Math-Net.Ru
Общероссийский математический портал
В. Н. Буков, В. А. Лотоцкий, Основные научные работы и проекты А. А. Красовского в период 1952 – 2000 гг., Ав- томат. и телемех. , 2001, выпуск 7, 50–60
Использование Общероссийского математического портала Math-Net.Ru под- разумевает, что вы прочитали и согласны с пользовательским соглашением http://www.mathnet.ru/rus/agreement
Параметры загрузки:
IP: 178.128.90.69
3 ноября 2022 г., 21:57:40
Автоматика и телемеханика, № 7, 2001
УДК 62-50
® г. В. Н. БУКОВ, д-р техн. наук, В. А. ЛОТОЦКИЙ, д-р. техн. наук (Редакционная коллегия, журнала АиТ, Москва)
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РАБОТЫ И ПРОЕКТЫ А, А. КРАСОВСКОГО В ПЕРИОД 1952 - 2000 гг.
Приводятся в хронологическом порядке и комментируются основные работы Александра Аркадьевича Красовского, положившие начало различным науч
ным направлениям.
1. Управление и измерение во вращающейся системе координат.
Принципиально новые датчики механических величин с синхронным детектированием
Можно полагать, что А.А. Красовскйй свои первые научные работы посвятил управлению технических объектов совершенно нового типа - вращающимся движу
щимся объектам. Это сейчас можно разъяснить: речь шла о ракетах нового типа. В число этих первых публикаций вошли:
1). О двухканальных системах автоматического регулирования с антисимметрич
ными с в я з я м и / / А и Т . 1957. Т. XVIII. С. 128-135.
2). К теории двухканальных следящих систем с релейным элементом в цепи пе
ременного тока / / А и Т , 1960. Т, XXI. № 9. С. 1231-1305.
3). Двухканальные следящие системы с антисимметричными связями при нали
чии случайных возмущающих воздействий / / АиТ. 1961^Т. XXII. С. 145-166.
Другие многочисленные труды А.А. Красовского по данному направлению, вклю
чая монографию, написанную им по материалам докторской диссертации (защище
на в 1952 г.), опубликованы в ведомственных изданиях. В этот период в связи с обострением холодной войны открытая публикация была невозможна^ В 90-х годах почти все изделия, созданные с участием А.А. Красовского и его учеников первого поколения в КБШ (г. Кбломна), возглавляемого известным конструктором Б.И. Ш а г выриным, после ejro смерти - С П . Непобедимым (с 1984 г. - член-корреспондент РАН), теперь Гущиным, были рассекречены, рни поставляются во многие страны.
2. Оптимальное управление. Принцип минимума функционала обобщенной работы (ФОР). Адаптивные системы.
Са^оо|>т^низующиеся оптимальные регуляторы, системы с экстраполяцией (ЙОРЭ) последней версии
Это направление стало чрезвычайно широким, и перечисление всех научных ста
тей, опубликованных даже только в журнале "Автоматика и телемеханика", не представляется возможным и целесообразным при наличии общего списка статей А.А. Красовского, расположенных в хронологическом йррДдке и приведенных в этом номере. Ограничимся избранными статьями, расположеййыми по субнаправлениям:
2.1. Операторный метод интегральных квадратичных оценок
Этот метод по существу явился первым практически нацеленным методом син
теза линейных стационарных систем регулирования на основе минимизации ква
дратичного функционала. Далее он был распространен в качестве приближенного
метода на нелинейные системы с аналитическими характеристиками. Основные пу
бликации:
1). О степени устойчивости линейных систем1 / / Труды ВВИА им. Жуковского.
1948. Вып. 281.
2). Интегральные оценки моментов и синтез линейных систем / / АиТ. 1967. Л* 10.
С. 53-77.
3). Интегральные оценки моментов и синтез нелинейных регуляторов / / АиТ.
1967. Л* 12. С. 26-37.
4). Интегральные оценки моментов и синтез регуляторов нестационарного устой^
чивого объекта / / АиТ. 1968. № 2. С. 11-22.
5). Развитие аналитического метода синтеза условно оптимальных управлений нелинейного объекта / / АиТ. 1969. № 11. С. 5-14.
