Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Основная часть операций ПМК имеет типовой характер. Полетные операции, задачей которых является проведение тестов 365 Глава 2/. Управление налетам ниютируемага межптанетнага карабан бортовых систем с целью диагностики неисправностей, в ряде случаев могут разрабатываться в ходе полета с учетом особенцо стей возникшей НС. ПМК как абонент информационного обмена. В информаци овном аспекте ПМК как обьект управления в настоящее время может быть оценен ориентировочно, поскольку на начальном эта пе проектирования корабля представление об объеме информаци онных потоков, которые должны циркулировать в контуре управ ления полетом ПМК, весьма приблизительно.
Как известно из практики проектирования и эксплуатации орбитальных космических кораблей и станций, основным обьектом контроля и управления и соответственно источником информации, используемой для контроля полета, а также адресатом управляющей информации являются их бортовые системы. Сравнение возможных состава и сложности бортовых систем ПМК с аналогичными характеристиками орбитальной станции «Мир» и РС МКС позволяет сделать вывод о том, что объемы телеметрической и управляющей информации должны представлять собой величины одинакового порядка. Например, объем телеметрии -3 10' параметров, управляющих воздействий -!О' наименований, поток передаваемой ив Землю информации — до 50 Мбайт/сут, управляюшей информации, воспринимаемой бортовыми системами, — 3,5 кбайт/сут.
Потребность в переговорах между экипажем ПМК и Землей, исходя из опыта управления полетом станций «Мир» и МКС, может составить в среднем 2 — 3 чел./ч каждые сутки полета. Часть этого времени совмешается с выполнением космонавтами разных работ.
Однако, начиная с некоторой дальности ПМК от Земли, ввиду необходимости вести переговоры с помощью электронной почты (из-за увеличения длительности прохождения радиосигнала) такая возможность будет заметно ограничена. Потребность в передаче телевизионного изображения с борта ПМК на Землю может составлять от десятка минут до нескольких часов в сутки, в зависимости от этапа полета и от выполняемых операций. Телевизионные передачи с борта ПМК необходимы на Земле для контроля медицинского состояния космонавтов, выполнения экипажем ответственных операций (ремонтные работы, выход в открытый космос), внешнего и внутреннего осмотра ПМК, при отходе от корабля и при стыковке с ним посадочного аппара" та, исследовании поверхности планеты и ее спутников, а также для проведения экипажем репортажей.
366 2!.4. Специфика упраазенип поле~лом ПМК Г1оскольку характеристики ПМК как абонента информационного обмена в контуре управления полетом, вероятно, будут близки аналогичным характеристикам РС МКС, можно предположить, что для обработки потоков информации, циркулирующей в этом контуре.
подойдут методы и средства, используемые при управлении полетом этой станции, с учетом особенностей, изложенных в ~ 20.1, 21.3. Тем не менее существуют отличия в возможностях информационного обмена за счет разницы в пропускной способности канадов связи и значительной задержки прохождения сигнала при большом удалении ПМК от Земли. 21.4. СПЕЦИФИКА УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТОМ ПИЛОТИРУЕМОГО МЕЖПЛАНЕТНОГО КОРАБЛЯ Анализ особенностей пилотируемого межпланетного полета и характеристик ПМК как объекта управления указывает на то, что в управлении его полетом целесообразно использовать в качестве основы хорошо отработанные и положительно зарекомендовавшие себя методы, рассмотренные в предыдущих главах этой книги, с дальнейшим их развитием (см.
гл. 20), направленным на повышение эффективности. В этом параграфе рассмотрим особенности применения указанных методов к полету первого межпланетного корабля. Следует отметить, что эти особенности зависят также от конфигурации системы управления полетом в рассматриваемый момент времени. Общими для конфигураций системы управления, включающих НКУ, являются особенности, определяемые в основном ограничениями в обмене информацией между ПМК и НКУ.
Первая особенность — необходимость рационального распределения функций между НКУ, экипажем и БКАУ. Оптимальное распределение функций управления полетом ПМК опирается на принятые критерии и возможности каждого звена Гсм. 5 1.4) с учетом перспектив их дальнейшего развития и отличий межпланетного полета. Вторая особенность — это специфика управления бортовыми системами ПМК со стороны НКУ при передаче УВ, а также радиограмм и указаний экипажу, связанная с длительностью прохождения радиосигнала между НКУ и ПКА.
