Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Управление полетом пилотируелтого мелтспзанетного корабля Распределение функций между НКУ и экипажем ПМК в этой ситуации представлено в табл. 21.2. Таблица 2!.2 Распределение функций между НКУ и экипажем Функции управляющих звеньев НКУ Экипаж Планирование полета Навигационные измерения и баллистические расчеты Выдача на бортовые системы ПМК срочных УВ Выдача на бортовые системы ПМК несрочных УВ Выдача на бортовые системы ПМК УВ с точно заданным временем исполнения Уп авление системами ПМК в типовых операциях Разработка и реализация новых, нетипоаых опера- ций Непрерывный контроль параметров состояния ПМК Периодический контроль параметров состояния ПМК Обнаружение рассмотренных НС Обна ужениене ассмо енныхНС Оценка полета, выработка и принятие решений по п одолжению полета Реагирование на рассмотренные НС, требующие срочного вмешательства Реагирование на рассмотренные НС с большим располагаемым временем Реагирование на нерассмотренные НС, требующие срочного вмешательства ч ч Реагирование на нерассмотренные НС с большим располагаемым временем Примечание.
ь — звено явллегся основным в выполнении указанной функпии; (ь) — звено выполилет вспомогательную роль или дублирует основное звено; — только в периоды взаимной радиовидимости НМК и НКУ; "— вие периодов взаимной радиовидимости; " "— звенья, олиовремеиио выполняющие данную функцию, обмениваются информацией, согласуя свои лействия. 386 2!.5. Упроакение нолетои кораблик совращенных конфиезроиикх контура В периоды отсутствия взаимной радиовидимости ПМК и НКУ в рассматриваемой конфигурации все функции управления выполняет экипаж в качестве единственного управляющего звена в соответствии с принципами, изложенными в 8 1.4. и 20.3.
Субконтур 2 ~дееспособны вюлько НКУ и БКА3~. Если экипаж здоров и работоспособен, но утратил возможность управления бортовыми системами, он может принимать участие в управлении полетом, выполняя навигационные измерения и баллистические расчеты с передачей результатов в НКУ, взаимодействуя с персоналом НКУ в процессе планирования„а также осуществляя обмен с НКУ информацией, получаемой с помощью СОИ, о состоянии корабля и выполнении полетных операций.
Кроме того, экипаж участвует в обнаружении, диагностировании и парировании НС. Разрабатываемый НКУ план полета должен опираться только на располагаемые возможности НКУ и БКАУ как управляющих звеньев, обеспечивающих его выполнение. Если экипаж лишен только возможности управления бортовыми системами, в план полета включают операции, которые могут быть выполнены космонавтами вручную. Текущий и резервный планы полета, разработанные персоналом НКУ, преобразуются в МЦИ для БКАУ и в файл для ПЭВМ экипажа. В таких форматах они передаются на борт ПМК для исполнения.
Реализация плана полета осуществляется БКАУ путем выдачи на бортовые системы корабля УВ в соответствии с МЦИ, закладываемой НКУ, и типовыми полетными операциями (ТПО), хранящимися в памяти БКАУ. При этом НКУ параллельно может выдавать необходимые команды управления бортовыми системами. Контроль полета корабля в этой ситуации БКАУ и НКУ выполняют, как это указано выше, в вариантах субконтуров 4 и 6.
В случае обнаружения НКУ или БКАУ отклонения какого- либо из контролируемых параметров от нормы или появления тенденции к этому, звено, обнаружившее такой факт, приступает к анализу ситуации и разработке программы ее ликвидации. При этом соответствующее звено должно как можно раньше передать другому информацию для выполнения процедур, которые обеспечат парирование НС. Алгоритм взаимодействия между БКАУ и НКУ при ликвидации НС аналогичен соответствующему алгоритму взаимодействия экипажа и НКУ (см.
рис. 21.8.). 387 Глава 2!. Управление налета.и нилотируеиого меиспзанетного корабля Таблица 2!.3 Распределение функций между НКУ и БКАУ НКУ БКАУ Функции управляющих звеньев Планирование полета 1ь) (+) Навигационные измерения и баллистические расчеты Выдача на бортовые системы ПМК срочных УВ Выдача на бортовые системы ПМК несрочных УВ Выдача на бортовые системы ПМК УВ с точно задан- ным временем исполнения Управление системами ПМК в типовых операциях Разработка новых, нетиповых операций Непрерывный контроль параметров состояния ПМК Периодический контроль параметров состояния ПМК Обнаружение рассмотренных НС Обнаружение и идентификация нерассмотренных НС Оценка полета, выработка и принятие решений по про- дояжению полета Реагирование на рассмотренные НС, требующие сроч- ного вмешательства Реагирование на рассмотренные НС с большим распо- лагаемым временем 388 При возникновении недетерминированной НС после ее обнаружения персоналом НКУ и разработки программы ликвидации для исполнения с Земли в БКАУ передаются МЦИ, соответствующие программе.
