, основанных на гипотезе Кирхгофа. В общем случае решение представляется в виде асимптотических рядов по малому параметру тонкостенности с коэффициентами в виде степенных рядов по поперечной координате. Изложение проиллюстрировано примерами коробления свободной полосы и возникновения напряжений и перемещений только краевого эффекта в жестко защемленной по концам полосе при линейном распределении температуры по высоте.