Этот метод в дальнейшем развитии перерастает в аналитическое конструирова
ние систем управления на основе минимизации ФОР. Принцип минимума ФОР по
лучил широкое распространение и признание, многие отечественные ученые и инже
неры практики считают, что для многомерных многосвязных нелинейных объектов при наличии разнообразных ограничений он является единственным эффективным методом.
2.2. Аналитическое конструирование на основе принципа минимума ФОР
Это одно из наиболее плодотворных теоретических направлений, созданных А.А. Красовским. Говоря об основных публикациях, следует указать:
1). Аналитическое конструирование систем управления нелинейными пассивны
ми объектами / / Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1968. № 4. С. 114-122.
2). Обобщение задачи аналитического конструирования регуляторов при задан
ной работе управлений и управляющих сигналов / / АиТ. 1969. № 7. С. 7-17.
3). Развитие аналитического метода синтеза условно оптимальных управлений нелинейного о б ъ е к т а / / АиТ, 1969. № 11. С. 5-14.
4). Об оптимальном управлении линейными пассивными объектами / / АиТ. 1972.
№ 1. С. 5-14.
5). Аналитическое конструирование систем квазитерминального управления / / АиТ. 1972. № 4. С. 5-14.
Всего по аналитическому конструированию на основе принципа минимума ФОР А.А. Красовским опубликовано более двух десятков работ (см. полный список).
2.3. Самонастраивающиеся, экстремальные системы с периодическими и случайными пробными колебаниями
и синхронным детектированием
Первые системы экстремального регулирования имели автоколебательный хат рактер, что приводило к излишним потерям на поиск экстремума, недостаточной способности к адаптации при изменении свойств объекта и недостаточной помехоза
щищенности по отношению к высокочастотным шумам при измерении рассогласова
ния (невязки), А.А. Красовскйй первый в широком плане рассмотрел непрерывные экстремальные системы с синхронным детектированием и накоплением. Соответ- ствующие работы включают:
1 В виде исключения приводится название ранней статьи А.А. Красовского, написанной по материалам кандидатской диссертации, защищенной им в марте 1948 г. и посвященной, в основ
ном, операторному методу интегральных квадратичных оценок. Название статьи нередко вводит в заблуждение незнакомых с ней читателей, даже науковедов.
1). Динамика непрерывных систем экстремального регулирования, основанных на методе градиента / / Изв. АН СССР ОТН. Энергетика и автоматика. 1959, № 3.
С. 43-49.
2). Динамика непрерывных систем экстремального регулирования при случай
ных сигналах поиска / / Изв АН СССР ОТН. Энергетика и автоматика. 1960. № 3.
С. 37-45.
3). Динамика непрерывных систем автоматического регулирования с экстремаль
ной самонастройкой корректирующих устройств / / Тр. I Междунар. конгр. ИФАК.
Т. 2. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С. 962-977.
4). Вопросы теории непрерывных систем управления производственными про
цессами / / Тр. II Междунар. конгр. ИФАК. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 3-32.
5). Экстремальный прием сигналов / / АиТ. 1961. Т. XXII. № 6. С. 730-738.
6). Динамика непрерывных самонастраивающихся систем. М: Физматгиз, 1963.
468 с.
Доклады А.А. Красовского на I и II конгрессах ИФАК, судя по дискуссии, вы
звали повышенный интерес. Особый резонанс у многих последователей получила его монография (5). Идея экстремального приема сигналов, впервые опубликован
ная А.А. Красовским в журнале "Автоматика и Телемеханика" в 1961 (6), получила широкую реализацию (правда, в простейшем одномерном случае) лишь в 90-х го
дах в форме радиоприемников с цифровой автоматической настройкой на максимум сигнала несущей или огибающей (для мегагерцовых и более высоких частот). Это достижение зарубежной радиоэлектроники, по-видимому, независимое, вызвало пе
реворот в области связи.
В целом, однако, проблемы самонастраивающегося, адаптивного регулятора так и не были решены на уровне непрерывно нарастающих требований до самого послед
него времени (конца 90-х годов). Об этом свидетельствует практическое отсутствие на мировом рынке подобных регуляторов, пакетов прикладных программ, современ
ных патентов. И это несмотря на тысячи публикаций, десятки конгрессов, конфе
ренций и симпозиумов с широким обсуждением проблемы; Предполагаемая причина этого будет пояснена ниже, после рассмотрения еще одного субнаправления.
