Яндекс.Метрика

Как будут пилотироваться космический корабли в будущем?

Среди широкого круга задач, решаемых при подготовке и осуществлении космических полетов, одна из наиболее сложных — создание средств, обеспечивающих управление полетом космического аппарата, и организация самого процесса управления.
Управление полетом — это, по существу, управление работой бортовой аппаратуры космического корабля или станции, т. е. обеспечение такого режима функционирования аппаратуры, при котором аппарат движется по заданной траектории, нужным образом ориентируется в пространстве и выполняет намеченную программу работ: берет пробы лунного грунта, проводит запланированные наблюдения земной поверхности, обеспечивает ведение дальних телефонных переговоров и т. п.
Существуют три способа управления космическим аппаратом.
Первый из них — это управление с помощью бортовых автоматических устройств. На борту устанавливаются вычислительные машины или программно-временные устройства, которые в заданной последовательности осуществляют включения и выключения бортовой аппаратуры. На случаи возникновения отказов в контур управления включаются специальные устройства распознавания отказов, которые формируют команды на переход с неисправных комплектов на исправные либо на выключение аппаратуры. Этот способ эффективен в тех случаях, когда оказывается приемлемой жесткая временная последовательность управленческих операций и когда существуют столь простые алгоритмы анализа, что этот анализ может быть заранее запрограммирован и передан бортовым автоматическим устройством.
Второй способ — это ручное управление системами космического аппарата. Его осуществляет экипаж по заранее разработанным методам. Ручное управление используется тогда, когда оно аппаратурно обеспечивается существенно более простыми средствами, чем автоматическое, либо оказывается существенно более надежным, либо сами условия проведения работ требуют участия человека. Например, управление системой терморегулирования осуществляется обычно автоматически (существуют весьма простые и надежные температурные датчики, и включать режимы нагрева и охлаждения по их сигналам — несложная задача). А вот управление солнечным телескопом поручается экипажу, поскольку здесь, помимо простого экспонирования, приходится производить длительные визуальные наблюдения: ожидать интересное явление, выбирать район съемки.
Наконец, третий способ управления полетом, основной и в то же время наиболее сложный, —-это дистанционное управление с Земли. Этот способ используется в тех случаях, когда требуется проводить сложный анализ состояния бортовой аппаратуры, когда разработка процедуры управления требует привлечения высококвалифицированных специалистов, когда нужно наземными средствами производить траекторные измерения и баллистические расчеты.
На практике в каждом полете используется комбинация перечисленных способов управления, причем каждый раз ищется такое их сочетание, при котором полет был бы максимально надежным и эффективным. Аппарата формализованного поиска оптимального соотношения этих способов пока не существует, и задачу решают путем сравнительного анализа нескольких вариантов комбинаций.
Удельный вес двух первых способов управления определяет в конечном итоге сложность бортовой автоматики космического аппарата. Третий способ, вообще говоря, тоже требует установки на борту специальной аппаратуры, но главным средством его реализации является наземный командно-измерительный комплекс.
Два первых способа управления достаточно широко известны и в некосмических областях техники. Примером сочетания этих способов может служить управление самолетом. Третий способ используется широко только в космических полетах.
Реализация третьего способа требует решения многих весьма сложных задач. Для обеспечения наземного управления полетом нужен целый комплекс каналов связи по направлениям «Земля - борт» и «борт -Земля», нужна аппаратура обмена и обработки информации, нужны службы специалистов, осуществляющие сам процесс управления. В создании этих средств и служб принимают участие десятки проектных и производственных организаций.

 
  • Комментарии отсутствуют