При наличии в составе БКАУ системы искусственного интеллекта последняя определит время до прогнозируемого момента наступления критической фазы НС и, если от НКУ своевременно не поступит программа ликвидации, должна будет самостоятельно выработать и реализовать такую программу. Распределение функций между НКУ и БКАУ представлено в табл. 21.3. '!.5. Упранзенне налетам корабля в сокращенных конфигураг!нял контзра Окончание табл.
2!.3 БКАУ НКУ Функции упрянляюших звеньев ~ Реагирование на нерассмотренные НС. требующие !срочного вмешательства ~ Релгнровлние нл нерассмотренные НС с большим рас- подаглеыыы временем гэглсчечанне. + — звено является основным и ныподнсиии указанной функцип:! — 1 — звено выполняет вспомогательную роль или дублирует основное; ~функция длл БКАУ нс имеет смысла; — дзя выполнении функций л состав БКАУ должнл входить система искусственного интеллекта, прошедшая соотпст~сглуюший курс обучения; — функция может быть выполнена НКУ с исполь, юнлнисм БКАУ н качестве таймера.
Контур управления полетом в такой конфигурации гНКУ и БКАУ) использовался в начале полета станции МКС на его беспилотном этапе. Многие операции с управлением от НКУ и БКАУ отработаны в полетах современных автоматических межпланетных аппаратов. В периоды полета ПМК вне зон взаимной радиовидимости с НКУ БКАУ остается единственным управляющим звеном и работает в соответствии с заложенной программой, выполняя самостоятельно функции, как указано в 8 1.4. и 20.3, кроме планирования полета. Улравлелие лолетом ПгьлК в совмещенном контуре ~дееслособиы все звенья — зкилаж, БКА У и НКУА В этой конфигурации на НКУ возлагается основная нагрузка по управлению полетом ПМК, чтобы в максимальной степени освободить экипаж для выполнения целевых задач и работ, которые не могут быть выполнены автоьзатически.
Основные функции системы управления полетом при работе в совмещенном контуре предлагается выполнять следующим образом. Полет планируется НКУ с привлечением экипажа для консультаций и согласования разрабатываемых планов. Взаимодействие НКУ и экипажа при планировании происходит так же, как при работе в субконтуре 3 (см. ранее). При решении баллистико-навигационных задач НКУ должен использовать данные траекторных радиоизмерений, проводимых с Земли, с учетом бортовых навигационных измерений, выполняемых экипажем и автоматической системой.
389 Глава 21. Управление полета.н пилотируемого мелепланетного корабля План полета, разработанный НКУ и переданный на борт ПМК реализуется БКАУ и экипажем. Экипажу также направляются ра диограммы с указаниями, рекомендациями и данными, необходимыми для выполнения запланированных операций. В плане полета, передаваемом экипажу, должен содержаться запрет изменений. противоречащих МЦИ, введенным в БКАУ.
План операций, в которых участие экипажа не предусматривается, принимается космонавтами к сведению, чтобы при необходимости быть готовымн к вмешательству в них самостоятельно или по указанию НКУ. Бортовой комплекс автоматического управления, получив от НКУ цифровую информацию, содержащую формализованное представление плана полета, обрабатывает ее, как предложено в 9 20.3, с выдачей команд на системы корабля в моменты времени, определяемые циклограммой операции. Наземный комплекс управления помимо выдачи экипажу и БКАУ плана полета в ходе выполнения может передавать на ПМК разного рода УВ в виде команд, дополнительной цифровой информации и уточняющих радиограмм.
Контроль полета целесообразно выполнять в основном средствами НКУ и БКАУ, чтобы освободить экипаж для других работ: БКАУ вЂ” непрерывно, НКУ вЂ” в соответствии с технологией, рассмотренной в гл. 15 и в 9 20.3, при ограничениях, вызываемых перерывами в связи и замедленным обменом информацией между НКУ и ПМК. Экипаж периодически контролирует жизненно важные параметры состояния корабля по информации от бортовых систем, обработанной БКАУ, а также поступающей через СОИ, минуя БКАУ. Частота проведения экипажем контроля полета, учитывая непрерывный контроль БКАУ, может быть принята 1 — 2 раза в сутки по -1О мин, как на станции «Мир» и МКС. Порядок взаимодействия между экипажем, БКАУ и НКУ в совмещенном контуре управления полетом при ликвидации НС аналогичен порядку взаимодействия экипажа, БКАУ и НКУ в субконтурах 1 и 3 (см.