Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата

В результате проведенных расчетов получим следующий экономический

эффект:

[pic]

Экономический эффект величина относительная и рассчитывается по

формуле [30]:

[pic]

где [pic] - экономический эффект, [pic] - капиталовложения

[pic]

Срок окупаемости капиталовложений:

[pic]:

Следовательно срок окупаемости капиталовложений:

[pic]

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

|№ п/п |Наименование показателей |Методика расчета |Величина |

|1. |Смета затрат на НИР |Сумма статей затрат |15262.77 |

|2. |Научно-технический эффект|[pic] |8.4 балла |

|3. |Экономический эффект |[pic] |3328.38 |

| | | |грн |

|4. |Срок окупаемости |[pic] |4.5 года |

| |инвестиций | | |

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.

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.

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

|Экспозиционная |Расстояние от центра взрыва, км. |

|доза | |

| |Тротиловый эквивалент |

|1 |2 |3 |4 |5 |

|1 |Закон Украины |Об охране труда |25.11.2002 г.|Верховный Совет|

| | | | |Украины |

|2 |Закон Украины |Об охране окружающей | |Верховный Совет|

| | |природной среды |25.06.1991 г.|Украины |

|3 |ГОСТ 12.0.003 –|Опасные и вредные | |Кабинет |

| |74* ССБТ |производственные факторы.| |Министров |

| | | |Введен | |

|4 |ГОСТ 12.1.005 –|Классификация. Общие |01.01.1976. |Кабинет |

| |88* ССБТ. |санитарно-гигиенические | |Министров |

| | |требования к воздуху |Введен | |

| | |рабочей зоны. |01.01.89. | |

|5 |ГОСТ 12.1.003 –|Шум. Общие требования | |Кабинет |

| |89. ССБТ |безопасности. | |Министров |

| | | |Введен | |

|6 |ДНАОП |Санітарні норми |01.07.89 |Кабинет |

| |0.03-3.14-85 |допустимих рівнів шуму на| |Министров |

| | |робочих місцях №3223-85 |1985 | |

| | |Вибрационная | | |

|7 |ГОСТ |безопас-ность. Общие | |Кабинет |

| |12.1.012-90 |требования. | |Министров |

|8 |ССБТ |Правила охр. труда при |Введ. |Кабинет |

| |ДНАОП |эксплуатации ЭВМ. |01.07.91. |Министров |

|9 |0.00-1.31-99. |Электростатические по-ля.|10.02.1999 |Кабинет |

| |ГОСТ 12.1.045 –|Допустимые уровни на | |Министров |

| |84 ССБТ |рабочих местах и |Введ. | |

| | |тре-бования к проведению |01.07.85. | |

| | |контроля. | | |

|10 | |Изделия электрические. | |Кабинет |

| |ГОСТ |Общие требования | |Министров |

| |12.2.007.0-75 |безопасности |Введ. | |

|11 |ССБТ. |Аппараты электричес-кие |01.01.76. |Кабинет |

| |ГОСТ |напряжением до 1000В. | |Министров |

|12 |14255-69 |Оболочки. Степени защиты.|1970 |Кабінет |

| |ДБН В.1.1 |Захист від пожежі. | |Міністров |

| | |Пожежна безпека об’єктів |2002 | |

|- | |будівництва. | | |

| | | | | |

|13 | |Пожарная безопасность. | |Кабинет |

| |ГОСТ |Общие требования. | |Министров |

|14 |12.1.004-91 |Система управления |Введ. |Кабинет |

| |ССБТ. |ок-ружающей средой. |01.07.91. |Министров |

| |ISO 14001-97 | |1998 | |

Улучшение условий труда, повышение его безопасности влияет на

производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой продукции, а

также приводит к снижению производственного травматизма, профессиональных

заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся и одновременно приводит к

уменьшению затрат на оплату льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных

условиях, на лечение. Труд человека в современном производстве представляет

собой процесс взаимодействия человека и машины, сопровождающийся

исключительной, в большинстве случаев непроизвольной мобилизацией

психологических и физических функций человека, приводящей в последствии к

снижению работоспособности. Поэтому важным является соблюдение оператором

режима труда и отдыха. Одним из важных средств охраны труда, обеспечивающим

необходимые санитарно-гигиенические условия, сохраняющим здоровье

трудящихся на производстве, способствующим высокой производительности труда

является производственная санитария. К числу решаемых ею задач относят

обеспечение в рабочей зоне микроклимата, требуемого для нормального

самочувствия работающего, допустимых уровней шума и доз электромагнитного

излучения.

Разработка программных продуктов (прикладных программ, алгоритмов)

предполагает использование в качестве аппаратного обеспечения ПЭВМ,

дополнительные средства графического вывода (принтер, сканер), а также

бытовую технику в виде кондиционера для облегчения работы и поддержания

необходимой температуры в помещении.

