RAMSES

Система для расчета аэродинамических характеристик спутников RAMSES

Система RAMSES (Rarefied Aerodynamics Modeling System for Earth Satellites — cистема для моделирования обтекания спутников разреженным газом) была создана по заказу Европейского Космического Агентства (European Space Agency, ESA) в 1992-1994 гг. Основными разработчиками системы являются ИТПМ СО РАН и компания "HTG" (Германия) при участии НПО "Красная звезда", НПО "Энергия" и МАИ. Эта система предназначена для комплексной автоматизации проведения расчетов АДХ в свободномолекулярном и переходном режимах течений, хранения и обработки полученных результатов. RAMSES содержит в себе все компоненты, необходимые для получения АДХ и манипуляций с ними - от генератора геометрической модели и расчетных модулей до подсистемы просмотра, обработки и хранения результатов.

Как и ППП "Высота", эта система также имеет базу данных и компоненты для создания геометрической модели, формирования начальных данных и проведения расчетов. Однако она имеет и существенные отличия:

• RAMSES изначально разрабатывалась под UNIX-like операционные системы с использованием только стандартных для этих ОС средств программирования. Это обеспечивает достаточно свободную переносимость между различными видами UNIX систем и типами ЭВМ. Система успешно эксплуатируется под различными версиями ОС: LINUX (процессоры Intel/AMD), Solaris (SUN), AIX (IBM), IRIX (Silicon Graphics), HPUX (HP). При этом не требуется никаких изменений в исходном коде.
• RAMSES имеет развитый оконный интерфейс, что позволяет достаточно быстро и легко освоить работу с системой.
• Переработанная идеология моделирования геометрии КА позволяет достаточно легко создавать их более сложные модели.
• Развитая визуализация при создании геометрической модели позволяет контролировать весь этот процесс.
• Встроенная база данных результатов с широкими возможностями визуализации, в том числе и в виде графиков.

Система RAMSES активно использовалась в ИТПМ СО РАН, компании HTG, ESA/ESOC (операционный центр Европейского космического агентства), ESA/ESTEC (технологический центр Европейского космического агентства). Более поздний и усовершенствованный вариант RAMSES эксплуатировался в РКК "Энергия".

RAMSES состоит из 5 подсистем: двух препроцессорных, одной вычислительной и двух постпроцессорных. Все системы работают под управлением интерактивного менеджера системы. В системе RAMSES используются 33 расчетных модуля, базирующихся на методах интегрирование, ПЧМК и локально-мостовом. Для каждого метода существует ряд расчетных модулей, использующих различные законы взаимодействия газа с поверхностью, способы учета затенения и т.д.

Подсистемы RAMSES:
GEOMETRY — препроцессорная интерактивная система создания геометрической формы КА;
MODELS — препроцессорная система формирования моделей и задания поверхностных свойств КА (таких, как температура по поверхности, материал);
JOB — подсистема аэродинамических вычислений - производит подготовку заданий на расчет в соответствии с выбранным расчетным модулем, запуск этих заданий, предварительную обработку, анализ полученных результатов и сохранение результатов в базе данных
RESULT — постпроцессорная подсистема манипулирования результатами, хранящимися в базе данных
APPROXIMATION — постпроцессорная подсистема, позволяющая на основе результатов, выбранных в подсистеме RESULT, произвести подбор аппроксимирующих формул, которые могут быть использованы в других пользовательских приложениях.

Все подсистемы работают под управлением интерактивного менеджера, и связаны между собой через базу данных. Система имеет развитый пользовательский оконный интерфейс, собственные средства визуализации геометрических моделей КА и результатов расчетов.


Графический интерфейс системы RAMSES.