Ви є тут

Исследование вибрационных возмущений на борту орбитальных комплексов

Автор: 
Киселев Сергей Валерьевич
Тип роботи: 
диссертация кандидата физико-математических наук
Рік: 
2001
Кількість сторінок: 
160
Артикул:
1000329884
179 грн
Додати в кошик

Вміст

2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ..............................4
ВВЕДЕНИЕ.....................................................5
ГЛАВА 1. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОРБИТАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСАХ........................................10
1.1. БОРТОВАЯ ВИБРОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.................................................10
1.2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОЙ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРОПРОЦЕССОВ................................................12
1.3. ОПИСАНИЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРОПРОЦЕССОВ............16
1.3.1. ИЗМЕРЕНИЕ И РЕГИСТРАЦИЯ УСКОРЕНИЙ НА БОРТУ ОРБИТАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА <.;Ц............................ 16
1.3.2. ПЕРЕДАЧА СОБРАННОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЗЕМЛЮ..............17
1.3.3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА СОБРАННОЙ ИНФОРМАЦИИ......18
1.3.3.1. ПРИВЕДЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ К ЕДИНОМУ ФОРМАТУ...18
1.3.3.2. КОРРЕКЦИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ......................20
1.3.4. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭВМ.....................22
1.3.4.1. ПРОВЕРКА СТАЦИОНАРНОСТИ ВИБРОПРОЦЕССОВ.........22
1.3.4.2. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК ИНТЕГРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОПРОЦЕССОВ..........................................23
1.3.4.3. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ (СПМ) ВИБРОПРОЦЕССА.....................................24
1.3.4.4. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ ВИБРОПРОЦЕССА...........................................29
1.3.4.5. АНАЛИЗ НИЗКОЧАСТОТНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ
В СПЕКТРАЛЬНЫХ ОЦЕНКАХ ВИБРОПРОЦЕССОВ...................31
1.3.4.6. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКИХ
АМПЛИТУД УСКОРЕНИЙ......................................35
з
1.3.5. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОЦЕНОК ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОПРОЦЕССОВ............
36
ГЛАВА 2. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОРБИТАЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ "МИР"................................40
2.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВИБРОВОЗМУЩЕНИЙ.......40
2.1.1. КОМПРЕССОР "БКВ-3"..................................40
2.1.2. СИЛОВЫЕ ГИРОДИНЫ....................................43
2.1.3. ВОЗМУЩЕНИЯ. ВЫЗЫВАЕМЫЕ АКТИВНОЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ЭКИПАЖА, ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ ЧЕРЕЗ СТЫКОВОЧНЫЕ УЗЛЫ........................................47
ГЛАВА 3. НАКОПЛЕНИЕ И ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОПРОЦЕССОВ..................................57
ВЫВОДЫ........................................................73
ЛИТЕРАТУРА....................................................76
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОРБИТАЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ "МИР"...................................81
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕСТИРОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ПАКЕТА ПРОГРАММ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ.........87
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО ПАКЕТА ПРОГРАММ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ...........
93
4
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
• ASCII - восьмибитный код для представления текстовой информации в IBM-совместимой ПЭВМ
• С - множество комплексных чисел
• Int [ ] - операция взятия целой части числа
• R - множество вещественных чисел
• Z - множество целых чисел
• Int [ ] - операция взятия целой части числа
• ББ - базовый блок орбитального комплекса "МИР"
• БКВ - бортовой компрессор системы кондиционирования воздуха орбитального комплекса "МИР"
• БПФ - быстрое преобразование Фурье
• Бт - байт
• вибропроцесс - вибрационный процесс, возникающий в конструкции орбитального комплекса вследствие возмущений вибрационного характера и рассматриваемый в данной работе как случайная функция времени
• гиродины - силовые гироскопы для управления ориентацией орбитального комплекса "МИР"
• ДПФ - дискретное преобразование Фурье
• КИА - контрольно-испытательная аппаратура
• ПСО - переходный стыковочный отсек орбитального комплекса "МИР"
• ПхО - переходный отсек орбитального комплекса "МИР"
• PC МКС - российский сегмент международной космической станции
• СКО - среднеквадратическое отклонение
• СПМ - спектральная плотность мощности
• ФУ - физические упражнения
• ЭВМ (ПЭВМ) - электронная вычислительная машина (персональная ЭВМ)
5
ВВЕДЕНИЕ
Орбитальные пилотируемые станции предоставляют уникальные возможности для проведения целого ряда научных, технических и прикладных экспериментов. Длительный срок активного существования, большой вес полезного груза, постоянное наличие экипажа на борту и эффективная транспортная система открывают широкие перспективы для проведения научных исследований и экспериментальных работ в космосе. Основными направлениями исследований, проводимых на орбитальном комплексе "Мир", являются:отработка и испытания новых типов бортовых систем и научной аппаратуры; исследование проблем производства особо чистых полупроводниковых материалов и биопрепаратов и т.д.