2.4- Циклический фильтр Калмана и оптимальная обработка результатов измерений
Фильтр Калмана был первым и, к сожалению, пока единственным алгоритмом в современной теории управления, нашедшим широкое применение, прежде всего, в небесной механике, эфемероидном обеспечении навигационных спутников, для ко
торых математические модели известны с высокой точностью. Для грубых оценок малоразмерный фильтр Калмана успешно применялся при простых моделях, име
ющих в пространстве состояний размерность несколько единиц. Известно, что с ростом размерности (порядка) фильтра Калмана необходимое быстродействие вы
числителя, даже в так называемом установившемся (вырожденном) режиме, очень быстро растет (примерно, как куб порядка модели). При порядке, составляющем несколько десятков, реализация становится практически невозможной. А.А. Кра
совскйй предпринял много попыток для решения этой проблемы. К этому субна
правлению относятся статьи:
1). Условное математическое ожидание и алгоритмы оценивания непрерывных процессов / / Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1975. № 5. С. 184-191.
2). Оптимальная фильтрация в теории корреляционно-экстремальных систем / / Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1976. Л* 3. С. 155-160.
3). Оптимальные алгоритмы в задаче идентификации с адаптивной моделью / / АиТ. 1976. № 12. С. 75-82.
4). Субоптимальный алгоритм оценивания и идентификации непрерывных про
цессов / / ДАН СССР. 1976. Т. 230. № 3. С. 538-540.
5). Неклассическая оптимизация и адаптивное оптимальное управление / / Изв.
АН СССР. Техн. кибернетика. 1992. № 6. С. 3-17.
Первый шаг был сделан в статье (4), где распознавание субструктуры процесса или объекта из заданного множества структур в пространстве состояний рассматри
вается как единый процесс с оцениванием координат в этом пространстве.
Второй шаг в решении проблемы был сделан путем перехода к циклическому фильтру Калмана, в котором начальные условия на каждом достаточно коротком цикле задаются заново, включая и начальные значения элементов ковариационных матриц. В таком наблюдателе, реализуемом в цифровом формате, процесс оценива
ния на каждом коротком цикле заканчивается при достижении достаточно малой невязки, а периодическое задание начальных условий играет роль пробного (поиско
вого) сигнала. Такой подход был применен А.А. Красовским в целом ряде научных статей этого субнаправления, включая (6).
На этом завершаем рассмотрение субнаправлений и переходим к заключительной части данного обширного раздела.
2.5. СОРЭ, системы с экстраполяцией последней версии
Первой в этом завершающем цикле назовем статью А.А. Красовского, опублико
ванную в журнале "Автоматика и телемеханика" в 1995 г.:
1). Алгоритмические основы оптимальных адаптивных регуляторов нового клас
са / / АиТ. 1995. № 9. С. 104-116.
Описанное алгоритмическое обеспечение и структура регулятора здесь были еще далеки от СОРЭ последней, наиболее совершенной, версии. Действительно, здесь рассматривался одноконтурный СОРЭ, с переменной длительностью цикла, и не использовалось синхронно-синфазное взаимодействие контуров.
Второй назовем статью А.А; Красовского, опубликованную в 1998 г. в журнале
"Теория и системы управления":
2). Науковеденье и состояние современной теории управления техническими сис
темами / / Изв. РАН. ТиСУ. 1998. № 6 . С. 7-14.
Эта статья соответствует содержанию пленарного доклада А.А. Красовского на юбилейной сессии ИПУ им. Трапезникова. В нем в некоторой мере критическая оценка тенденции эволюции теории управления в последней четверти XX в. прово
дилась на примере проблемы адаптивного регулятора. В статье впервые была введе
на аббревиатура СОРЭ. Дано строгое доказательство существования оптимального времени экстраполяции. Приведена структурная схема и алгоритмы двухконтурно- го регулятора. Дальнейшие результаты изложены в статье А.А. Красовского
3). Развитие концепции, аналитическая теория, алгоритмическое обеспечение двухконтурного самоорганизующегося регулятора / / Изв. РАН. ТиСУ. 19&9. № 4.
С. 52-64.
