航天发射场的最优运行研究

论文摘要

航天发射场的测试发射工作,是一个庞大的系统工程,其中的各个环节,都需要提前进行计划安排,现场进行调度,才能使得产品的测试发射工作顺利实施。在年发射频率较小的情况下,通过具有资深工作经历的人员来做计划调度工作,基本可以保证任务的顺利实施；当年发射频率较高时,由于参试单位多、产品测试过程或交错或并行进行、资源保障类型多样等等原因,人员的资深工作经历已不能满足制定计划的要求,容易出现差错或遗漏。为了避免这种情况,需要对产品测试的各个环节和资源保障系统进行剖析,对测试发射的各个环节用数学模型的形式来进行规划筹谋,保证测试发射工作的顺利进行和资源保障系统可靠、稳定运行,确保产品测试发射的圆满成功。本文从航天发射场年发射能力、测试项目的优化调度以及人力资源的优化配置等三个方面,探讨了构建优化模型的可行性,建立了优化方程,对每个模型都进行了计算,并对结果进行了分析。航天发射场年发射能力这一命题,是以两个发射架为背景,解决了在同一时段内有多个发射任务时发射计划的最优安排问题。介绍了制定最优计划的现实存在问题及原因,最优计划的可调控变量、最优目标,建立了最优计划命题的优化模型及关键参数的计算方法等,并举例进行了最优模型的计算。航天发射任务地面测试过程的最优调度这一命题,是以某个具体发射任务为背景,就发射前的地面测试过程,从最优资源利用和最短测试时间两个方面达到最佳测试目标的要求下,实现地面测试过程的最优调度。建立了“固定测试时间一最优资源利用”和“固定资源—最短测试时间”两种测试发射优化目下的优化原理和优化模型,并举例进行了最优模型的计算。航天发射场人力资源最优配置这一命题,是以某型号航天发射任务为背景,为了优化岗位配置,量化配置绩效。采用排队论的计算方法,得到某系统的具体岗位配置数量,及岗位配置与系统的匹配性结果。经模拟试验验证,该结果能满足航天发射“岗位操作零差错”的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 航天发射场的运行模式与流程
• 1.2 航天发射场运行中的优化问题
• 1.3 航天发射场优化技术分析
• 1.4 本文主要内容
• 2 航天发射的最优计划
• 2.1 引言
• 2.2 航天发射场发射能力计算模型
• 2.2.1. 正常测试发射计划安排的目标函数
• 2.2.2. 正常测试发射计划安排的约束条件
• 2.2.3. 正常测试发射计划安排计算模型
• 2.3 算例及分析
• 2.3.1. 初始条件
• 2.3.2. 计算模型
• 2.3.3. 计算结果
• 2.3.4. 结果分析
• 2.4 本章小结
• 3 航天发射任务的地面测试过程的最优调度
• 3.1 引言
• 3.1.1. 资源优化利用
• 3.1.2. 缩短测试周期
• 3.2 “固定测试时间——最优资源利用”模型
• 3.2.1. 目标函数
• 3.2.2. 约束条件
• 3.2.3. 算例及分析
• 3.3 “固定资源——最短测试时间”模型
• 3.3.1. 目标函数
• 3.3.2. 约束条件
• 3.3.3. 算例及分析
• 3.4 本章小结
• 4 航天发射场人力资源最优配置
• 4.1 国内外现状
• 4.2 系统概况
• 4.2.1. 系统描述
• 4.2.2. 原始数据统计
• 4.3 岗位配置计算
• 4.4 岗位操作人员工作强度试验
• 4.4.1. 试验的目的
• 4.4.2. 试验的内容
• 4.4.3. 试验结果的数据处理
• 4.4.4. 试验结果的评估方法
• 4.4.5. 试验过程说明
• 4.4.6. 试验内容说明
• 4.4.7. 试验结果分析
• 4.5 岗位设置与人员工作强度匹配性分析
• 4.6 本章小结
• 5 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读硕士期间完成的科研成果
• 作者简历