Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 40
Текст из файла (страница 40)
включенных в программу. Суточные программы содержали т одной до 30 независимо исполняюшихся циклограмм — последовательностей команд. Реализуемых БЦВК с помошью специального ПО (бортового интерпретатора) программно-временного управления (ПВУ). В структуру бортовой части системы управления (СУ) полетом ОС «Мир» входили несколько автономных БЦВМ, предназначенных лля решения различных задач. Для каждой иэ них было необходимо формировать и передавать на борт свои МЦИ. Иначе дело обстоит на российском сегменте МКС, практически все вычислительные средства которого включены в единую бортовую вычислительную систему с обшим интерфейсом, с определенным межмашинным обменом информацией. Для этой системы разРабатывается единая КПИ, обеспечиваюшая решение вычислительной системой российского сегмента (РС) МКС не только круга задач всех БЦВК ОС «Мир», но и рялл других функций, в частности выполнение полного цикла управления бортовыми системами.
Принципы построения систем КПУ станциями «Мир» и МКС демонстрируют два подхода к организации процесса. для «Мира» было характерно управление в первую очередь отдельными (разовы"и) командами, выдаваемыми в заданное время. Только часть с"стем этой станции управлялась бортовыми вычислительными ком о"олексами по алгоритмам, заложенным в них на Земле н инициируемым в полете командами от НКУ. На РС МКС все системы ""Равляются бортовой вычислительной системой по соответствуьэ коман ~~Шим алгоритмам илн УВ, транслируемым через нее, а разовые ма"ды используют крайне ограниченно, в основном в НС. Втоушественное отличие КПу РС МКС от КПу «Мира» заключается в том, что обмен КПИ между ЦУП и РС МКС происходит в Реально м масштабе времени. Это означает, что вся КПИ выдается МКС непосредственно из ЦУП в БКАУ станции через КИЛ 231 Глава ! 7.
Ко«а«дно-ороера.«нное тра«пение без задержки, тогда как при управлении полетом станции «~~ КПИ записывалась в память КИП заранее и выдавалась на б станции в холе сеанса. Недостаток системы КПУ станции «М~ заключался в том, что выдача команд из ЦУП на борт в реадьн времени требовала перехода в ручной режим передачи с КНП голосовому указанию из ЦУП. Для РС МКС такой трудности ~щ существует, так как обеспечена возможность включения любой команды в необходимый момент времени в единый цифровой и ток информации.
передаваемой на борт. К недостаткам КПУ РС следует отнести то, что прн отказе бортовых вычислительиьц средств (БВС) станции до его устранения управление бортовымв системами сильно ограничено ввиду малого числа разовых ко. манд, предусмотренных для выдачи на системы в обход БКАУ. При управлении полетом современных российских кораблей «Союз ТМА» и «Прогресс М» применяется метод, аналогичный КПУ станции «Мир», т. е. в настоящее время применяют оба ув. занных метода КПУ.
В связи с этим в настоящей главе мы знакомим читателя с КПУ как ОС «Мир», так и РС МКС. 17.2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ БОРТОВОЙ ЧАСТИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТОМ СТАНЦИИ «МИР» Бортовую часть системы управления полетом ОС «Мир» мод- но упрощенно представить состоящей из следующих основных компонентов: — системы управления бортовым комплексом (СУБК) — анака га репейных коммутационных приборов (РКП), показанных "а рис. 1.5; — управляющих и информационных вычислительных средств ,а совокупности выполняющих роль БКАУ: управляющего информационно-вычислительного комля са (УИВК), бортового цифрового вычислительного комплекса СУД бортовой информационной системы (БИС) «Стрела», вычислительных комплексов научной аппаратуры; — радиосистемы управления и связи (РСУС), используемой ае обмена информацией между НКУ и компонентами БКАУ; кРо 232 1 т ' Краткое оиисаиие бортовой чаепти СУ иа.юетаи станции « Мир» о РСУС могла быть использована для передачи на Землю теле- того в«з „«анной и телеметрической информации.
а такие проведения ~ноизмерений параметров движения центра масс ОС по около- Р мной орбите. Система управления бортовым комплексом служила для приема манд управления от НКУ, экипажа и УИВК с передачей их в борвые системы. Система управ.тення бортовым комплексом содеряа восемь репейных матриц разл1ералпл 16 х 16, квскдая из кото|х позволяла сформировать по 256 команд. Таким образом, СУБК ганции «Мир» давала возможность выдать в бортовые системы до 2648 команд. Часть матриц СУБК была использована для передачи „ананд через стыковочные узлы базового блока станции в СУБК четырех целевых модулей„состыкованных с базовым блоком. Управляющий информационно-вычислительный комплекс ОС «Мир» был предназначен для решения следующих задач: ° координированного управления аппаратурой бортовых систем н целевых модулей посредством программно-временного или прямого г«етодов; ° приема МЦИ, предназначенных для УИВК от аппаратуры РСУС; ° анализа принятых от аппаратуры РСУС МЦИ УИВК на достоверность и выдачи их цифровому абоненту; ° счета бортового времени; в коррекции значения бортового счетчика времени (БСВ) по Р~зультатам сверки с наземным декретным московским временем; в периодической выдачи значения бортового времени в системы ОС; в выдачи в системы высокостабильных периодических меток ~ремени (1 такт — (),125 с); в обеспечения диалогового обмена информацией между эки"ажем и БЦВК УИВК; предоставления экипажу информации о запланированных командах.
