4. Методы наведения и СУ сближением и причаливанием космических аппаратов (1245722), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Уставки сближенияУставки сближения включают в себя: управляющие слова, задающие контур управления; алгоритмы работыБЦВК; объем автоматического контроля; времена сближения (Т0, Т1, Т2, Т3, ТВС, tПР), определяющие циклограмму сближения:Т0 - момент времени, определяющий начало интегрирования уравнений сближающихся объектов;Т1 - момент времени включения аппаратуры КУРС;Т2 - момент времени контроля “ЗАХВАТА” аппаратуры КУРС;Т3 - момент времени, определяющий правую границу режимасближения (Т3 лимитирующий процесс сближения, по истечении которого, при отсутствии СЦЕПКИ, автоматически выключается режим сближения;ТВС - момент времени перехода на ближний участок;tПР - момент времени выхода ТК в окрестность ОК.Временные уставки Т1, Т2, Т3 задаются от ПУСКА БЦВК, а после сверкивремени указывают московское время выполнения соответствующих операций.Временные уставки Т0, tПР задаются в московском времени. вектора состояния ТК и ОК на момент времени Т0 (VА, VА1, VА2, А, VП,VП1, VП2, ). Кватернион П, задающий ориентацию выбранного узла стыковки ОКотносительно базиса I, если признак А8(22)=1 (ПК вИСК+РАЗВОРОТ), или относительно ОСК ОК, если А8(22)=0 (ПК вОСК+РАЗВОРОТ).7.2.
Циклограмма режима сближенияШтатная циклограмма режима сближения изображена на рис 12.Режим сближения начинается с момента выдачи команды РРП (разрешения работы по признакам). Предварительно в БЦВК вводится уставочная информация.После выдачи команды РРП осуществляется построение ориентации ТКв ОСКр с последующим поддержанием этой ориентации.В момент времени Т0 БЦВК начинает интегрирование сближения, а такжерасчет корректирующих импульсов. Поэтому момент времени Т0 и определяетначало дальнего участка сближения.В рассчитанный БЦВК по прогнозу момент времени выдачи первого корректирующего импульса tскд1 запускается временной цикл работы СКД.Рис. 12Временной цикл работы СКД предусматривает: разворот ТК относительно ОСКр, выполняемый для совмещения вектора тяги СКД с направлением корректирующего импульса Vскд1; выдачу команд на включение СКД, а так же на выключение СКД послеотработки величины рассчитанного БЦВК корректирующего импульсаVскд1; обратный разворот ТК в ОСКр.После выдачи Vскд1 ТК продолжает полет по внутренней орбите перехода.Для обеспечения безопасности сближение транспортного корабля осуществляется в вынесенную точку.
СУД ТК обеспечивает движение корабля поэтой траектории путем выдачи бокового корректирующего импульса движенияцентра масс приблизительно в момент времени tпр-75 мин.В рассчитанный БЦВК момент времени выдачи бокового корректирующего импульса tскд бок запускается временной цикл работы СКД.Временной цикл работы СКД предусматривает: разворот ТК относительно ОСКр, выполняемый для совмещения вектора тяги СКД с направлением корректирующего импульса Vскд бок; выдачу команд на включение СКД, а так же на выключение СКД послеотработки величины рассчитанного БЦВК корректирующего импульсаVскд бок; обратный разворот ТК в ОСКр.После выдачи Vскд бок ТК продолжает полет по внутренней орбите перехода в вынесенную точку.В момент времени Т1 включается и тестируется радиотехническая система КУРС. После завершения тестов осуществляется поиск цели, который завершается формированием "Сигнала наличия цели" (СНЦ).
Аппаратура КУРСпереходит в режим функционирования и выдает в БЦВК информацию онаправлении на ОК (углы тангажа и рысканья ).На относительной дальности =1865 км начинается построение ориентации ТК в лучевой системе координат (ЛСК). Когда связанные оси ТК с заданной угловой точностью совместятся с ЛСК СУД ТК начинает поддерживатьэту ориентацию, а аппаратура КУРС захватывает цель.
При наличии ЗАХВАТАрадиотехническая система КУРС выдает в БЦВК следующую информацию: направление ЛВ (углы тангажа и рысканья ), относительную дальность - ; радиальную скорость сближения - ρ .Как отмечалось ранее, модель сближающихся объектов обладает определенной степенью точности и с увеличением времени численного интегрирования ошибка в определении текущих значений векторов состояния ТК и ОК возрастает. Поэтому в режиме СБ предусмотрена коррекция прогноза по измерениям. Процесс коррекции начинается при наличии ЗАХВАТА радиотехниче-ской системы КУРС “цели” на относительной дальности менее 180 км. Процесс коррекции можно проконтролировать по миганию слова ФИЛЬТР на ВКУи соответствию параметров относительного движения измерениям радиотехнической системы КУРС.
