4. Методы наведения и СУ сближением и причаливанием космических аппаратов (1245722), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Радиотехническая система КУРС переназначена для измерения параметров относительного движения объектов: направление ЛВ (углы рысканья - , тангажа - ); относительную дальность - ; радиальную скорость сближения - ρ ; угловое положение ОК относительно ТК (углы пеленга по рысканью п и тангажу - п); угол взаимного крена - .СИСТЕМА ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ.Роль исполнительных органов выполняет комбинированная двигательнаяустановка (КДУ) в состав которой входят: сближающе-корректирующий двигатель (СКД); двигатели причаливания и ориентации малой тяги (ДПО-М1,2) ибольшой тяги (ДПО-Б).ПРИБОРЫ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ СУД ТК.РУО.

Ручка управления ориентацией предназначена для задания угловой скорости разворота объекта вокруг связанных осей Xе,Yе,Zе в ручных режимах ориентации.РУД. Ручка управления движением предназначена для выдачи оператором сигналов управления перемещения центра масс ТК.КСП-Л. Командно-сигнальное поле левое предназначено для выдачи и контроля прохождения команд экипажем.БРВИ. Блок ручного ввода (вывода) информации предназначен для решенияследующих задач: прием информации с клавиш пульта ручного ввода (вывода) информации, ее обработку и передачу в БЦВК; прием кодовой информации от БЦВК и выдача ее на индикаторыпульта.ТСЭ.

Табло сигнальное электролюминесцентное предназначено для индикацииработы бортовых систем ТК.Панель ОВК. Панель особо важных команд предназначена для выдачи и контроля прохождения особо важных команд экипажем.ВСК-4. Визир специальный космонавта предназначен для визуального контроляориентации ТК.6.5.

Математическое обеспечение режима сближенияВ автоматическом режиме сближения организация вычислений и управление процессом сближения ТК с ОК возлагается на бортовой цифровой вычислительный комплекс. Эти задачи решаются с помощью программ БЦВК, составляющими математическое обеспечение сближения, которые выполняютсяпод управлением Центрального диспетчера в пределах такта работы БЦВК (см.рис. 11).Рис. 11Рассмотрим работу программ БЦВК в режиме сближения.ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ДИСПЕТЧЕР реализует последовательную работу программ БЦВК на такте в соответствии с установленными заявками.ЖЕСТКИЕ ПРОГРАММЫ: формируют заявки на программы ПУПС, КУРС, ФИНТ, ПОС,КОНТРОЛЬ ПОС; управляют программами БРВИ, ВКУ, телеметрии (ТМ).ПУПС - программа управления подпрограммами сближения (диспетчер сближения) устанавливает начальные условия для режима СБ; устанавливает и снимает заявки на программы сближения (КУРС,ПРОК, ПРУС, ОПУС, РЕКС); организует работу программ СБ в соответствии с алгоритмами дальнего, ближнего участков, перестыковки; организует логику работы СУД при прохождении команд ССВП; задает режим ориентации ТК в ЛСК.КУРС - программа управления аппаратурой КУРС: включает и выключает аппаратуру КУРС; выдает команды в аппаратуру КУРС на проведение тестов и контролирует ход их проведения.

Осуществляет анализ прошедших отказовкомплектов РТС КУРС и на основе управляющей информации либовыключает КУРС, либо выбирает тот комплект, отказы которого вменьшей степени влияют на режим сближения; организует логику работы РТС КУРС в соответствии с управляющейинформацией; устанавливает достоверности измерений параметров относительногодвижения.ПРОК - программа автоматического контроля процесса СБ: контролирует прохождение режима сближения и работу аппаратурыКУРС; на основании анализа достоверностей определяет достаточность параметров для ориентации в ЛСК и коррекции прогноза, устанавливаетразрешение использования этой информации.

Контролирует работуфильтра.ФИНТ - программа фильтрации и интегрирования: интегрирует уравнения движения ТК и ОК с учетом возмущающихфакторов, в том числе с учетом работы КДУ ТК; вычисляет параметры относительного движения в ОСК и ЛСК; при работе КУРС и разрешающем ключе, устанавливаемым программой ПРОК, подключает динамический фильтр, который корректируеттекущий вектор состояния ТК по измеренным параметрам относительного движения.ПРУС - программам расчета уставок стрельбы: на разных этапах сближения подключаются соответствующие программы (ДУ, БУ, УВОД), которые непрерывно рассчитывают векторапотребных импульсов для коррекции движения центра масс ТК. В оптимальное, с точки зрения качества процесса, время выдается запрос(требование) на реализацию расчетного потребного импульса в проекциях на оси ОСК или ЛСК.

