Логин:
Пароль:

Работа №1580
Название работы
Численное моделирование в среде параллельных вычислений задач динамики искусственных спутников Земли и космического мусора
Автор работы
Чувашов Иван Николаевич
Дата начала работы Дата окончания работы
2010-04-13 2011-08-02
Аннотация
В настоящее время использование лазерных дальномеров и современных радиотехнических средств позволяет получать наблюденные положения ИСЗ с субсантиметровой точностью. Это в свою очередь существенно повышает требования к точности прогнозирования движения ИСЗ. Использование параллельных вычислений открывает большие возможности для создания высокоэффективных алгоритмов численного моделирования движения ИСЗ, поскольку дает возможности работать на больших разрядных сетках без существенной потери времени вычисления. Причем, можно с уверенностью сказать, что использование параллельных вычислений дает положительный эффект не только при решении задач прямого прогнозирования движения (где этот эффект очевиден), но и при решении обратных задач определения параметров движения по данным измерений. Центральной проблемой решения обратных задач является определение ковариационной матрицы, точность вычисления которой определяет точность решения задачи. Использование параллельных вычислений по нашему мнению, позволяет повысить точность вычисления ковариационных матриц, а соответственно поднять и точность определения решения и последующего прогнозирования областей возможных движений объектов. Второй задачей динамики ИСЗ, для которой использование параллельных вычислений открывает большие возможности, является моделирование динамики космического мусора, состоящего из десятков тысяч объектов Разработанный в рамках проекта математический и программный аппарат позволит моделировать, исследовать и оптимизировать такие сложные практические задачи, как задача определения параметров вращения Земли , прогнозирование столкновений объектов космического мусора и другие.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Федеральное агентство по образованию Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Цель работы - создание эффективных численных методов решения этих задач с ис-пользованием параллельных вычислений. Основным методом получения научных результатов является математическое моде-лирование на ЭВМ с использованием параллельных. Инструментарий, использованный при выполнении работы: персональные компью-теры, кластер СКИФ Cyberia ТГУ и их программное обеспечение В настоящем отчете дан аналитический обзор современного состояния исследований по решению прямых и обратных задач динамики искусственных спутников Земли, пред-ставлено обоснование выбранных направлений исследований, изложен план проведения научно-исследовательских работ, приведены результаты исследований по первому этапу проекта, которые состоят из решения следующих задач: – разработка и внедрение в программный комплекс алгоритма вычисления на каж-дом шаге взаимных расстояний между интегрируемыми орбитами ИСЗ и КА; – реализация комплекса программ на кластере Скиф Cyberia для решения обратных задач динамики ИСЗ; – доработка численной модели для исследования долговременной эволюции орбит ИСЗ и космического мусора; – исследование эффективности разработанного комплекса программ на примере ре-шения ряда научно-практических задач, таких как учет слабых возмущений в процессе моделирования движения; тестирование на радарных наблюдениях фрагментов распада КА модели распада аппарата и модели орбитальной эволюции фрагментов; построения долговременной орбитальной эволюции объектов утилизации навигационных систем.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201056817 Дата регистрации ИК: 2010-10-19
Заключительный реферат
Цель работы - создание эффективного программно-математического обеспечения для решения задач динамики ИСЗ и космического мусора Основным методом получения научных результатов является математическое моделирование на ЭВМ с использованием параллельных вычислений и астрономических измерений. Инструментарий, использованный при выполнении работы: персональные компьютеры, кластер СКИФ Cyberia ТГУ и их программное обеспечение Приведены результаты исследований по второму этапу проекта, которые состоят из решения следующих задач: - модернизация разработанного ранее для суперкомпьютера Скиф Cyberia программного комплекса «Численная модель движения систем ИСЗ»; - разработка численной модели для исследования долговременной эволюции орбит ИСЗ и космического мусора; - реализация комплекса программ для решения обратных задач динамики ИСЗ с использованием параллельных вычислений; - создание эффективных программно-математических средств для решения прямых и обратных задач динамики ИСЗ позволило построить модель решения задачи по определению параметров вращения Земли на основе данных измерений системы ГЛОНАСС; - разработка интерфейсной части «Численной модели движения систем ИСЗ», реализация возможности доступа к ресурсам кластера при помощи SSH протокола
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201159202 Дата регистрации ИК: 2011-07-18
Заказчик
Федеральное агентство по образованию, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы», Мероприятие 1.3.2 «Проведение научных исследований целевыми аспирантами», НК -472П «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Астрономия, астрофизика и исследования космического пространства» в рамках мероприятия 1.3.2 Программы», № заявки НК -472П/4, № ГК П131 от 13.04 2010 г.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
41.03.15 ( АСТРОНОМИЯ. Теоретическая астрономия. Небесная механика. Теория движения тел Солнечной системы. )
89.21.25 ( КОСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. Неуправляемое движение космических аппаратов и искусственных небесных тел. Задача N тел. )
523.24:521.1/.3; 521.131; 526140 НК -472П/4 П131
Ключевые слова
небесная механика, динамика ИСЗ, обратные задачи, численное моделирование, параллельные вычисления
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99