Здесь дано целостное временное рассмотрение в детерминированно-вероятност- ном приближении двухконтурного СОРЭ биномиального типа, введено понятие са
моорганизующейся системы на примере резервного пилотажного комплекса к штат
ной САУ самолета Ту-154 М, в качестве летающей лаборатории. Теоретическая часть этой статьи в расширенном виде опубликована автором в журнале "Автоматика и телемеханика":
4). Теория самоорганизующегося оптимального регулятора биномиального типа в детерминированно-стохастическом приближении / / АиТ. 1999. № 5. С. 97-113.
Наконец, подраздел завершает статья А.А. Красовского, написанная совместно с его лучшим учеником третьего поколения (сразу по трем основным направлениям) - А.И. Наумовым:
5). Аналитическая теория самоорганизующихся систем управления с высоким уровнем искусственного интеллекта / / Изв. АН. ТиСУ. 2001. Ж 1.
3. Навигация и наведение по геофизическим и физическим полям Земли
Это основное направление научной школы кафедры получило практическое при
менение позже двух предыдущих - примерно в середине 70-х годов, в период после поражения США во Вьетнаме и нового обострения холодной войны, появления све
дений о разработке стратегических маловысотных крылатых ракет в США и стра
нах НАТО. Между тем, идея создания корреляционно-экстремальных систем нави
гации (КЭНС), наведения (КЭСН) по геофизическим полям зародилась у А.А. Кра
совского еще в 50-х годах, и сразу после организации НИЛ специальных САУ на
чались летные исследования геофизических полей (не только поверхностных - по
ля рельефа, радиотеплового контраста, но и аномального магнитного поля Земли - АМПЗ). Совместно с Раменским приборостроительным конструкторским бюро (РПКБ) создавалась 1 первые исследовательские макеты, велось моделирование.
Научно-технический комитет В В С продолжал очень малым финансированием под
держивать эти работы, но в реальность автоматической навигации и наведения по тонкоструктурным аномальным геофизическим полям мало кто верил; Шла труд
ная борьба за признание. В этой борьбе хорошими продолжателями и помощниками, преемниками по направлению стали Г.П. Чигин, группа экспериментаторов, вклю
чавшая В.Т. Федина, а также теоретик И.Н. Белоглазов.
С появлением сведений о стратегических крылатых ракетах, разрабатываемых с 50-х годов в США, положение резко изменилось. Были подключены головные К Б для создания крылатых ракет наземного и морского базирования, испытательные организации, масса смежников. В результате отечественные крылатые ракеты были приняты на вооружение почти одновременно с ракетами стран НАТО.
В 1981 г. А.А. Красовскому, прежде всего именно за эти результаты, было при
своено звание Героя Социалистического Труда,
К данному направлению можно отнести статьи А.А. Красовского:
1). Экстремальный ориентатор / / Воен. электроника. 1962. № 28. С. 36.
2). Проблема пеленгации //Радиоэлектроника. 1957. Ж 2. С. 16.
3). Субоптидкальный алгоритм оценивания координат подвижного объекта / / Изв. АН СССР.1 Техн. кибернетика. 1978. № 4. С. 161-167.
4). Оценивание стационарного поля при размытом изображении / / ДАН СССР.
1979. Т. 249. № 5. С. 1071-1074.
5). Оптимальное оценивание при размытом наблюдении / / ДАН СССР. 1980.
Т. 249. № 5.
6). Оценивание поля при векторном размытом наблюдении / / ДАН СССР. 1981.
Т. 256. № 5. С. 1061-1064.
7). Гармоническая корреляционно-экстремальная навигация / / Изв. АН СССР.
1990. № 4. С. 115-127.
К этому же направлению можно отнести совместную статью А.А. Красовского и Г.П. Чигина
8). Сопоставление рекуррентных алгоритмов оценивания в беспоисковых КЭНС / / Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1981. № 4. С. 58-67.
К естественным геофизическим и физическим полям следует отнести гравитаци
онное поле Земли и тесно связанное с ним поле силы тяжести. В б&лыыинстве приме
нений оно остается самым стабильным во времени и пространстве среди всех геофи
зических и физических полей. Это имеет место не только по отношению к поверх
ностным полям, но и основным пространственным потенциальным полям (элект
ростатическому полю тропосферы и магнитному полю Земли, МПЗ). Действитель
но, так называемое нормальное гравитационное поле Земли, определяющее фигуру планеты Земля, меняется чрезвычайно медленно и известно с точностью не менее 0,0001%. Абсолютные измерения этого поля осуществляются посредством обраща
емых крупногабаритных маятниковых приборов в специально выбрднных точках.
