Лекция 3: Общие принципы управления КА

Система управления автоматизирована.

Имеет прямые и обратные информационно-командные каналы связи.

Прямые - с Земли на борт, обратные - с борта на Землю.

Совокупность элементов управления образует замкнутый контур дистанционного управления космическим аппаратом. Он состоит из бортового комплекса управления, наземного комплекса, бортового и наземного программного обеспечения.

Схема управления КА

ЦУП - центр управления полетом

БЦ - баллистический центр [учитывать движение КА]

ЦС - центр синхронизации времени

РК - радиокоманда

КПИ - командно-программная информация

ЦИ - цифровая информация

ТМИ - телеметрическая информация

кв. РК - квитанция, подтверждающая достоверность приема кода РК

t бывш, дельта t бывш - бортовая шкала времени и поправки к ней

Проведение сеансов связи между космическим аппаратом оказывается возможным только в течение времени пребывания космического аппарата в зоне прямой видимости с этим пунктом.

Зоны радиовидимости КИПа принято считать частью околоземного пространства, видимую из командно-измерительного пункта при углах возвышения главного лепестка диаграммы направленности антенны над местным горизонтом не более 5 градусов.

Где R - радиус Земли; H - высота орбиты отсчитываемая от поверхности Земли; d - расстояние от КА до КИП; ε — угол места КА.

Требования непрерывного управления в условиях перемещения КА относительно поверхности Земли вызывает необходимость использования нескольких КИП. На территории страны стационарно расположено семь КИП, ранее, в СССР, имелись плавучие КИП.

Для расширения возможностей по управлению КА используются системы спутниковой ретрансляции. Спутники-ретрансляторы располагаются на геостационарной орбите. Количество их 2-3

Схема размещения спутников ретрансляторов на геостационарной орбите.

Такое расположение обеспечивает перекрытие всей поверхности Земли за исключением приполярных областей до 80 градусов северной и южной широт.

Зоны видимости спутников-ретрансляторов (2 спутника)

В США эта система TDRSS обеспечивает глобальность обслуживания всех космических аппаратов, летающих на высоте 2 тысячи км и ниже.

В России с 90-х годов создавалась система “Луч”

Планирование основано на формировании технологического цикла управления, определяющего порядок проведения операций с космическим аппаратом. Входными данными для планирования являются информация о времени прохождения спутником теневых участков от Земли и Луны, количестве и времени проведения сеансов радио-контроля орбиты и ее коррекции, типовых циклограммах работы по управлению и информационному обеспечению космических аппаратов.

Процесс планирования состоит из долгосрочного, предварительного и оперативного планирования. Долгосрочное планирование включает в себя программу работы на месячном интервале. Предварительное - это детальная программа работы на суточном интервале. Оперативное планирование представляет собой процесс изменения и дополнения суточного плана и проводится при возникновении нештатной ситуации на КА.