После погасания слова ФИЛЬТР (динамический фильтрсближения сошелся) процесс коррекции прогноза от измерителя считается законченным. В результате этого расчет импульсов коррекции центра масс ТК, аследовательно, и управление движением ТК по оптимальной траектории сближения осуществляется с учетом реальных измерений взаимного расположенияобъектов.Далее в рассчитанный БЦВК момент времени выдачи второго корректирующего импульса tскд2 запускается временной цикл работы СКД.
Временнойцикл работы СКД предусматривает: разворот ТК относительно ЛСК, выполняемый для совмещения вектора тяги СКД с направлением корректирующего импульса Vскд2; выдачу команд на включение СКД, а так же на выключение СКД послеотработки величины рассчитанного БЦВК корректирующего импульсаVскд2; обратный разворот ТК в ЛСК.После выдачи Vскд2 ТК продолжает полет по траектории, попадающей ввынесенную точку в районе станции, которая находится на оси Z ОСК станциина расстоянии 1 км от ОК.Если к моменту Т2 в аппаратуре КУРС отсутствовал ЗАХВАТ, то в момент Т2+2мин. осуществляется переключение на другой комплект КУРСа, еслион исправен.На относительной дальности до станции 20 км в БЦВК осуществляется смена координат вынесенной точки.
С этого момента вынесенная точканаходится на оси Z ОСК станции и удалена от нее на 750 м. БЦВК продолжаетрасчет корректирующих импульсов движения центра масс ТК относительнонового положения вынесенной точки.На относительной дальности =15км проводится короткий тест “горячего” комплекта радиотехнической системы КУРС для исключения ошибок измерения относительной дальности.На относительной дальности =8 км выполняются подготовительныеоперации для включения СКД. К ним относятся выдача команд: ПОДГОТОВКА РЕЖИМА СТАБИЛИЗАЦИИ; ВКЛЮЧЕНИЕ АКСЕЛЕРОМЕТРА; ВКЛЮЧЕНИЕ ГОРЯЧЕГО РЕЗЕРВА БДУС1.Далее в рассчитанный БЦВК момент времени выдачи третьего корректирующего импульса tскд3 запускается временной цикл работы СКД.Временной цикл работы СКД предусматривает: разворот ТК относительно ЛСК, выполняемый для совмещения вектора тяги СКД с направлением корректирующего импульса Vскд3; выдачу команд на включение СКД, а так же на выключение СКД после отработки величины рассчитанного БЦВК корректирующего импульса Vскд3; обратный разворот ТК в ЛСК.После выдачи Vскд3 ТК продолжает полет по траектории, попадающей ввынесенную точку в районе станции, которая находится на оси Z ОСК станциина расстоянии 750 м от ОК.После выдачи Vскд3 вынесенная точка переносится на ось Х стыковочногоузла на расстояние 300 м от стыковочного узла.
БЦВК продолжает расчет корректирующих импульсов движения центра масс ТК относительно нового положения вынесенной точки. В результате этого после выдачи Vскд3 последует отработка корректирующего импульса на СКД Vскд4.Далее в рассчитанный БЦВК момент времени выдачи третьего корректирующего импульса tскд4 запускается временной цикл работы СКД.Временной цикл работы СКД предусматривает: разворот ТК относительно ЛСК, выполняемый для совмещения вектора тяги СКД с направлением корректирующего импульса Vскд4; выдачу команд на включение СКД, а так же на выключение СКД после отработки величины рассчитанного БЦВК корректирующего импульса Vскд4; обратный разворот ТК в ЛСК.После выдачи Vскд4 ТК продолжает полет по траектории попадающей ввынесенную точку, которая находится на оси Х стыковочного узла на расстояние 300 м от стыковочного узла.После выдачи Vскд4 возможна еще одна-две коррекции центра масс ТК,проводимые СУД с целью обеспечения выполнения условий перехода ноближний участок (см.
рис. 13).К условиям перехода на БУ относятся: l < 400 м; l ρ l < 2 м/c; lлвl < 0,3 о/с.После выполнения условий перехода на ближний участок ТК совершаетоблет к заданному стыковочному узлу ОК, зависает на относительной дальности 100-200 м. В сеансе связи ЦУП по результатам телеметрии оценивает работоспособность бортовых систем ТК и ОК и при их исправности разрешает осуществить причаливание. Экипаж выдает с БРВИ команду на причаливание.
ТКнабирает скорость сближения и, поддерживая ориентацию в ЛСК на стыковочный узел, начинает сближаться с ОК. Через 20 минут после СЦЕПКИ ТК с ОКСУД ТК автоматически выключается.Рис. 13.