Создание каждой одной точки стоит весьма дорого. Она должна быть удалена от очагов сейсмичности природного, техногенного и антропогенного происхождения и находиться на плато с выходом кристаллических пород. Многие, даже большие по территории, страны не имеют таких точек опорной сети. На сейсмических станци
ях, расположенных близко к населенным пунктам, железным дорогам и, тем более, к мегаполисам, слишком высоки помехи от микросейсмики техногенного и антро
погенного происхождения. К этому следует добавить зловещий неуклонный рост числа глобальных землетрясений; наводнений, техногенных, антропогенных ката
строф и даже астероидной опасности. Это приносит несметные потери и уносит сотни тысяч, если не более, человеческих жизней на планете Земля. Видно, на
сколько важно использование гравитационного поля как для целей навигации, так и для целей мониторинга, предсказания глобальных катастроф и сейсморазведки с высокой производительностью.
4. Гравитационные измерения и их приложения
Теорией измерении гравитационного поля (вторых частных производных грави
тационного потенциала) А.А. Красовскйй занялся почти одновременно с созданием возглавляемой им кафедры. В это же время были развернуты работы по однока- нальным датчикам. Поэтому естественно, что началась разработка схем бортовых вращающихся гравитационных градиентометров (вариометров). Первыми помощ
никами были А.И. Сучков и А.И. Сорока. Второй из них и сейчас работает в этом направлении.
В начале 1960-х гг. А.А. Красовскйй предложил конструкцию вращающегося гравитационного градиентометра со спаренными гантелями и синхронным детекти
рованием на удвоенной частоте вращения, опередив американца Р.Л. Форварда2. В этот период обострения холодной войны США уделяли большое внимание созданию бортовых гравитационных градиентометров для обеспечения навигации стратегиче
ских подводных лодок.
Работы кафедры № 37 по созданию нового направления в гравиметрии, сейсмоме
трии, геодезии начались недавно - в середине 1990-х гг., но уже дали принципиально новые концепции и конструктивные решения.
В числе основных публикаций А.А. Красовского в области измерений гравитаци
онного поля следует назвать:
1). Активные системы амортизации высокой чувствительности и микрогравита
ция / / Изв. РАН. ТиСУ. 1995. № 2. С. 135-144.
2). Концепция нового аппаратного и алгоритмического обеспечения в сейсмоме
трии / / АиТ. 1995. № 4. С. 157-169.
3). Активная инерциальная амортизация и микрогравитация / / Космич. исслед.
1997. Т. 35. № 2. С. 202-214.
2 Форвард Р.Л. Способ и устройство для измерения градиентов статических полей. Патент С Ш А , кл. 73-382, № 3.273.397, опубл. 05.06.1964.
4). Инерциальная амортизация и гравитационный градиентометр для орбиталь
ной станции / / Космич. исслед. 1997. Т. 35. ДО 3. С. 321-327.
5). Многоярусная инерциальная виброзащита и аэрогравиметрия / / АиТ. 1998.
ДО 2. С. 153-164.
6). Базовая концепция комбинированной многоярусной инерциальной виброза
щиты и орбитальные измерения микромаятниковым прибором / / Космич. исслед.
2000. Т. 38. № 4. С. 404-413.
7). Замкнутая базовая гравиинерциальная система и решение проблемы безопас
ности строительства для мегаполисов с плохим гидрологическим основанием / / Изв.
РАН. ТиСУ. 2000. № 4. С. 82-94.
Прежде чем переходить непосредственно к комментариям этих работ заметим, что термин "микрогравитация" появился впервые применительно к космическим станциям для обозначения остаточных перегрузок (отклонений от идеальной неве
сомости), создаваемых прежде всего внутренними факторами. Поэтому статья (1) относится к космической технике (уровень перегрузок в среднем - 0,001).