вариан Рограммно-временное управление в УИВК реализовано в двух ваго ит Риа"тах. В первом случае разработчики ПМО УИВК создавали "одиых Р мы (циклограммы) управления системамн на основании исвппа ых данных, получаемых от разработчиков систем и научной РатУРы, а также специалистов ГОГУ. Алгоритмы содержали ома Илы управления и условия их исполнения. Условия исполнения 233 Глава ! г. Аонандно-програнинае упраазение команд могли быть временными (заданное время исполнения я манды) и логическими. Алгорипиы оформлялись в виде МЦИ и и редавались в ЦУП. Персонал ГОГУ вводил эти МЦИ в ОЗУ УИВЕР через командно-программную радиолинию.
Для запуска нуяпшв алгоритма на исполнение было необходимо выдать соответствузв. шую прямую команду во время сеанса связи с ОС. Во втором варианте персонал ГОГУ формировал суточпузв программу (СП) УИВК, которая представляла собой последова. тельность пар «временное условие — команда». Буфер СП в опера. тивном запоминающем устройстве УИВК позволял ввести в иегв 24 фрагмента, до ! О команд в каждом. Каждый фрагмент являяся отдельной, независимой временной циклограммой выдачи команд в СУБК базового блока. Таким образом„существовала возмож.
ность ввода СП, содержащей до 240 команд. Управляющий ии. формационно-вычислительный комплекс обеспечивал последовательную выдачу этих команд в заданные моменты времени. По мере исполнения отдельных фрагментов СП ячейки УИВК, в ко. торые они были записаны, освобождались и ГОГУ могла вводить в буфер новые. В состав УИВК входили модули обмена цифровых абонентов (МОЦА), которые использовались для управления научной аппаратурой.
Передача соответствующей управляющей информации в МОЦА осуществлялась по КРЛ. На БЦВК, входивший в состав СУД, возлагалась часть функций управления и другими бортовыми системами, в частности: ° ПВУ научной аппаратурой астрофизического модуля «Квазп» и модуля дооснашения «Квант-2»; ° ПВУ отдельными служебными системами астрофизического модуля «Квант». Управление работой бортовых систем станции «Мир» осувзе ствлялось в соответствии с планом полета по признакам, задаЮ щим конфигурацию приборов и систем. Ввод программы полета значений признаков и параметров осуществлялся в виде МЦИ Массивы, сформированные специалистами ГОГУ или разработч" ками программного обеспечения УИВК и БЦВК СУД, передала лись в ОЗУ УИВК и БЦВК СУД по КРЛ.
Бортовые цифровые вычислительные комплексы в сосзяв УИВК и СУД ОС «Мир» являлись основными ВК, обеспечивавпп' но ми выдачу команд управления в бортовые системы. Дополните 234 1 7.3. Этапы процесса й27У и сосгпае ЕНИ „спольювались н другие управляюшие ВК. К их числу относились - ртовая информационная система (БИС) «Стрела» н вычислитель~с комплексы в составе научной аппаратуры. Система «Стрела» - за предназначена для предоставления экипам'у станции в реаль- „и масштабе времени информации о запланированных операциях, остоянни бортовых систем. Вычислительные комплексы научной лпаратуры управляли ею в соответствии с апгоритмамн, зыожен„ммн в память. При необходимости с Земли по КРЛ или другим 1аназам в память БЦВК научной аппаратуры закладывались необходимые уставочные данные и программы работы соответствующих приборов.
Однако в общем объеме КПИ, которая передавалась ю ЦУП на борт ОС, КПИ для научной аппаратуры и БИС «Стрела» составляла незначительную часть, так как большая часть аппаратуры управлялась командами, выдававшимися от УИВК нли от ИОЦА целевых модулей станции. 17З. ЭТАПЫ ПРОЦЕССА КОМАНДНО-ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ И СОСТАВ КОМАНДНО-ПРОГРАММНОЙ ИНФОРМАЦИИ Командно-программное управление КА как составная часть процесса управления полетом заключается в поэтапном решении следующих основных задач: — формирование КПИ; — контроль достоверности сформированной КПИ с использованием моделей НКУ и БКАУ; — передача КПИ в БКАУ; — анализ результатов передачи КПИ в БКАУ. Каждая задача характеризуется присущими ей ограничениями аРемени выполнения, наборами необходимых исходных данных, степенью формализации технологического процесса реализации, "рванем автоматизации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
