Effects of Cathode Configuration on Hall Thruster Cluster Plume Properties

Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/76620/1/AIAA-24636-518.pd

Concept of electric propulsion realization for high power space tug

Popular at the beginning of the Space Age, ambitious projects aimed at Moon, Mars, and other space objects exploration, have returned with new technology and design level. High power space tug with electric propulsion system (EPS) is mainly considered as a transport vehicle for such missions. Modern high power space tugs projects as well as their spacecraft (SC) power and propulsion systems are reviewed in the paper. The main technologies and design solutions needed for high-power EPS realization are considered

МОДЕЛІ ОБЧИСЛЕННЯ ВАГ ДЛЯ ОЦІНКИ ІННОВАЦІЙНИХ ТЕХНІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ

Relevance. The relevance of the work is associated with a multi-criteria comparison of innovative objects, which are understood as objects with partially identical individual indicators that have uncertain, subjective values and criteria for their evaluation. Compared innovation objects are described by General and individual indicators, and the number of individual indicators is significant (more than 50%). The hierarchy analysis method is the most suitable mathematical tool for comparing innovative objects, since it combines visual description of the subject area, numerical performance, and natural accounting for the variability of the initial pair estimates. However, this method does not take into account the individual indicators of innovative objects when compiling matrices of paired comparisons, which does not allow you to get the final weights corresponding to the individual characteristics of innovative objects.Object. Development of a modified hierarchy analysis method that provides ranking of innovative objects with partially identical individual indicators.Method. In this work, a modified method of analysis of hierarchies, comprising a typical sequence of stages from building a hierarchy of the subject area and the establishment of criteria for evaluation of innovative objects to the stage computing the final weights of innovative objects, a first introduction on the stage of building a hierarchy of the weights matrix shared and individual performance in the system of objects, and secondly by calculating correction factors based on local or global models of correction of weights of parameters of systems of objects at the stage of preparation of the consolidated table of weights, thirdly the computation of the final weights of innovative features based on a correction factor that took into account individual features compare innovative.Results. The paper considers innovative objects with General and individual indicators in the ratio of 1:2 with the number of comparison criteria equal to 5, which corresponds to the class of objects of average organizational complexity. The objects being compared contain a typical object (the number of individual indicators is significantly less than 50%), a clearly innovative object (the number of individual indicators is more than 50%), and an object in the border zone (the number of individual indicators is about 50%). The classical method is not sensitive to the individual characteristics of innovative objects, which determined the minimum weight for a clearly innovative object. The modified method, on the contrary, determined the minimum weight for the object in the border zone, since it has both reduced values in the matrix of paired comparisons by criteria and low values of individual indicators.Conclusions. The developed modified method of hierarchy analysis and correction models in its composition objectively reflect the order of ranking of objects, taking into account their description in the form of a matrix of General and individual indicators. According to the modeling, the share of individual indicators in their total number of more than 55% should be considered valuable for decision-making practice. In this case, it is preferable to evaluate objects based on a modified hierarchy analysis method. The vector of correction coefficients obtained on the basis of the weight correction model has an independent value in solving various computational and analytical problems and applied decision-making problems.Актуальность. Актуальность работы связана с многокритериальным сравнением инновационных объектов, под которыми понимаются объекты с частично совпадающими индивидуальными показателями, имеющие неопределенные, субъективные значения и критерии их оценки. Сравниваемые инновационные объекты описываются общими и индивидуальными показателями, причем количество индивидуальных показателей является значительным (более 50%). Метод анализа иерархий является наиболее подходящим математическим аппаратом для сравнения инновационных объектов, так как он совмещает наглядность описания предметной области, численную результативность, естественный учет вариативности исходных парных оценок. Тем не менее, данный метод слабо учитывает индивидуальные показатели инновационных объектов при составлении матриц парных сравнений, что не позволяет получить итоговые веса, соответствующие индивидуальным особенностям инновационных объектов.