Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 39
Текст из файла (страница 39)
МЕСТО КОМАНДНО-ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ОЬЗЦЕЙ СТРУКТУРЕ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТОМ И ЕГО ЭВОЛЮЦИЯ Как указывалось в гл. 1, выполнение плана полета на борту КА осуществляется за счет работы его бортовых систем в заданных режимах, а также в результате деятельности экипажа (если КА пилотируемый). Управление бортовыми системами проводится путем подачи на них УВ от следующих источников: — НКУ вЂ” в виде команд, поступающих по командной радиолинии (КРЛ) в соответствии с детальным планом полета; — экипажа (на пилотируемых КА) — в соответствии с планом, бортовой документацией или по указанию с Земли; — БКАУ вЂ” в соответствии с заложенными в него программами управления и заданиями„получаемыми от НКу или экипажа.
Этн звенья управления на отдельных участках полета КА могут выполнять свою задачу как автономно, так и в тесном взаимодейстНапример, алгоритмы управления бортовыми системами в КАУ могут быть откорректированы наземным персоналом или 'жщ жем,дей.в 3 амо у напра сан ко ро роватиз ЦУП с помощью средств радиотелефонной, телевизионной вяэн нли путем передачи файлов с инструкщеями. Формирование в вым н передачу на борт КА команд и программ управления бортоннен Ымн системами принято называть командно-прогреммным упраелено-и ПАПУ).
Средства поддержки этого процесса называют командРоеРан нн ым обеспечением (КПО) управления полетом. Командно-программное управление может осуществляться как осредственно по командной раднолинни, когда команды вы- 227 /лава! . Ко«а«дно-нрограимноеунравление полняются на борту КА в момент их получения, так и в виде манд отложенного времени, когда они запоминаются в БКАУ в„ сте с временем иэн условиями их выполнения.
Отложенное, в, программно-временное, Знравление (ПВУ) обеспечивает выдачу команд в бортовые системы КА вне зон радиовидимости без у, стия экипажа или НКУ. На ранних этапах развития космической техники (корабли «Восток», «Восход», «Союз». «Прогресс», КА «Зенит», станции «Салют») ПВУ выполнялось с помощью приб ра, именуемого бортовым программно-временным устройспю~ воспроизводившии несколько программ управления бортовой ап паратурой, заложенных в его память либо задаваемых в полете с Земли по командной радиолинии.
Бортовое программно-вре менное устройство позволяло управлять КА в отсутствие радиовв димости между сеансами связи с Землей. На современных КА вме. сто сложных электронных приборов для этой цели используют специальные программные комплексы бортовых вычислительных машин. В настоящей главе рассматривается КПУ КА, осуществляемое совместно НКУ и БКАУ и заключающееся в формировании НКУ управляющей информации и передаче ее в бортовые системы КА (напрямую или через БКАУ) для решения основных задач управления. Под управляющей, или, как ее принято называть, команднонрограммной, информацией в данном случае понимают команды прямого управления бортовыми системами и массивы цифровой информации (МЦИ) для БКАУ. В соответствии с завоженным МЦИ БКАУ в определенном порядке и в необходимое время выдает на бортовые системы КА требуемые команды. Команда«и называют единичные УВ на отдельные системы группы систем, передаваемые на борт КА по КРЛ.
Команды под разделяют на два вида: ° разовые команды (РК), передаваемые по КРЛ через бортовы~ коммутационные приборы, минуя БЦВК, непосредственно в аппа ратуру КА. Разовые команды передают на борт КА из ЦУП на ко мандно-измерительные пункты в кодовой структуре наземной ап паратуры; ° числовые — команды, выдаваемые на бортовые системы че рез БЦВК и представляющие собой отдельные слова подобиьг~ массивов. Процесс формирования КПИ в значительной мере обусловл~ составом и архитектурой БКУ. Эволюция этой архитектуры вы~ 228 у ! атео»о о27Ув оощей стиксе»пре прояессаупоа«1ения полетом за соответствующее изменение состава и технологии формировал п,я КПИ.
Так, первые советские космические корабли «Восток», „имевшие на борту вычислительной машины. могли принимать с З „лн по КРЛ 6З команды прямого управления (так называемые зовые команды). Каждая команда обеспечивала выполнение иипчного воздействия на определенную бортовую систему. Пять „омаид инициировали отработку жестких программ управления ~ртовой аппаратурой: три были предназначены для автоматического включения и выключения ралнопрнборов в сеансах связи с Землей. две — для управления системами при спуске корабля с ороиты. Каждая жесткая програчма представляла собой серию разовых команд, вылаваемых на системы в определенной (жесткой) временной последовательности.
