Бровкин А.Г., Бурдыгов Б.Г., Гордийко С.В. Бортовые системы управления космическими аппаратами (2010), страница 8

ПолученныеДКС сравниваются со значениями, находящимися в составе служебной части ПЗ. Также производится сравнение по результатам загрузкиПЗ, формируются признаки нормативности загрузки ПЗ и передаютсяв ЦТМИ. По признаку нормы записи полетного задания функциональное программное обеспечение (ФПО) БЦВС системы управленияпереходит к ожиданию времени начала отработки полученного ПЗ.2.7. Передача радиокоманд из бортовой аппаратуры командноизмерительной системы в бортовую систему управленияРадиокоманды от БАКИС в систему управления используются дляперестройки архитектуры вычислительного ядра БСУ в процессе работы в случае возникновения НШС.5354БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИВ процессе взаимодействия БАКИС может передавать в БСУдесять радиокоманд управления (табл.

2.1).КомандаНаименованиеТаблица 2.1РК1Включение БСУ от ТКСРК3Включение/Отключение 2 грани БЦВС/БУК-МДРК2РК4РК5РК6РК7РК8РК9РК10Включение/Отключение 1 грани БЦВС/БУК-МДВключение/Отключение 3 грани БЦВС/БУК-МДВключение/Отключение 4 грани БЦВС/БУК-МДПредварительная РК2, РК3, РК4, РК5 для включениясоответстенно 1, 2, 3, 4 граней БЦВСПредварительная РК2, РК3, РК4, РК5 для отключениясоответстенно 1, 2, 3, 4 граней БЦВСПредварительная РК2, РК3, РК4, РК5 для отключениясоответстенно 1, 2, 3, 4 граней БУК-МДВключение ВИП ИП БУК-МДПредварительная РК2, РК3, РК4, РК5 для включениясоответственно 1, 2, 3, 4 граней БУК-МДОтключение ВС БУК-МД, БЦВС, БУ1-МД, БУ2-МДРадиокоманда РК1 «Включение БСУ от ТКС» используется длявключения БСУ как дублирующая команду от РБ при первом включении БСУ и при повторном включении БСУ в полете.

При полученииРК1 включаются ВИП ВС БУК, ВИП ИП и по штатной циклограммевыполняется включение БСУ.Радиокоманда РК10 «Отключение вычислительной системы БУКМД, БЦВС, БУ1-МД, БУ2-МД» предназначена для «быстрого перезапуска» вычислительного ядра бортовой системы управления (БЦВСи БУК-МД) и для перевключения всех вторичных источников питания в БУК-МД и БУ. Смежные системы и системы БСУ при этом неКОМАНДНАЯ РАДИОЛИНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТАвыключаются и в исходное состояние не приводятся.

Операция «быстрого перезапуска» должна сопровождаться последующим включением системы по радиокоманде РК1 при штатном повторномвключении или по радиокоманде РК9 («Включение вторичных источников питания исполнительных плат») плюс комбинация из радиокоманд РК2÷РК5 при нештатном включении БСУ.Погранное включение граней вычислительной системы БУК-МДиз выключенного состояния БСУ осуществляется выдачей радиокоманды РК9 (включение вторичных источников питания исполнительных плат БУК-МД) и любой из радиокоманд РК2÷РК5. При этомкоманды РК2÷РК5 исполняются, если пришли в течение 16 сек.Включение граней БЦВС выполняется выдачей предварительнойкоманды РК6 и затем любой из команд РК2÷РК5.

Команды РК2÷РК5исполняются, если пришли в течение 16 сек после приема радиокоманды РК6.Отключение граней БЦВС выполняется выдачей предварительной команды РК7 и затем любой из команд РК2÷РК5. КомандыРК2÷РК5 исполняются, если пришли в течение 16 сек после приемаРК7.Отключение граней БУК-МД выполняется выдачей предварительной команды РК8 и затем любой из команд РК2÷РК5. КомандыРК2÷РК5 исполняются, если пришли в течение 16 сек после приемарадиокоманды РК8.Приведение в исходное состояние систем БСУ выполняется выдачей радиокоманды РК7 и затем не позднее 16 сек выдачей радиокоманды РК8.Радиокоманды выдаются из БАКИС в систему управления потрем каналам. Длительность радиокоманды Т = 60±10 мс с учетом разновременности выдачи по каждому каналу.