При формировании КПИ потребуется автоматический расчет необходимого упреждения, с которым следует отправлять с Земли каждую команду или серию 367 Глава 21. Управление полетал| пвтотируемого теяепланетного корабля команд, или очередной МЦИ. Значение упреждения должно быть равно расчетной длительности прохождения сигнала от Земли до ПКА: т„р —— т,, (см. (21.1)). При необходимости исполнения какой-либо команды в точно заданное время гиг„возможны два способа решения этой задачи в зависимости от точности исполнения команды, счета бортового времени, выдачи команды с наземной станции и знания длительности прохождения сигнала от Земли до ПМК. Первый способ предполагает отправку прямой команды с наземной станции в режиме точной выдачи в период взаимной радиовидимости ПКА и НКУ.
Точность исполнения будет составлять величину бгт,, определяемую выражением 5(,, = бгг + бтг + бтгич (21.3) где бг,— разброс времени выдачи команды с наземной станции; Ьт„, — точность определения длительности т„прохождения сигнала от наземной станции до ПМК; бтгтт — разброс времени в цепи исполнения команды на борту ПМК при первом способе выдачи, т. е. времени от момента прихода г„р на борт ПКА до фактического исполнения гн,н в бортовой системе ПКА. Отметим, что при полетах космических аппаратов по околоземным орбитам эта задача часто решается именно таким способом, в основном за счет соблюдения требуемой точности выдачи прямой команды с наземной станции слежения. В этом случае ошибкой в длительности прохождения сигнала, вызываемой неточностью знания расстояния до КА, и разбросом времени в цепи исполнения команды пренебрегают ввиду их малости. При решении указанной задачи вторым способом код этой команды вместе с кодом задаваемого времени исполнения заблаговременно передается с Земли на борт ПМК и вводится в БКАУ или во временнбе устройство, входящее в состав РКП.
По наступлении заданного времени введенная команда инициирует в БКАУ отработку соответствующей программы управления системами корабля или же выдается из временного устройства в РКП для дальнейшей трансляции в соответствующую бортовую систему либо ее 368 21 4. Специфика>прааяепия иоле~паж ПМК разветвления, либо лля запуска жесткой программы управления оортовыми системами. Точность исполнения будет составлять величину Ь(г, „определяемую выражением Ьгг, = Ьт„',„„+ Ьт~, (21.4) где Ьт„,„, — разброс времени в цепи исполнения команды на борту ПМК при втором способе выдачи„бт, — точность счета бортового времени. Выбор первого или второго способов решения задачи точного исполнения на ПМК команд в заданное время решается сравнением допустимого разброса времени исполнения команды Ььпп с Ь(к, и Ьй",: если Ьгт, < Ьг„„, а Ьгт, > Ь(„„, то должен быть выбран первый способ; если Ьгт, > Ьг„,„, а Ь1~, < Ь!„„, то должен быть выбран второй способ; если Ьгт, < Ьг„„и Ьгт, < Ьг„„, удобнее использовать первый способ как более простой.
Второй способ необходим при исполнении каких-либо команд вне периода радиовидимости. Он же применяется и в случае, когда исполнение планируется в период радиовидимости, а расчетный момент прямой выдачи наземной станцией НКУ с учетом требуемого опережения находится ранее начала периода. Третья особенность — это специфика взаимной радиовидимости НКУ и ПМК в процессе полета. Взаимная радиовидимость ПМК и НКУ зависит от количества и расположения на Земле и в околоземном пространстве средств, обеспечиваюших связь, а также от характера траектории корабля. В период подготовки ПМК к полету при высоте орбиты ИСЗ - 450 км длительность радиовидимости корабля с каждой наземной станции слежения составляет до 12 мин за один виток в зависимости от того, как проходит трасса полета КА относительно станции. На длительность связи через СР влияет их количество и размешение на геостационарной орбите.
При одном СР длительность связи составляет около 50 мин за один виток; при трех, рав- 369 Глава 21. Управление полетом пилотируемого межпланетного корабля номерно размещенных на орбите, — непрерывно в течение всего полета ПМК по ОИСЗ. Для управления ПМК до определенной высоты полета на этом этапе целесообразно использовать СР, чтобы исключить операционные ограничения, накладываемые условиями связи ПМК с наземными станциями. На этапе раскрутки прн уходе ПМК, оснащенного ЭРДУ, от Земли геоцентрическое расстояние до корабля на каждом витке его спиральной траектории увеличивается в прогрессирующем темпе (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