Специфические условия орбитального полета (невесомость, глубокий вакуум, космическая радиация, резкая смена температуры и т.д.) создают уникальные возможности для получения новых материалов, сплавов, лекарственных препаратов на бортовых технологических и электрофоретических установках. Проведенные эксперименты доказали принципиальную возможность обеспечения полупромышленного производства в невесомости ценного сырья для электронной и оптической техники, точного машиностроения и медицины.
Однако уже первые эксперименты по выращиванию полупроводниковых кристаллов на орбитальных станциях первого поколения "Салют" показали существенное превышение реальных амплитуд микроускорений, возникающих под влиянием различного рода возмущений, от рассчитанных теоретически 10'6-10"5 д [1-4]. С другой стороны, для однозначной интерпретации результатов космических экспериментов и повышения их качества необходимо точно знать и учитывать реальные физические условия проведения прецизионных экспериментов, в том числе характеристики вибрационных возмущений, которые могут указать пути повышения эффективности бортовых исследований и экспериментов в различных областях науки и техники.
Попытки экспериментально оценить параметры виброускорений на космических аппаратах неоднократно предпринимались как за рубежом, так и в России, однако, достаточно полные данные о распределении спектральных составляющих вибровозмущений стали приводиться только в самое последнее время.
На российских орбитальных станциях первого поколения вибровозмущения в широком частотном диапазоне практически не изучались, методика таких исследований также отсутствовала. Впервые попытки экспериментально изучить характеристики и динамику виброускорений были предприняты на орбитальных станциях "Салют-6" и
6
'’Салют-7" в 1980-1983 годах с целью уточнения и контроля реальных физических условий проведения технологических экспериментов. В этих исследованиях использовался бортовой сейсмоприемник "БСП", который позволял непрерывно измерять амплитуды виброускорений по трем взаимноортогональным направлениям в динамическом диапазоне 10'5 - 5-10“1 д в полосе частот 0.01 - 500 Гц. Полученные результаты показали исключительную важность постоянного контроля характеристик виброускорений и изучения их динамики на борту орбитальных комплексов [1-4].
Особенно остро эта проблема стоит для орбитальной станции "Мир", которая является замкнутой многомодульной механической системой, состоящей из шести научных модулей, к которой могут периодически пристыковываться транспортный корабль "Союз", грузовой корабль "Прогресс", американский корабль многоразового использования "Шаттл". Каждый модуль имеет автономные системы жизнеобеспечения, терморегулирования и управления движением, агрегаты которых, объединенные в единый контур, при различных режимах функционирования комплекса вносят свой вклад в формирование вибрационных процессов в элементах конструкции станции в различных ее отсеках.
В соответствии с программой полета все вышеперечисленные системы функционируют по определенным циклограммам, обеспечивая нормальную жизнедеятельность комплекса и экипажа, внося при этом в различные моменты времени различный вклад в суммарную мощность вибровозмущений конструкции станции. Выявление наиболее мощных источников вибрации, изучение характеристик виброускорений в различных частотных диапазонах, их зависимость от режимов эксплуатации и функционирования отдельных систем и агрегатов позволит более корректно подойти к постановке научных экспериментов, выбору аппаратурного обеспечения и интерпретации получаемых результатов.
Решению поставленных задач были посвящены эксперименты по изучению вибровозмущений, проведенные на орбитальном комплексе "Мир". Полученные результаты показали, что, основные возмущения определяются режимами функционирования и техническими характеристиками штатных бортовых систем и агрегатов гораздо в большей степени, чем на станциях первого поколения "Салют".
Теоретические исследования, обосновывающие допустимые уровни ускорений при проведении технологических экспериментов, в том числе математическое моделирование на основе проверенных моделей с различными граничными условиями, определяют гравитационную чувствительность жидкофазных процессов на уровне 10‘5 -10*6 д, которая возрастает в третьей степени с увеличением диаметра получаемых
7
кристаллов. Максимально допустимый предел определяется в Ю'5 д в диапазоне частот от 0 до 100 Гц. При работе биотехнологического оборудования уровень ускорений также не должен превышать 10'5 д [16].
