ОТРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ НАПЛАНЕТНЫМИ РОБОТАМИ С ОРБИТАЛЬНОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ «КОНТУР-2» НА МКС

© К.Ландзеттель, В.С.Заборовский, А.С.Кондратьев, А.В.Силиненко, М.С.Филиппов, М.Ю.Беляев, О.Н.Волков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2011 г.

Реализация перспективных исследований планет солнечной системы и дальнего космоса требует разработки новых методов и средств удалённого управления робототехническими комплексами. Эффективность управления роботами, находящимися на поверхности планеты, с пульта управления, расположенного на пилотируемом космическом аппарате, в значительной мере определяется качеством телекоммуникационных каналов, их способностью к реконфигурации и масштабируемостью. В этих условиях разработка средств космической робототехники и методов дистанционного управления ими с использованием компьютерных телекоммуникаций является одним из приоритетов развития отечественной космонавтики.

В 2011-13 гг. планируется подготовка и реализация космического эксперимента (КЭ) «Контур-2», постановщиком которого является ЦНИИ РТК (Россия, Санкт-Петербург) с участием европейского партнёра DLR-RM (Германия, Оберпфаффенхофен). Объектом исследования в эксперименте является система удалённого управления робототехническими объектами, которая позволит осуществить управление с борта Международной космической станции (МКС) роботом, находящимся на поверхности Земли. В качестве объектов управления выступают: а) кинематически избыточный манипулятор (ЦНИИ РТК) и б) двухстепенной робот-манипулятор РОБОТИК (DLR-RM). Предлагаемая к разработке в рамках КЭ «Контур-2» система должна обеспечить управление этими роботами в режиме телеприсутствия с использованием силомоментного задающего манипулятора, входящего в состав расположенного на Российском сегменте (РС) МКС автоматизированного рабочего места оператора. Должны учитываться ограничения на существующие параметры электронных и механических компонентов, а также флуктуации задержек в контуре обратной связи, организованной с использованием телематических каналов.

В КЭ «Контур-2» предполагается использовать сетевую инфраструктуру, созданную при реализации КЭ «Контур». Необходимым условием проведения сеансов КЭ является нахождение МКС в зоне видимости наземной станции космической связи Немецкого аэрокосмического агентства (г. Вальхайм, Германия).

Среди ожидаемых результатов КЭ «Контур-2»: разработка методов управления с МКС робототехническими объектами на поверхности Земли с использованием телематических каналов связи; создание прикладного математического обеспечения для управления движением на основе видео и телеметрической информации; отработка методов защиты информации при удалённом управлении робототехническими системами в сетях, использующих протоколы IPv4, IPv6.