АВТОНОМНАЯ НАВИГАЦИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

© В.Е.Любинский, В.В.Корянов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2012 г.

В автоматизированных системах управления и навигации лета¬тельных аппаратов проблема распределения функций между автоматикой и человеком-оператором является одной из актуаль¬ных, поскольку от ее решения зависит эффективность системы в целом.

Существуют две противоположные точки зрения построения принципа навигации.

Первая – принцип «полностью автоматизированной системы». В этом случае человеку отводится пассивная роль наблюдателя, регистратора действий автомати¬ческих приборов. Игнорирование человека при этом объяснялось недостаточным знанием его работоспособности в необычных усло¬виях невесомости и опасениями потери надежности системы.

Между тем опыт пилотируемых полетов свидетельствует, что человек, находясь на борту пилотируемого космического корабля (ПКК), не может оставаться пас¬сивным наблюдателем. При наличии на корабле навигационно-пилотажного оборудования и органов управления он способен активно вмешиваться в системы, устранять неисправности и т.д.

Несомненно, создание автоматических устройств, освобождаю¬щих человека от сбора и интегрирования различной информации, выполнения сложных навигационных расчетов, однообразных и утомительных операций является правильным. Однако при этом не должно преобладать мнение, что автоматизация в любом слу¬чае облегчает действия человека.

Вторая точка зрения – «полностью ручное» управление в процессе космического полета - признает за че¬ловеком командную роль, право и обязанности вмешиваться в ра¬боту систем и резервировать их функции при отказах. Такая постановка вопроса является полностью справедливой лишь при управлении аппаратом с неограниченным запасом энергии, но становится сомнительной при наложении ограничений по рас¬ходу топлива, затратам времени на выполнение динамических операций в полете и т.д.

По приведенным выше соображениям наиболее правильным, является такое распределение функций в системе «человек-автомат», при котором преобладает принцип полуавто¬матического управления, когда человеку отводится активная роль резервирующего звена системы управления и навигации.

Значительная часть навигационного обеспечения космических полетов в настоящее время осуществляется главным образом с применением средств наземного комплекса. Для определения координат и элементов орбиты ПКК такому комплексу необходимо несколько часов, что снижает возможности маневрирования кораблей на орбите.

По мере расширения космических исследований возрастает роль автономных средств и методов космической навигации. Независимость функционирования, устойчивость к помехам, а также возможность определения навигационных элементов в любой точке орбиты повышают их оперативность по сравнению с наземными системами.

Многочисленные экспериментальные исследования и практика выполнения пилотируемых космических полетов показали целесообразность полуавтоматических систем управления и навигации, основанных на максимальном исполь¬зовании возможностей человека и машины.