В таблице 8.2 приведен перечень опасных и вредных производственных

факторов, а также источники их возникновения, имеющихся в условиях

эксплуатации вышеперечисленного аппаратного обеспечения в соответствии с

ГОСТ 12.0.003-74*.

Таблица 8.2 – Перечень вредных и опасных производственных факторов

|Наименование фактора |Источники возникновения |

|Высокое электрическое напряжение|Сеть питания ПЭВМ и других периферийных |

| |устройств |

|Повышенный уровень статического|Высокое напряжение электронной лучевой |

|электричества |трубки (ЭЛТ), диэлектрические |

| |поверхности |

|Электромагнитные излучения |ЭЛТ монитора |

|Повышенный уровень ионизации |Рентгеновское излучение монитора и |

|воздуха |статическое электричество |

|Рентгеновское излучение | ЭЛТ монитора |

|Повышенный уровень шума и | Устройства охлаждения ЭВМ, печатающие |

|вибрации |устройства |

|Повышенная пульсация светового |Лампы дневного света, экран монитора |

|излучения | |

|Неблагоприятные метеоусловия |Состояние систем отопления, вентиляции |

|Прямая и отраженная блескость |Внешние источники света, воздействующие |

| |на экран |

|Пожароопасность помещения |Наличие сгораемых материалов и |

| |источников зажигания |

|Психофизиологические факторы |Перенапряжение зрения, монотонность |

| |труда, умственные и эмоциональные |

| |перегрузки |

8.2 Производственная санитария

Разработанное программное обеспечение будет эксплуатироваться

пользователем с использованием необходимых аппаратных средств, которые в

свою очередь могут являться источниками каких-либо вредных факторов, то

произведем анализ возникновения вредных факторов для пользователя и

окружающей среды, используя для этого перечень вредных и опасных

производственных факторов приведенных в таблице 8.2.

Научно – исследовательская работа относится к легким физическим

работам, но характеризуется напряженным умственным трудом, то

руководствуясь ГОСТ 12.1.005-88, относят к категории Ia (легкой), так как

работа исследователя производится сидя, не требует систематического

физического напряжения или поднятия и переноса тяжестей (расход энергии при

выполнении работы до 139 Вт).

Допустимые и оптимальные значения параметров метеорологических

условий в соответствии с категорией работ и в зависимости от периода года

приведены в таблице 8.3.

Таблица 8.3 – Допустимые и оптимальные значения параметров микроклимата

|Катего-р|Период |Температура, 0С |Относи-т|Скорость |

|ия работ|года | |ельная |движения |

|по | | |влаж-нос|воздуха в |

|тяжести | | |ть, % |помещении, |

| | | | |м\с |

| | |Постоянные |Непостоянные | | |

| | |рабочие |рабочие места | | |

| | |места | | | |

|Допустимые значения параметров |

|1а |Холод-ный|19 – 25 |17 – 23 |75 |не более 0.1 |

|1а |Теплый |21 – 27 |19 – 29 |55 |0.1 – 0.2 |

|Оптимальные значения параметров |

|1а |Холод-ный|22 – 24 |20 – 22 |40 – 60 |0.1 |

|1а |Теплый |23 – 25 |21 – 27 |40 – 60 |0.1 |

Обеспечение условий, приведенных в таблице 8.3, в теплый период года

должно выполняться при помощи кондиционера. В холодный период года обмен

воздуха осуществляется с помощью кондиционера и централизованного водяного

отопления согласно СНиП 2.04.05.-93 [33].

Задачей вентиляции и проветривания помещения является обеспечение

чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных

помещениях.

Состояние освещения производственных, служебных и вспомогательных

помещений регламентируется СНиП ІІ–4–79 [34]. В светлое время используется

боковое одностороннее естественное освещение, а в темное время суток –

искусственное. Искусственное освещение по функциональному значению –

рабочее, по способу расположения источников света – общее равномерное, так

как светильники расположены в верхней зоне помещения равномерно.

Для создания комфортных условий зрительной работы средней точности

необходимы следующие данные по нормам освещения, приведеные в таблице

8.4

Таблица 8.4 - Освещенность в производственном помещении

|Наименование |Площадь |Разряд |Освещение |

|помещения |пола, |зрительной | |

| |кв. м. |работы | |

| | | |Естественное |искусственное |

| | | |вид |КЕО, % |Нормиро-ванная|

| | | |освеще-н| |освещенность |

| | | |ия | |Е, лк |

|Вычислитель-ны|40 |IIIв |боковое |1,53 |300-500 |

|й центр | | | | | |

Согласно СНиП II-4-79 [34] для выбранного объекта различения, фона и

контраста объекта различения с фоном минимальное значение освещенности

будет равно 300 лк.

Естественное освещение рабочих мест – боковое, значение коэффициента

естественной освещенности (КЕО): [pic].

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8