Цель. Разработка модифицированного метода анализа иерархий, обеспечивающего ранжирование инновационных объектов с частично совпадающими индивидуальными показателями. Метод. В работе разработан модифицированный метод анализа иерархий, включающий типовую последовательность этапов от построения иерархии предметной области и формирования критериев оценки инновационных объектов до этапа вычисления итоговых весов инновационных объектов, отличающийся во-первых, введением на этапе построения иерархии предметной области матрицы весов общих и индивидуальных показателей по системам объектов, во-вторых расчётом поправочных коэффициентов на основе локальной или глобальной моделей коррекции весов показателей систем объектов на этапе составления сводной таблицы весов, в-третьих вычислением итоговых весов инновационных объектов с учётом поправочных коэффициентов, что позволило учесть индивидуальные особенности сравниваемых инновационных объектов.Результаты. В работе рассмотрены инновационные объекты с общими и индивидуальными показателями в пропорции 1:2 с количеством критериев сравнения, равным 5, что соответствует классу объектов средней организационной сложности. Сравниваемые объекты содержат типовой объект (количество индивидуальных показателей существенно меньше 50%), явно инновационный объект (количество индивидуальных показателей больше 50%), объект в пограничной зоне (количество индивидуальных показателей около 50%). Классический метод не чувствителен к индивидуальным особенностям инновационных объектов, что определило минимальный вес для явно инновационного объекта. Модифицированный метод, напротив, определил минимальный вес для объекта в пограничной зоне, так как он имеет одновременно пониженные значения в матрице парных сравнений по критериям и низкие значения индивидуальных показателей. Выводы. Разработанный модифицированный метод анализа иерархий и модели коррекции в его составе объективно отражают порядок ранжирования объектов с учетом их описания в виде матрицы общих и индивидуальных показателей. Согласно моделированию, ценным для практики принятия решений следует считать долю индивидуальных показателей в их общем количестве более 55 %. В этом случае объекты предпочтительнее оценивать на основе модифицированного метода анализа иерархий. Полученный на основе модели коррекции весов вектор поправочных коэффициентов имеет самостоятельное значение при решении различных расчетно-аналитических задач и прикладных задач принятия решений. Актуальність. Актуальність роботи пов’язана з багатокритеріальним порівнянням інноваційних об’єктів, під якими розуміються об’єкти з частково співпадаючими індивідуальними показниками, що мають невизначені, суб’єктивні значення і критерії їх оцінки. Порівнювані інноваційні об’єкти описуються загальними та індивідуальними показниками, причому кількість індивідуальних показників є значною (більше 50%). Метод аналізу ієрархій є найбільш підходящим математичним апаратом для порівняння інноваційних об’єктів, так як він поєднує наочність опису предметної області, чисельну результативність, природний облік варіативності вихідних парних оцінок. Проте, даний метод слабо враховує індивідуальні показники інноваційних об’єктів при складанні матриць парних порівнянь, що не дозволяє отримати підсумкові ваги, відповідні індивідуальним особливостям інноваційних об’єктів.Ціль. Розробка модифікованого методу аналізу ієрархій, що забезпечує ранжування інноваційних об’єктів з частково співпадаючими індивідуальними показниками.Метод. В роботі розроблено модифікований метод аналізу ієрархій, що включає типову послідовність етапів від побудови ієрархії предметної області і формування критеріїв оцінки інноваційних об’єктів до етапу обчислення підсумкових ваг інноваційних об’єктів, що відрізняється по-перше, введенням на етапі побудови ієрархії предметної області матриці ваг загальних та індивідуальних показників по системам об’єктів, по-друге розрахунком поправочних коефіцієнтів на основі локальної або глобальної моделей корекції ваг показників систем об’єктів на етапі складання зведеної таблиці ваг, по-третє обчисленням підсумкових ваг інноваційних об’єктів з урахуванням поправочних коефіцієнтів, що дозволило врахувати індивідуальні особливості порівнюваних інноваційних об’єктів.Результати. У роботі розглянуто інноваційні об’єкти із загальними та індивідуальними показниками в пропорції 1: 2 з кількістю критеріїв порівняння, що дорівнює 5, що відповідає класу об’єктів середньої організаційної складності. Порівнювані об’єкти містять Типовий об’єкт (кількість індивідуальних показників істотно менше 50%), явно інноваційний об’єкт (кількість індивідуальних показників більше 50%), об’єкт в прикордонній зоні (кількість індивідуальних показників близько 50%). Класичний метод не чутливий до індивідуальних особливостей інноваційних об’єктів, що визначило мінімальну вагу для явно інноваційного об’єкта. Модифікований метод, навпаки, визначив мінімальну вагу для об’єкта в прикордонній зоні, так як він має одночасно знижені значення в матриці парних порівнянь за критеріями і низькі значення індивідуальних показників.Висновки. Розроблений модифікований метод аналізу ієрархій і моделі корекції в його складі об’єктивно відображають порядок ранжирування об’єктів з урахуванням їх опису у вигляді матриці загальних і індивідуальних показників. Згідно з моделюванням, цінним для практики прийняття рішень слід вважати частку індивідуальних показників в їх загальній кількості більше 55%. У цьому випадку об’єкти краще оцінювати на основі модифікованого методу аналізу ієрархій. Отриманий на основі моделі корекції ваг вектор поправочних коефіцієнтів має самостійне значення при вирішенні різних розрахунково-аналітичних задач і прикладних задач прийняття рішень.