ЭКСПЕРИМЕНТ «КОНТУР» НА РОССИЙСКОМ СЕГМЕНТЕ МКС

© К.Ландцеттель, В.С.Заборовский, А.С.Кондратьев, А.В.Силиненко, М.Ю.Беляев, Е.В.Бабкин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2009 г.

Космический эксперимент «Контур» посвящён разработке методов управления через сеть Интернет роботом-манипулятором типа ROKVISS и аналогичными робототехническими средствами на Международной космической станции. В рамках данного проекта предполагается разработать программное математическое обеспечение (ПМО), обеспечивающее управление через Интернет роботом-манипулятором с автоматизированного рабочего места (АРМ), расположенного у постановщиков эксперимента  в ЦНИИ РТК (Россия, г. Санкт-Петербург) и в РКК «Энергия» (Россия, г. Королев). При этом через Интернет осуществляется передача изображения с установленных на манипуляторе телекамер, позволяющая проследить в пассивном режиме за ходом выполнения экспериментов всем желающим пользователям Интернета. Экспериментаторы могут непосредственно управлять роботом, в частности, направлять установленные на нем телекамеры на определенные точки на поверхности Земли и МКС. Система может использоваться также в ВУЗах для обучения студентов методам дистанционного управления роботами, решению задач управления космическими объектами, космической навигации и мониторингу.

Для проведения данного эксперимента необходима разработка новых оригинальных методов эффективного управления роботами через сеть Интернет, основанных на использовании методов супервизорного управления и виртуальной реальности, которые позволяют преодолеть основную проблему управления через Интернет – наличие существенных произвольных временных задержек в канале связи. Супервизорное управление обеспечивает значительную степень автономности робота-манипулятора, позволяющую, в том числе, нивелировать временную задержку. Гипермедийная управляющая среда обеспечивает трехмерную визуализацию модели робота и его рабочего пространства в режиме квазиреального времени, вывод видеоинформации, содержит развитый графический интерфейс и средства дистанционного программирования робота. В рамках космического эксперимента (КЭ) реализованы различные технологии удаленного управления роботами через Интернет, выбраны наиболее эффективные коммуникационные решения. Используемые методы управления через Интернет основаны на применении специальных математических моделей прогнозирования движения робота, что позволяет компенсировать возникающие задержки в сети Интернет при управлении. Особое внимание уделено проблеме защиты и информационной безопасности эксперимента, разработаны методы аутентификации, авторизации и защиты каналов связи для обеспечения безопасности доступа к управляемым объектам по открытым сетям.