Процесс формирования КПИ заключался в составлении расписания выдачи команд управления с привязкой ко времени исполнения и выборе наземного КИП, с которого КПИ оптравлялась на борт корабля. Персонал КИП выдавал команды вручную в соответствии с программой полета или по голосовому указанию с центрального командного пункта. Прямые (разовые) раднокоманды, выдаваемые с Земли на бортовые системы, были тогда единственным видом КПИ. С созданием первой серии космических кораблей «Союз», также ие имевших на борту ЭВМ, и началом их летных испытаний состав КПИ несколько изменился. Появились числовые команды, содержавшие в себе коды так называемых уставок, необходимых лля оперативной настройки приборов системы управления перед проведением динамических операций (маневров сближения и стыковки, ориентации корабля, его спуска с орбиты).
В числе этих Уставок были, например, углы разворотов корабля в осях выбранной системы координат, приращение его скорости при маневре или спуске, козффициенты программ системы управляемого спуска Появились также команды отложенного исполнения, предназначенные для запуска жестких программ маневра, ориентации и Так сближения вне зоны видимости КИП в задаваемое с Земли время. а"ое положение с КПУ сохранилось и на орбитальных станциях «С „ была алют», бортовая часть системы управления полетом которых мла в основном создана по аналогии с «Союзом». СУщественное изменение КПУ произошло с началом полетов ° р""лен «Союз Т». В составе системы управления движением (СУ и ) корабля появился бортовой цифровой вычислительный квм плекс (БЦВК) «Аргон-)6», лля функционирования которого 229 Глава /7 Кона«дно-программное управление потребовался ввод цифровой управляющей информации в ОЗу Соответственно произошло разделение КПИ на разовые комаццы' и МЦИ.
Бортовой цифровой вычислительный комплекс дал в можность использовать простейшие программы управления б товыми системами (иа кораблях «Союз Т» и его дальнейпшх г дификациях такой системой была только СУД). На первом зта бортовые программы до запуска корабля записывались в посте®ь ную память БЦВК. а во время полета в ЦУП формировались ЗЯБ содержащие исходные данные для них, в частности уставочиы данные для выполнения запланированных операций и признаки (условия) выполнения отдельных ветвей алгоритмов управлеиШ СУД. В дальнейшем во время полета при необходимости испояь зовалась корректировка бортовых программ с помощью так назьь ваемых про/раммных вставок.
Относительно небольшой объем КПИ кораблей «Союз Т», состоявшей из последовательности разо. вых команд и отдельных МЦИ с уставками на режим, позволял щн прежнему осуществлять ее формирование вручную. Полеты современных пилотируемых орбитальных станций ~ОС) характеризуются большой продолжительностью, наличием многочисленной и разнотипиой научной и служебной аппаратуры, требующей гибкого программного управления.
Выполнение указанного условия и необходимость разгрузки экипажа от выполюния рутинных операций по управлению потребовали введения в состав станции БЦВМ, осуществляющих выдачу УВ не только в СУД, но и в другие системы, а также в научную аппаратуру в соответствии с планом полета, поступающим с Земли в виде МЦИ. Это требование, было реализовано на ОС «Мир»„что расширило возможности по управлению бортовыми системами, но су щественно усложнило процесс разработки управляющей инфвр мации по сравнению с ОС первого и второго поколения. Слож ность связана как с ростом объема МЦИ, так и с необходимостью ввода в БЦВК сложных программ полета, предназначенных дяя выдачи УВ в соответствии с временнйми и логическими условия ми.
Например, для проведения коррекции орбиты ОС «Салю требовалось ввести в БЦВК СУД до !00 слов уставочной инфор мации, определяющей параметры маневра: ориентации станция' времени включения ДУ, приращение скорости и т. п. Логика ре жимов работы ОС (маневров, ориентации) была жестко зад я бортовой автоматикой, но могла, как и на кораблях «Союз» «Союз Т», несколько корректироваться с помощью призна" 230 ! ' . ) Место уйЭР воои~ей сю»рЭ«т»1ре»ролекс« ь»Р««те»и» по1еточ .-товий), вводимых раэовымн команлами в репейные логические гухс " мьь В связи с этим наземный персонал управления полетом э ограниченные воэмоллгости по изменению логической половательности операции. Применение на станции «Мир» БЦВК вс ,ставе БКУ полетом позволило использовать сложные так навесные суточные программы (обычно программа управления ссчитана на срок в олин сутки) работы различных бортовых сиси В них содержалась не только уставочная информация, но и >~цческие и временнйе условия выполнения тех нли иных ко„анд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