В статье (1) рассматривается активно-пассивная система амортизации (виброза
щиты) технологического модуля космической станции. В качестве исполнительных устройств рассматриваются пружинно-электродинамические преобразователи, вы
полняющие одновременно и функцию верхнего яруса упругого подвеса, и функцию собственно привода. Впервые для решения проблемы активно-пассивная система виброизоляции используется совместно с СОРЭ. Однако СОРЭ здесь одноконтур
ные, что существенно уменьшает их возможности (см. предыдущий раздел). Гиро- платформа, как нижний уровень системы виброизоляции, отсутствует. Это делает необходимым парирование угловых качаний (колебаний) станции за счет шестисте- пенного подвеса-привода. Последнее в свою очередь обусловливает связь между ка
налами и существенное усложнение аппаратной и вычислительной части системы.
Таким образом, данная концепция имеет еще крупные недостатки.
Статья (2) относится к сейсмометрии, ее цель - обнаружение дальних землетрясе
ний на сейсмических станциях. Здесь, напротив, средняя перегрузка равна единице, но отклонения этой перегрузки носят характер толчков.
В этой статье отмечается, что научноттехнический процесс в сейсмометрии ис
черпан. По существу возможности двух- трехъярусной пассивной виброизоляции оказались недостаточными. На первоклассных сейсмических станциях нижний ярус в виде специального сейсмического основания (тяжелая бетонная плита на насып
ном грунте) находится на дне глубокой шахты (колодца). Сама измерительная ап
паратура (сейсмограф) с "чувствительной" значительной массой, подвешенной на механическом подвесе малой жесткости, располагается в верхнем помещении лабо
ратории. Есть и станции, где сейсмодатчики находятся внизу (в шахте) прямо на плите.
Основное требование к сейсмостанциям, предназначенным для предупреждения о мощных дальних землетрясениях с несущими частотами от 0,1 Гц до 0,001 Гц и ниже. В то же время должны подавляться колебания с частотами 1 Гц и вы
ше от ближних источников микрошумов природного, техногенного и антропогенно
го происхождения. Для решения этой проблемы предложен принципиально новый в данном применении фактор - большое время релаксации в контурах активного многостепенного подвеса защищаемого модуля. Это достигается как за счет высо
ких коэффициентов усиления в этих контурах, так и достаточно высокого вакуума.
Содержится постановка проблемы синтеза яруса активной виброзащиты в анали
тической форме. Однако трудности, обусловленные многосвязностью, остаются не преодоленными. Это существенно, в частности, потому, что при дальних мощных землетрясениях возникают горизонтальные и "крутильные" длинные сейсмические волны.
Статьи (3) и (4), как видно из их названий, посвящены космической технике, од
на - орбитальному гравиметру, другая - орбитальному градиентометру. Статья (5) относится к аэрогравиметрии, для которой характерны большие (близкие к еди
нице и при этом нестабильные) средние перегрузки и требуется улавливать малые отклонения силы тяжести, связанные с гравитационными аномалиями. Пропуская эти работы, относящиеся к аэрокосмической области и получившие по имеющимся у нас сведениям положительную оценку специалистов, перейдем к комментариям последних статей.
Статьи (6) и (7) относятся к наиболее совершенной базовой концепции замкнутой гравиинерциальной системы повышенной универсальности. При этом в (6) рассма
тривается орбитальный вариант, а в (7) - подвижная (на автомобиле) гравиметри
ческая лаборатория в медленном движении (наземный мониторинг).
Такие переходы от космических применений к наземным стационарным, мобиль
ным и авиационным лабораториям (станциям) может показаться метанием от одно
го к другому и опять к первому. На самом деле это единственно возможный путь форсированного отыскания принципиально новой опережающей концепции в труд
нейшей проблемной области.
В названиях обеих этих статей фигурирует слово "базовая" (универсальная). Ба
зовая концепция позволяет посредством единой структуры обеспечить возможность применения в разных областях как аэрокосмической, так и наземной стационарной и мобильной техники. Это дает возможность минимизировать затраты на весь цикл создания и производства гравитационных измерительных систем от проектирования до серийного выпуска. Это достигается, прежде всего, за счет самой идеи сочетания простейшего по схеме, проверенного вековым опытом, подвеса на тонких кварцевых нитях в сочетании с микроэлектроникой, оптоэлектроникой, волоконной оптикой.
