Объекты автоматизированной системы управления КА

· Контур функционального управления решает задачу формирования и выдачи на исполнение команд, обеспечивающих функционирование КА во всех его режимах.

Принципы: командное, программно-временное и автономное. Командное управление осуществляется непосредственно с наземного комплекса управления по командной радиолинии. Это оперативное управление в реальном масштабе анализируется поступающая с КА телеметрия и вырабатывается управляющее воздействие в виде набора радиокоманд, которые выполняются сразу после дешифровки.

Требования к командной радиолинии: обеспечение высокой надежности, достоверности и санкционированности прохождения на борт радиокоманд. На каждую команду на КИП передается квитанция о ее принятии. КИП, получив квитанцию о прохождении команды, выдает команду на ее отработку.

Достоверность отработки радиокоманды подтверждается по данным телеметрии. Для надежности прохождения команд используется помехоустойчивое кодирование и передача радиосигнала на большой мощности. Для защиты от НСД применяется аутентификация. Для особо важных команд предусматривается их отработка только после их неоднократного прохождения на борт за заданный промежуток времени.

Особо важные команды - это команды вкл/выкл двигательных установок, изменение ориентации КА, переключение комплектов оборудования и т.д.

Командное управление - управление по спрогнозированному сценарию, исходя из предположений о безотказной работе аппаратуры и неизменности условий функционирования и программ работы КА.

В основе программно-временного управления лежит формирование на МКУ массива временных программ, исходя из будущего плана работы. Передача этого массива по командной радиолинии в БКУ для запоминания и последующего выполнения. Массив состоит из временных программ, из множества радиокоманд, для каждой радиокоманды указано время ее исполнения. Процесс исполнения реализуется при достижении бортового времени заданного значения.

Автономное управление реализуется аппаратными средствами независимо от бортового комплекса управления. Оно обеспечивает включение режимов работы оборудования по неизменяемой логике с помощью жестких временных или логических схем. Используется в отдельных бортовых системах. Терморегулирование, электропитание, коррекция ориентации. Кроме аппаратного автономного управления существует и программное, основанное на применении бортового компьютера. В автономном режиме бортовой компьютер может управлять в пределах допустимых параметров рядом подсистем, например, изменять параметры системы терморегулирования системы электропитания, системы ориентации. 

· Баллистическое обеспечение включает выполнение задач по определению параметров орбиты, прогнозированию его движения как материальной точки с последующей оценкой результатов прогноза. Для измерения навигационных параметров используются радиотехнические методы, которые позволяют проводить измерения полного набора параметров движения КА - дальности, радиальной скорости, азимута и угла места.

Радиотехнические средства баллистического обеспечения устанавливаются на КИПах. В дополнение вводятся квантово-оптические средства, которые дают более высокую точность измерения. Работа этих средств ограничена погодными условиями, временем суток, они применяются для калибровки радиотехнических средств.

Информация поступает в баллистический центр, где рассчитываются параметры движения космических аппаратов. Точность расчета должна обеспечивать беспоисковое вхождение в связь с КА на интервале до 30 суток. Для высокоточного навигационного обеспечения точность обеспечивает расчет движения КА для интервала в несколько суток.

· Телеметрический контроль является основным источником информации о процессах явлениях, протекающих на борту КА. Работает в двух режимах:

1.Режим непосредственной передачи;

2.Режим запоминания и последующего воспроизведения.

Данные телеметрии поступают в информационно-вычислительный комплекс НКУ для сохранения.

Наиболее важная телеметрия поступает на автоматическую обработку в центр управления полетами.

· Синхронизация бортового времени необходима для ее привязки к наземной шкале времени. В качестве эталона времени используется локальный формирователь времени КИП. Операции сверки напоминает определения расхождения шкал времени спутника и КИП. На спутник передается специальный импульс с упреждением на время распространения сигнала, по которому шкала бортового времени смещается на величину дельта t бшв. Эта операция выполняется с погрешностью до 1 мкс. Для навигационных и геодезических спутниках это недостаточная скорость. Для данных спутников синхронизация производится более сложным способом.

· Обеспечение живучести КА. При возникновении нештатных ситуаций на борту КА происходит формирование сигнала (вызов НКУ). Одновременно проводятся операции в автоматическом режиме по сохранению живучести КА до поступления команд с НКУ по восстановлению работоспособного состояния КА. Чтобы сигнал “вызов НКУ” достиг ЦУП, используются дополнительные каналы оповещения, например, радиолиния полезной нагрузки. Прекращение плановой работы КА по целевому назначению также является достаточным признаком для оперативного вмешательства НКУ в работу КА.