Выдача одновременно нескольких радиокоманд исключена.Частота выдачи радиокоманд с наземного комплекса управленияв БАКИС – одна радиокоманда в 1÷2 сек.5556БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ3. ДАТЧИКИ ПЕРВИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИБОРТОВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯПервичная информация системы управления и, соответственно,датчики этой информации определяются общими задачами бортовойсистемы управления (БСУ). Для космического аппарата (КА) однойиз таких задач является определение углового пространственного положения.Принципы определения углового положения космических аппаратов могут быть различными. Следовательно, спектр датчиков, в тойили иной степени пригодных для определения параметров ориентации КА, весьма широк и включает:– астродатчики (АД);– гироскопические измерители вектора угловой скорости (ГИВУС);– приборы ориентации на Землю (ПОЗ);– приборы ориентации на Солнце (ПОС);– магнитометры.3.1.

АстродатчикиПринципы функционирования и использования информацииастродатчиков основаны на сопоставлении картины звездного неба,визируемой в направлении оси прибора, с картой соответствующегоучастка звездного неба.Основу датчика (рис. 3.1) составляют: оптическая часть (объектив, светозащитная бленда), фоточувствительная часть (фотоприемник) и электронная часть (электроника фотоприемника, электроникаобработки данных, память, блок питания).Характеристики датчика существенно зависят от его чувствительности, т.е.

от способности регистрировать излучение слабых звездпри малом времени экспозиции. Чувствительность датчика определяется светосилой оптической части (напрямую связанной с массогабаритными характеристиками), а также чувствительностью и шумовымихарактеристиками фоточувствительной части (обычно это ПЗС-матрицы) и сервисной аналоговой электроники. Напомним, что ПЗСматрица (ПЗС – прибор с зарядовой связью) представляет собой спе-ДАТЧИКИ ПЕРВИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ БОРТОВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯРис. 3.1 Основные элементы астродатчикациализированную аналоговую интегральную микросхему, состоящуюиз светочувствительных фотодиодов на основе кремния.Астродатчик АД-1 разработки МОКБ «Марс» предназначен дляавтономного поиска, обнаружения, селекции звезд в поле зрения, измерения углового положения выделенных изображений звезд в приборной системе координат, связанной с посадочным местом астродатчика, и циклической выдачи измерительной и телеметрической информации в бортовую цифровую вычислительную систему (БЦВС).Основные характеристики астродатчика АД-1 приведены в табл.

3.1.В соответствии с идеологией использования звездных приборов всоставе БСУ точность определения угловой ориентации аппарата зависит от:– точности измерения направляющих углов линий визированиязвезд в приборной системе координат астродатчика;– методов обработки измерительной информации астродатчикав БЦВС.Инструментальные погрешности астродатчика определяютсядвумя основными факторами:57БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ58ПараметрОптическое поле зренияДиапазон эквивалентных звездных величин рабочих звезд, приведенных кисточнику «А»Частота выдачи измерительной информации при наличии в поле зрения рабочих звезд, не режеМассив измерительной информации(количество звезд), не болееНапряжение питанияЭнергопотребление, не болееГабаритные размерыМассаТаблица 3.1РазмерностьЗначениеmA0,0 ...

5,0сек2шт15град1212В274мм 235425Вткг153,85– точностью реализации и стабильностью системы координат,жестко связанной с камерой (объектив с матрицей фоточувствительного прибора с переносом заряда – ФППЗ);– точностью определения координат энергетических центровизображений звезд на матрице ФППЗ.Точность реализации системы координат камеры зависит от того,с какой точностью известны фокусное расстояние, положение главнойточки и обобщенная дисторсия по фоточувствительному полю матрицы ФППЗ. Напомним, что дисторсия – это погрешность изображения в оптических системах, при которой нарушается геометрическое подобие между объектом и его изображением.

Дисторсия возникает в результате того, что линейное увеличение разных частейизображения различно. При сборке камеры и проведении специальныхкалибровочных работ эти параметры определяются с необходимой точностью. Стабильность системы координат камеры обеспечивается выполнением необходимых требований к конструкции блока с точкизрения влияния на него механических и температурных воздействий.ДАТЧИКИ ПЕРВИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ БОРТОВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯОпределение координат энергетических центров изображенийявляется самым основным источником ошибок, поскольку форма, размеры изображения, распределение энергетической яркости меняютсяво времени ввиду наличия шумов самой матрицы ФППЗ, шумов электронного тракта, что и приводит к флуктуациям координат энергетических центров изображений от кадра к кадру.В табл. 3.2 приведены результаты стендовых испытаний, проведенных для реальных образцов астродатчиков.

Указаны значения отношений сигнал/шум для источника, имеющего спектр излучениятипа «А», выраженного в фотометрической системе V, визуальнаязвездная величина (mV) (спектральная кривая V практически совпадает с кривой чувствительности глаза), а также среднеквадратичноеотклонение (СКО) определения направления на звезду.Разработаны стандартные фотометрические системы диапазонов,в основном определяемых подбором светофильтров.