ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ С ФОТО- И СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ. USING TELECONTROL IN WORK WITH PHOTO AND SPECTROMETRIC EQUIPMENT OF THE INTERNATIONAL SPACE STATION

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ С ФОТО- И СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ. USING TELECONTROL IN WORK WITH PHOTO AND SPECTROMETRIC EQUIPMENT OF THE INTERNATIONAL SPACE STATION

© М.Ю.Беляев, Д.Ю.Караваев, И.В.Рассказов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2019 г.

Аннотация: Кратко описан опыт создания и использования разработанной технологии телеуправления на орбитальном комплексе «Мир». Представлены возможности и перспективы телеуправления фото- и спектрометрической аппаратурой российского сегмента Международной космической станции с помощью широкополосной системы связи (ШСС). Описана разработанная подвижная платформа наведения «СОВА», на которой устанавливается фотоаппаратура и спектрометры.

Ключевые слова: подвижная платформа наведения, широкополосная система связи, дистанционное зондирование Земли, космические эксперименты, МКС.

Abstract: The report briefly describes the experience of creating and using the developed telecontrol technology at the Mir orbital complex. The possibilities and prospects of telecontrol photo and spectrometry equipment of the Russian segment of the International Space Station using a broadband communication system are presented. The SOVA movable guidance platform developed before, where photographic equipment and spectrometers are installed, is described.

Keywords: mobile platform of guidance, broadband communication system, remote sensing of the earth, space experiments, ISS.

Первый опыт удалённого управления научной аппаратурой (НА) орбитальной станции с помощью спутниковых каналов связи был реализован на орбитальном комплексе (ОК) «Мир» [1]. Снаружи модуля «Квант-2» ОК «Мир» была установлена автоматическая стабилизированная платформа АСПГ М с размещённой на ней целевой НА, включающей спектрометры и телекамеры. Платформа представляла собой точный двухстепенной механизм, осуществляющий стабилизацию, прецизионное наведение и сопровождение ориентиров по цифровым, аналоговым и релейным сигналам и командам от системы управления (СУ), получившей название СУ «Сигма».

В соответствии с выполняемыми задачами СУ «Сигма» делилась на СУ «Сигма-Б» (бортовую), входящую в состав бортового комплекса управления модуля «Квант-2», и СУ «Сигма-Н» (наземную), являющуюся основным узлом автономного пункта телеуправления и находящуюся в Центре управления полётами (ЦУП). Была предусмотрена также возможность удалённого управления платформой с другого персонального компьютера, связанного с компьютером СУ «Сигма-Н» по телефонной линии (1200 бод). Таким образом, становился возможным перенос рабочего места СУ «Сигма-Н» в любую точку, где имелась телефонная связь, и проведение там сеанса управления АСПГ-М.

В 1994-1997 гг. сеансы управления АСПГ-М были проведены не только из российских научных центров, но и в демонстрационных целях из некоторых городов Европы.

В настоящее время характеристики НА для изучения Земли и возможности передачи информации в любую точку земного шара значительно выросли [2 - 6]. Для наведения исследовательской аппаратуры на изучаемые объекты в эксперименте «Ураган» МКС разработана система ориентации видеоспектральной аппаратуры (СОВА) [7]. Подвижные платформы наведения (ППН) СОВА устанавливаются внутри МКС, на иллюминаторах её служебного модуля (СМ) и многоцелевого лабораторного модуля (МЛМ). При этом обеспечивается: автоматическое наведение НА и съёмки по заданной программе с участием оператора или без него, а также компенсация искажения изображения объекта за время экспозиции. ППН позволит производить съёмку и спектрометрирование объектов исследования по трассе полёта, в том числе объектов, находящихся вдали от надирного направления. Кроме того, предусмотрена возможность наведения научной аппаратуры ППН СОВА исследователем, находящимся на Земле. Для этой цели планируется использовать широкополосную систему связи, установленную на российском сегменте (РС) МКС.

Широкополосная система связи предназначена для организации обмена большими потоками информации (105 Мбит/с в направлении борт-Земля и 6 Мбит/с в направлении Земля-борт) РС МКС и ЦУП с использованием многофункциональной космической системы ретрансляции (МКСР) «Луч». В одном потоке возможно объединение различных видов информации: телеметрической, телевизионной, голосовой, файлового обмена. Широкополосная система связи, по аналогии с системой «Сигма» на ОК «Мир», включает бортовую и наземную часть.

Кратко описан опыт создания и использования разработанной технологии телеуправления на ОК «Мир» и представлены возможности и перспективы телеуправления фото- и спектрометрической аппаратурой РС МКС с помощью широкополосной системы связи ШСС.

Литература

1. Беляев М.Ю., Боровихин П.А., Бронников С.В., Караваев Д.Ю. Моделирование изображений, видимых из иллюминаторов пилотируемых орбитальных станций // Труды LI Научных чтений К.Э. Циолковского. Секция «Проблемы ракетной и космической техники». Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2017. С. 122-133.

2. Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю., Легостаев В.П., Разянцев В.В., Юрина О.А. Особенности проведения и использования результатов съёмки земной поверхности, выполняемой экипажами российского сегмента МКС // Журнал «Космическая техника и технологии», № 1, 2015, с. 17-30.

3. Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю., Сармин Э.Э., Юрина О.А. Аппаратура и программно-математическое обеспечение для изучения земной поверхности с борта российского сегмента Международной космической станции по программе «Ураган» // Журнал «Космонавтика и ракетостроение», № 1, 2015, с. 63-70.

4. Беляев М.Ю., Беляев Б.И., Сармин Э.Э., Гусев В.Ф., Десинов Л.В., Иванов В.А., Крот Ю.А., Мартинов А.О., Рязанцев В.В., Сосенко В.А. Устройство и лётные испытания научной аппаратуры «Видеоспектральная система» на борту российского сегмента МКС // Журнал «Космическая техника и технологии», № 2, 2016, с. 12-20.

5. Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю., Юрина О.А. Изучение катастрофических явлений и экологических проблем с российского сегмента МКС // Труды L Научных чтений К.Э. Циолковского. Секция «Проблемы ракетной и космической техники». Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2016. С. 79-97.

6. Belyaev M.Yu, Cheremisin M.V., Esakov A.M. Integrated monitoring of the Earth surface from onboard the ISS Russian segment // 69th International Astronautical Congress (IAC), Bremen, Germany, 1-5 October 2018. Copyright ©2018 by the International Astronautical Federation (IAF). All rights reserved. IAC-18-F1.2.3. P. 1-9.

7. Беляев М.Ю., Беляев Б.И., Боровихин П.А., Голубев Ю.В., Ломако А.А., Рязанцев В.В., Сармин Э.Э., Сосенко В.А. Система автоматической ориентации научной аппаратуры в эксперименте «Ураган» на Международной космической станции // Космическая техника и технологии. № 4 (23), 2018. С. 69-78