Таким образом, проблема исследования типовых режимов эксплуатации станции, обеспечивающих приемлемый средний уровень вибрационных возмущений, стоит очень остро и в настоящее время безусловно актуальна.
Целями настоящей диссертационной работы являются:
• разработка вычислительной методики анализа вибровозмущений с учетом специфики виброметрических измерений на орбитальном комплексе, имеющейся априорной информации о вибрационных процессах, типа бортовой измерительной аппаратуры, а также объемов требуемых вычислений;
• получение оценок основных характеристик вибровозмущений (суммарной мощности, ее распределения в заданных частотных диапазонах и т.д.);
• идентификация и анализ источников вибровозмущений;
• изучение распределения вибровозмущений по отсекам орбитального комплекса.
Положения, выносимые на защиту:
1. Разработана вычислительная методика анализа вибровозмущений с учетом специфики виброметрических измерений на орбитальном комплексе, имеющейся априорной информации о вибрационных процессах, типа бортовой измерительной аппаратуры, а также объемов требуемых вычислений.
2. Получены и проанализированы спектральные характеристики наиболее мощных вибровозмущающих агрегатов комплекса "Мир": компрессора "БКВ-3" системы кондиционирования воздуха и силовых гиродинов.
3. Получены и проанализированы спектральные характеристики вибровозмущений при активной жизнедеятельности экипажа. Показано, что в целом жизнедеятельность экипажа вносит не более 1-4% в суммарную мощность вибровозмущений. Однако при проведении физических упражнений вклад частотного диапазона 0-20 Гц в суммарную мощность вибровозмущений достигает величины 15%.
4. Исследованы некоторые особенности передачи энергии вибровозмущений через стыковочные узлы комплекса. При одновременном проведении физических упражнений
8
на беговых дорожках базового блока и модуля "Кристалл" анализировались режимы "спокойной обстановки", ходьбы и бега с различными скоростями.
5. Разработана и введена в эксплуатацию информационно-вычислительная система, позволяющая автоматизировать процесс обработки, накопления и передачи информации по виброметрическим экспериментам. Указанное программноматематическое обеспечение эффективно используется в Ракетно-космической корпорации "Энергия" им. С.П.Королева при обработке результатов натурных экспериментов по изучению условий микрогравитации на борту орбитального комплекса "Мир".
Полученные в диссертационной работе результаты имеют большую практическую и научную ценность, так как позволяют определить оптимальные динамические и эксплуатационные режимы при проведении чувствительных к вибровозмущениям научных, технологических, биотехнологических и прецизионных технических экспериментов, а также разработать критерии, которые позволят в дальнейшем определять места установки и жесткость крепления научной аппаратуры.
В будущем при постановке на РС МКС прецизионных экспериментов необходимо задавать допустимые уровни спектральных амплитуд в конкретных частотных диапазонах, чтобы оптимально согласовывать циклограмму конкретного эксперимента с работой всех бортовых систем и механизмов, обеспечивая в заданном месте орбитального комплекса требуемые значения спектральных составляющих на определенных частотах. При невозможности обеспечить заданный вид спектра реальных возмущений необходимо предусматривать демпфирование определенных частотных компонент.
Полученные в работе результаты, а также разработанный пакет программ спектрального анализа, включая сетевую информационно-вычислительную систему по накоплению результатов анализа вибровозмущений и обмену ими между исследователями, используются в Ракетно-космической корпорации "Энергия" им. С.П.Королева при обработке результатов натурных экспериментов по измерению виброускорений.
Основные результаты и материалы диссертационной работы были доложены и обсуждены:
• на 1-ом международном аэрокосмическом конгрессе (Москва, август 1994 г.);
• на 14-й конференции Международной Группы Измерения Микрогравитации (США,
НАСА, космический центр им. Джонсона, 21-23 марта 1995 г.);
• на 16-й конференции Международной Группы Измерения Микрогравитации (США, НАСА, Флорида, 12-16 мая 1997 г.);
• на Всероссийском семинаре "Имитация воздействия космической среды на материалы и элементы КА" (Москва, НИИЯФ МГУ, 24 марта 1998 г.);
• на 10-й международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (Переславль-Залесский, ИПС РАН, 7-12 июня 1999 г.);
• на 7-ом Российском симпозиуме "Механика невесомости. Итоги и перспективы гравитационно-чувствительных систем" (Москва , 11-14 апреля 2000 г.).
По результатам выполненных исследований опубликовано 2 научно-технических отчета РКК "Энергия" и 6 печатных работ.