Теория базовых замкнутых платформенных гравиинерциальных систем строится на основе таких фундаментальных разделов прикладной физики и техники, как микромёханйка, микроуправление, в создании которых А.А. Красовскйй принимал непосредственное участие.
В свою очередь эти новые разделы используют такие факторы, как высокое вре
мя релаксации, квантовое преобразование нанометровых перемещений в электриче
ский сигнал, высокий вакуум.
В микроуправлении используются СОРЭ последней версии, созданной А.А. Кра
совским совместно с А.И. Наумовым.
Ожидается, что вся совокупность этих новых принципов, технологий и эффектов позволит повысить точность, чувствительность, производительность съемок с 10 до 1000 и более раз (в зависимости от назначения) при одновременном снижении стоимости в тех же пределах. Это прорыв в данном направлении.
5. Экологический мониторинг, безопасность, пассивная макроволновая радиолокация
Это направление исследований, выполненных лично А.А. Красовским и под его руководством, содержит не менее широкий перечень работ, чем предыдущий. Ра
боты кафедры начались еще в конце 1980-х гг., но до 1996 г. не публиковались в открытых журналах РАН и высшей школы.
С 1996 по 2000 гг. опубликовано пять работ, включая (первая из них в соавторстве с А.И. Наумовым)
1). Интерферометрическая радиопеленгация как пассивная радиолокация / / Изв.
РАН. ТиСУ. 1997. № 6. С. 3-14.
2). Пассивная макроволновая локация, мониторинг, навигация и резервное управ
ление воздушным движением / / Изв. РАН. ТиСУ. 1998. № 3. С. 156-163.
В этих статьях, особенно в статье (2), достаточно полно освещается быстрая эво
люция весьма актуального направления.
6. Эволюция науки об управлении.
Интегрированные комплексы и большие системы
Название этого четвертого основного направления научной школы кафедры № 37 отражает, с одной стороны, взгляд на развитие науки об управлении во второй по
ловине X X в., а с другой стороны, - концепцию развития бортовых комплексов перспективных боевых маневренных самолетов, которой в основном занимался на
учный коллектив кафедры. Оба эти аспекта вместе охватывают почти все научные статьи, монографии^ проекты, открытия А.А. Красовского и значительную часть статей и монографий Г.С. Поспелова - второго основателя кафедры № 37.
Количество научно-технических статей и открытий за прошедший год
42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 годы
| | - условное обозначение главных монографий: длина-время написания моно
графии, правая грань - время сдачи в издательство, левая грань - начало работы над монографией, цифра - номер главной монографии:
1. Динамика симметричных снарядов. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1954.
2. Динамика непрерывных самонастраивающихся систем. М.: Физматгиз, 1963.
3. Статистическая теория переходных процессов в системах управления. М.: Физ
матгиз, 1966.
4. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструи
рование: М.: Физматгиз, 1973.
5. Соавторы: Белоглазое И.Н., Чигин Г.П. Теория корреляционно-экстремаль
ных систем. М.: Физматгиз, 1977.
6. 17 соавторов. Справочник по теории автоматического управления. Под ред.
А.А. Красовского. М.: Наука, 1987.
7. Основы теории авиационных тренажеров. М.: Машиностроение, 1995.
Статьи, для которых ясно, что они являются фундаментальными открытиями»
учитываются дважды и отмечаются знаком •
Взгляды А.А. Красовского на эволюцию науки управления в конце XX столетия изложены в статьях:
1). Проблемы физической теории управления / / АиТ. 1990. ДО 11. С. 3-41.
2). Науковедение и состояние современной теории управления техническими сис
темами / / Изв. РАН. ТиСУ. 1998. № 6. С. 7-14.
3). Науковедение и состояние теории процессов управления / / АиТ. 2000. № 4.
С. 3-33.
В целом взгляд на характер изменений и опенка ^направления эволюции негатив
ные. Нарушены аксиомы науковедения - сочет^ще теории с практикой; интеграции с дифференциацией, общей теории с приложениями. Происходит чрезмерная мате
матизация низкого уровня. Рубрикации журналов, несмотря на частые пересмотры, растут. Нарушен контакт между теоретиками и инженерами. Число подписчиков со
кращается и приближается к критическому уровню. Г.С. Поспелов, когда работал на кафедре и после перехода на другую работу, придерживался таких жр взглядов да
же в вопросах государственного планирования и управления сложными многоуров
невыми техническими системами. Необходимы новые методы общей теории даже линейных многомерных многосвязных динамических систем, в частности, алгебра
ический метод (технология вложения систем), но с указанием области применения и цели применения. В этом суть концепции А.А. Красовского.