Потребный импульс постоянно пересчитывается при работе СКД; программа УВОД, как составная часть программы ПРУС, рассчитываетимпульсы, обеспечивающие безопасность полета с точки зрения возможного столкновения при прекращении процесса сближения.ОПУС - программа определения уставок стрельбы: непрерывно перепроектирует на связанные оси ТК вектор потребногоимпульса, рассчитанного ПРУС в проекциях на оси ОСК или ЛСК; вычисляет р - кватернион программного разворота ТК относительноОСК или ЛСК для отработки корректирующего импульса на СКД.ПОС - программа ориентации и стабилизации: в зависимости от заданного режима ориентации (ОСК или ЛСК) обеспечивает построение и поддержание этой ориентации ТК с определенной точностью.КОНТРОЛЬ ПОС - контролирует работу датчиков и исполнительных органовпри построении и поддержании заданной ориентации; контролирует поддержание заданной ориентации ТК,РЕКС - программа реализации коррекции сближения: выбирает исполнительные органы для ориентации ТК и для проведениякоррекции центра масс; включает временной цикл работы СКД; реализует логику временного цикла работы СКД в автоматическом иполуавтоматическом режимах СБ.ПРОГРАММА ВРЕМЕННЫХ ЦИКЛОВ СКД: организует временной цикл при коррекции на СКД;ВЛУР - программа вычислений линейных ускорений: на основании информации с акселерометра, времени работы ДПО ихарактеристиках ДПО ВЛУР вычисляет проекции возмущений от работы исполнительных органов на связанные оси ТК.ПРОГРАММА БРВИ: отображает на ИРВИ информацию по контролю состояния СУД; позволяет контролировать состояние ячеек ОЗУ БЦВК и вызыватьформаты дисплея.ПРОГРАММА ВКУ: обеспечивает выдачу на экран дисплея информации о прохождениирежима в виде форматов.ПРОГРАММА ТЕЛЕМЕТРИИ: выдает из БЦВК командную и непрерывную телеметрическую информацию о прохождении режимов.6.6.

Организация режима сближенияПосле выведения транспортного корабля (ТК) "Союз-ТМ" на орбиту поданным расчетов баллистического центра в первые двое суток полета реализуется несколько маневров транспортного корабля для построения орбиты ожидания. На вторых сутках полета, за два витка до предполагаемого момента касания объектов Центр управления полетом (ЦУП) вводит в память БЦВМ информацию о параметрах орбит ТК и орбитального комплекса (ОК), спрогнозированную на некоторый момент времени Т0. Эта информация является начальным условием для интегрирования в БЦВМ дифференциальных уравненийдвижения ТК и ОК.

Таким образом, начиная с момента времени Т0, БЦВМтранспортного корабля располагает текущими значениями координат и скоростей объектов в заданной системе координат. На основании этой информацииопределяется оптимальная траектория сближения, то есть вычисляются величины, направления и моменты приложения импульсов коррекции центра массТК Vi(ti), обеспечивающие движение по этой траектории.

В результате выдачирассчитанных БЦВМ корректирующих импульсов Vi в заданные моментывремени ti ТК осуществляет движение по оптимальной траектории сближения ив конечном итоге выходит в район нахождения станции.При одновременном выполнении условий: < 400 м,  - относительная дальность между объектами;l ρ l < 2 м/c, ρ - скорость сближения;lлвl < 0,3о/с, лв - угловая скорость линии визирования (ЛВ).Под ЛВ понимается прямая, соединяющая центры масс сближающихсяобъектов. ТК переходит на ближний участок, где совершает облет к заданномустыковочному узлу ОК и сближается со станцией до расстояния  = 100...200 м.На относительной дальности  = 100...200 м, после завершения облета ТКосуществляет зависание. В этом случае скорость сближения поддерживаетсяравной нулю ( = 0). По результатам обработки телеметрической информацииЦУП оценивает работоспособность бортовых систем ТК и ОК и при их исправности разрешает осуществить причаливание.

Экипаж выдает команду на причаливание, ТК набирает скорость сближения и, поддерживая ориентацию навыбранный узел стыковки, начинает сближаться с ОК. После осуществлениясцепки стыковочных узлов объектов СУД ТК автоматически выключается.7. Организация режима сближения в автоматическом режимеАвтоматический режим сближения СУД позволяет осуществить стыковкуТК с ОК независимо от взаимного расположения объектов и ориентации ОК.При этом СУД ТК в режиме СБ обеспечивает выполнение транспортным кораблем 3х-импульсного маневра дальнего сближения, переводящего ТК с орбиты ожидания в окрестность ОК к заданному моменту времени, а так же организует управление взаимной ориентацией и относительным движением центровмасс сближающихся объектов на ближнем участке с целью осуществления мягкого контакта при стыковке.Для организации режима СБ на борт ТК по КРЛ вводится уставочная иуправляющая информация (уставки СБ).7.1.

Характеристики

Список файлов лекций