10
ГЛАВА 1. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА
ОРБИТАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСАХ
1.1. БОРТОВАЯ ВИБРОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Для измерения микроускорений на орбитальном комплексе "Мир" до настоящего времени использовались несколько видов измерительной аппаратуры зарубежного производства:
• "Микроакселерометр" (Франция),
• "Диналаб" (Франция),
• "SAMS" (США),
• "MASU" (США).
Каждая аппаратура в силу конструктивных особенностей позволяет решать определенный круг задач экспериментального исследования вибровозмущений, что должно быть учтено при дальнейших постановке и проведении экспериментов по изучению характеристик вибропроцессов на орбитальных комплексах.
Основные характеристики этой аппаратуры приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Характеристики виброметрической аппаратуры.
АППАРАТУРА
Наименование параметров "Микроаксе- лерометр" "Диналаб" "SAMS" "MASU"
1 2 3 4 5
Страна изготовитель Франция Франция США США
Количество комплектов аппаратуры 2 1 1 1
Масса, кг • суммарная • блока датчика 20.0 1.0 27.0 0.2 37.5 1.5 72.0 0.7
Потребляемая мощность, Вт 40 180 65 90
Габариты, мм • блок электроники • блок датчиков 330x270x390 120x120x60 330x250x270 40x40x40 527x454x268 120x102x88 415x227x491 118x73x80
11
Продолжение таблицы 1.1. Характеристики виброметрической аппаратуры.
АППАРАТУРА
Наименование параметров "Микроаксе- лерометр" "Диналаб" "SAMS” "МАБи"
1 2 3 4 5
Максимальная длина кабелей от блоков датчиков до блока электроники, м 15 16 6 36
Количество • блоков датчиков • каналов измерения 1 3 7 22 3 9 9 19
Диапазон измерений • динамический, тд • частотный, Гц 0.5-100 0.1 -400 0.02-40; 1.0-2000 0.01-12; 0.01 -300 0.001 - 500 0.01-2,5; 0.01 - 10; 0.01 -100 0.01 -100 0.01-10; 0.01-25; 0.01-125; 0.01 -250
Разрядность АЦП, бит 12 12 16 16
Частота опроса, Гц 1000 128; 1024 10; 50; 500 40; 100; 500; 1000
Носитель информации видеокассета кассета ЭАТ оптический диск диск РСМС1А
Способы передачи информации телеметрия, возвращение носителей информации возвращение носителей информации возвращение носителей информации возвращение носителей информации
Объем носителя информации, МВт 92 2048 400 280
Объем носителя информации, ч записи при номинальном режиме работы аппаратуры 1.5 125; 15 24 2
Длительный опыт эксплуатации зарубежной аппаратуры позволяет сделать ряд важных выводов, которые могут оказаться полезными при разработке и дальнейшей
12
эксплуатации отечественной аппаратуры виброметрических измерений, предназначенной для использования на борту орбитальных комплексов:
• датчики должны иметь относительно небольшие размеры (такие, например, как в аппаратуре "Диналаб"), что обеспечило бы их легкое размещение в труднодоступных местах орбитального комплекса;
• наиболее надежное долговременное крепление датчиков к элементам конструкции орбитального комплекса обеспечивает устройство типа струбцины;
• устройства крепления датчиков типа воска или клейкой ленты требуют проведения периодического контроля экипажем надежности крепления и пригодны в том случае, когда частоты измеряемых вибраций не превосходят 20 - 30 Гц;
• диаметр кабеля, идущего к датчику, и допустимый радиус изгиба этого кабеля должны обеспечивать возможность прокладки кабеля за панелями орбитального комплекса;
• при проведении бортовых измерений одновременно должны фиксироваться: время измерений, местоположение и ориентация датчиков, режимы эксплуатации основных систем и агрегатов орбитального комплекса. Для этого целесообразно вести параллельную видеосъемку и использовать фотоаппаратуру:
• виброметрическая аппаратура должна обеспечивать:
- возможность передачи записанной информации по телеметрии,
- возможность расчета некоторых характеристик вибропроцессов непосредственно на борту орбитального комплекса в реальном масштабе времени,
- возможность сопряжения с системой управления бортовым комплексом. Зто важно в случае изучения вибропроцессов в моменты, когда у экипажа недостаточно времени, либо когда экипаж находится в спускаемом аппарате (в моменты стыковки/расстыковки);
1.2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОЙ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРОПРОЦЕССОВ
В настоящее время существует несколько методик анализа вибрационных процессов, основанных на статистической теории случайных временных рядов. Каждая из этих методик применима в определенных условиях и требует определенных вычислительных затрат. Степень достоверности получаемых при этом оценок различных характеристик вибропроцессов в значительной мере определяется наличием априорной информации об этих процессах. Такую информацию можно получить, анализируя условия
13
эксплуатации орбитального комплекса, штатную работу его агрегатов и систем, а также деятельность экипажа.