Что касается концепции А.А. Красовского в отношении второго аспекта четвер
того направления: бортовых комплексов конкретных перспективных боевых самоле
тов, то она формулируется кратко и комментировать ее просто. Необходимо путем привлечения фундаментальных теоретических работ, открытий и прогнозов созда
вать опережающие концепции бортовых комплексов; в содружестве с кафедрами высшей школы и системными отраслевыми институтами, институтами Заказчика готовить предэскизные и эскизные шроекты; совместно с К Б участвовать в выполне
нии ОКР. Применительно к бортовым комплексам самолетов плодотворность такого подхода показала кафедра № 37, сотрудничество которой с РПКБ началось практи
чески одновременно с созданием кафедры, причем как по направлениям А.А. Кра
совского, так и Г.С. Поспелова. Главным результатом, о чем уже говорилось, стало принятие на вооружение крылатых ракет всех видов базирования.
Это имело место не только в отношении бортовых комплексов самолетов и кры
латых ракет. Четыре из пяти работ А.А. Красовского, отмеченных на диаграмме рисунка знаком открытия, привели к прорыву в технике, или такой прорыв ожида
ется в ближайшее время.
7. Экологически чистая модульная ветро- и гидроэнергетика нового типа с колебательным рабочим движением
После проблемы оптимального или хотя бы рационального управления в совре
менном кризисном мире для человечества второй по важности является проблема экологически чистой возобновляемой безопасной энергетики. Ресурсы не возобно
вляемых энергоносителей на Земле по некоторым прогнозам могут иссякнуть уже в середине XXI в.
Кафедра № 37 столкнулась с проблемой ветроэнергетики позже других проблем в период пресловутой конверсии. Ей были заданы две пятилетних НИР, которые были выполнены с привлечением других кафедр ВВИА им. Н.Е. Жуковского. А.А. Кра
совскйй, являвшийся научным руководителем этих проектов, сразу взял курс на нетрадиционную ветроэнергетику с колебательным рабочим движением. Этому спо
собствовало то, что он незадолго до начала конверсии посетил испытательную стан
цию ветроэнергетических установок в горах Дагестана, созданную под руководством М.Ш. Мисриханова.
Станция создавалась как базовая для всего СССР, и на ней уже велись испыта
ния экспериментальных установок с вращательным движением вокруг вертикальной оси (карусельного типа). А.А. Красовскйй, сразу заинтересовавшись новым инже
нерным направлением, отметил недостатки карусельных ВЭУ и, как стало ясно че
рез 10 лет, оказался прав. Как известно, страны Западной Европы, а также США, вложившие огромные средства в создание традиционных ветроэнергетических уста
новок с вращательным рабочим движением, практически исчерпали возможности этих установок в собственных странах.
Следует сказать, что, несмотря на то, что с момента опубликования А.А. Кра
совским научного обоснования первой концепции мощных наземных ветроэнергети
ческих установок с колебательным рабочим движением прошло только 6 лет, эта концепция получила существенное развитие и достигла высокого уровня совершен
ства в последней модульной версии. За это время А.А. Красовскому в силу заня
тости удалось опубликовать научные обоснования лишь двух концепций (включая упомянутую первую). Это статьи:
1). Синтез автоколебательных систем с приложением к ветроэнергетической уста
новке нового класса / / Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1994. ДО 6. С. 5-15.
2). Синтез цилиндроэллиптических аттракторов с приложением к ветроэнерге
тической установке нового класса / / Изв. РАН. ТиСУ. 1996. ДО 2. С. 21-30.
Обоснования последующих концепций, включая наиболее совершенную концеп
цию модульной ветроэнергетической установки с колебательным движением, докла
дывались А.А. Красовским лишь на совещаниях с предполагаемыми инвесторами, заказчиками и представителями фирм посредников. Последняя версия такой уста
новки обладает неоспоримыми преимуществами, возможностями и достоинствами.
Статья представлена к публикации членом редколлегии А.А. Красовским.
Поступила в редакцию 12.03.2001