Уровни и динамика вибрационных возмущений в орбитальном полете определяются многими факторами. К ним относятся:
- остаточное атмосферное сопротивление;
- центробежные ускорения от вращения комплекса при ориентации и ускорения, обусловленные градиентом гравитационного поля и расстоянием между конкретной экспериментальной установкой и центром масс;
- работа систем ориентации и стабилизации углового положения комплекса, а также ориентации солнечных батарей отдельных модулей;
- работа двигателей коррекции орбиты;
- работа систем жизнеобеспечения, обеспечивающих температурный режим, вентиляцию и т.д.;
- работа систем управления научных и технологических установок;
- "скрипы” в конструкции, обусловленные температурными деформациями;
- деятельность экипажа и др.
По признакам, характеризующим физическую природу рассматриваемых факторов и резонансные свойства конструкции модулей и комплекса в целом, действующие ускорения условно можно разделить на три основных частотных диапазона:
• ниже 0,01 Гц - квазистатические ускорения;
• от 0,01 до 2 Гц - низкочастотные колебания конструкции;
• выше 2 Гц - вибрационные возмущения.
Квазистатические ускорения зависят от распределения масс комплекса, режимов управления стабилизацией, а также от аэродинамических и гравитационных возмущений. Расчетные значения частот собственных колебаний корпусов модулей обычно превышают значения 2 Гц. В связи с этим ускорения в диапазоне от 0,01 до 2 Гц в основном будут обусловлены работой приводов и соответствующими колебаниями гибких навесных элементов конструкции, таких как солнечные батареи, антенны и т.д.
В первую очередь представляют интерес наиболее мощные источники возмущений. Как показали предварительные исследования [5-9,12-15], к таким источникам можно отнести:
• бортовой компрессор системы кондиционирования воздуха;
• силовые гиродины;
• физические упражнения экипажа на беговых дорожках в базовом блоке и модуле
"Кристалл".
14
Эти источники возмущений создают, как правило, циклическую нагрузку на конструкцию орбитального комплекса, так как в основе их функционирования лежит вращательное движение подвижной части механизмов с заданной частотой, либо (в случае физических упражнений экипажа) бег/прыжки с плавно меняющейся скоростью/частотой.
Такие возмущения должны приводить к возникновению в конструкции полигармонических вибрационных процессов, на которые накладывается слабый шум от других источников вибровозмущений. В общем случае эти процессы не являются периодическими, так как источники вибрации не связаны между собой и возмущения от них накладываются друг на друга, но их приближенно можно описать следующей формулой:
00
Х(1)= ЕАк-вйцгя^+фО+РО), (1.1)
к=1
где I - время; Ак - амплитуды гармоник; <рк - фазы гармоник; Р(0 - стационарный в широком смысле случайный процесс с математическим ожиданием М[Р(ВД=0; отношение двух любых частот (п, ^ может не быть рациональным числом. Х(Ц является стационарным в широком смысле случайным процессом с нулевым математическим ожиданием и дисперсией, равной дисперсии процесса Р(Ц. Стационарность в широком смысле подразумевает, что корреляционная функция Кхх^Дг) случайного процесса Х№ зависит только от сдвига по времени, т.е. КХх(М2)=КХх(т),тИ2- Ь.
Реально во многих случаях Р(() может не удовлетворять условиям стационарности в широком смысле, однако методы анализа нестационарных случайных процессов предполагают наличие у исследователя совокупности реализаций исследуемого процесса. В условиях орбитального полета, учитывая большое количество потенциальных источников вибрации на борту орбитального комплекса, каждый из которых функционирует по своей циклограмме, получить идентичные условия для проведения измерений ускорений практически не представляется возможным. В связи с этим целесообразно ограничиться рассмотрением только тех процессов, которые укладываются в схему (1.1). Для таких процессов (при выполнении дополнительного условия эргодичности) возможно проведение анализа по единственной реализации, имеющейся у исследователя.
В настоящее время известно несколько основных подходов, используемых при анализе стационарных в широком смысле эргодических случайных процессов. Рассмотрим их с целью выбора оптимального с точки зрения пригодности к исследованию вибровозмущений на орбитальных комплексах.