Требования к бортовому комплексу управления
Бортовой комплекс управления (БКУ) КА совместно с наземным комплексом управления (НКУ), разрабатываемым Заказчиком РКК «Ресурс-ПК» (РНИИ КП), предназначены для управления движением КА и работой его бортовой аппаратуры на участке орбитального полета в течение всего срока активного существования.
При этом должны обеспечиваться:
- контроль выполнения программы полета КА, состояния бортовых систем, хода вычислительного процесса БВС БКУ КА и оценка запасов рабочего тела, электроэнергии и других расходуемых ресурсов;
- обмен целевой и командно-программной информацией между бортовым и наземным комплексами управления во всем диапазоне параметров орбит;
- синхронизация работы бортовых систем КА;
- управление КА при штатной эксплуатации на основе информации оперативного контроля (ИОК), поступающей по командно-измерительному каналу ТКС; использование разовых команд при штатном управлении должно быть минимальным;
- автоматизированное долгосрочное и оперативное планирование операций управления КА;
- автоматизированная сверка бортовой (БШВ) и местной (МШВ НИП) шкал времени;
- возможность вхождения в связь НКУ и БКУ по инициативе НКУ в запланированное для связи время, а также при неориентированном полете КА;
- управление бортовыми средствами КА без привлечения средств НКУ при неисправностях, предусмотренных документацией ГК.
Бортовой комплекс управления КА «Ресурс-ПК» представляет собой совокупность бортовой аппаратуры КА с соответствующим информационным и программным обеспечением, решающую задачи управления КА, его бортовым информационным комплексом (БИК) и контроля работоспособности БА автономно или совместно с наземным комплексом управления (НКУ).
|
|
|
Функционирование БКУ начинается с момента получения из КПУ команды, сформированной по срабатыванию датчиков отделения КА от стыковочной плоскости РБ.
Задача обеспечения требований по характеристикам качества получаемой КА целевой информации определяет необходимость использования при организации решения целевых задач КА координатного метода управления. Это, в свою очередь, определяет необходимость реализации задачи автономного определения навигационной информации и организации расчета как исходных данных для планирования режимов работы БИК, так и программы углового движения визирной системы координат (ВСК) САВР на маршрутах съемки (при необходимости) на борту КА на основе прогнозируемой бортовой навигационной информации и информации, задаваемой в составе РП. Определение ВСК будет приведено дополнительно. САВР и ЧЭ ИСУ (ЗА, ГИВУС) устанавливаются в ВСК.
|
|
|
Роль центрального управляющего звена БКУ выполняет БВС. При разработке бортового программного обеспечения (БПО) БВС предполагается использование технологии его разработки, отработки и сопровождения в эксплуатации, прошедшей многолетнее апробирование, а также имеющейся экспериментальной отладочной базы (с учетом ее адаптации) участников кооперации.
Уровень автономности функционирования БКУ должен позволять осуществлять процесс управления КА с использованием малопунктной технологии (1-2 пункта при штатном функционировании и не более 3-х пунктов при возникновении на борту КА неисправностей).
БКУ должен обеспечивать длительность автономного функционирования КА по целевому назначению до 7 суток.
При разработке КА необходимо руководствоваться принципом многофункционального использования БА, т.е. интегрирования ее в структуру бортового информационного комплекса (БИК).
БКУ КА должен обеспечивать решение следующих задач:
- прием командно-программной информации (КПИ), передаваемой на борт КА по каналу ТКС;
- вхождение в связь с НКУ по инициативе НКУ в штатном режиме работы в запланированное для связи время, а также при нахождении КА в неориентированном полете;
|
|
|
- закладку рабочих программ (РП) как отдельными массивами, так и целиком, коррекцию отдельных массивов РП без стирания и искажения некорректируемой части, совместную и раздельную закладку специальной и обеспечивающей частей РП, а также обеспечение работы СА при закладке новой РП;
- формирование и выдачу в НКУ информации о пространственно-временном, функциональном и техническом состояниях КА по каналу ТКС, а также выдачу соответствующих объемов данной информации в СА для ее передачи по каналу выдачи целевой информации;
- управление БИК;
- формирование БШВ с погрешностью (3s) не более 10-4с относительно ГЭВЧ (государственный эталон времени и частоты);
- сверку БШВ;
- выдачу синхросигналов в бортовую аппаратуру (БА) КА (параметры и количество синхросигналов определяются на этапе ЭП);
- управление движением КА относительно центра масс, при этом на участках функционирования СА (участках съемки) - отработку заданного пространственного программного движения с угловой скоростью до 0,7°/с и ускорением до 0,015°/с2 (необходимость реализации углового движения КА с указанными параметрами определяется дополнительно);
- точность совмещения визирной системы координат с программной системой координат по всем каналам (3s): по углу 3 угл.мин, по угловой скорости 0,0001°/с (Р=0,997);
|
|
|
- разворот КА по всем каналам на углы в диапазоне ±30° со скоростью до 2°/с и ускорением до 0,2°/с2 (с проработкой до 0,4°/с2) на межмаршрутных интервалах (по каналу тангажа проработать возможность разворота на углы в диапазоне ±40°);
- время перенацеливания из одного крайнего положения в другое в диапазоне углов ±30º с учетом успокоения не более 80 с.
- определение углов ориентации визирной системы координат (ВСК) в инерциальном пространстве на любой момент съемки с точностью (СКО) не хуже 3угл.с;
- проведение маневра на любом витке в любой его части с точностью (р=0,997) не хуже 2с по периоду;
- формирование и выдачу управляющих воздействий на восстановление работоспособности БА при возникновении предусмотренных эксплуатационной документацией на КА неисправностей;
- точность навигационных определений (3s):
по координатам 25-30м,
по составляющим вектора скорости 3,5-5см/с;
- точность прогноза параметров движения (ПДЦМ) на интервале одного витка (3s):
вдоль орбиты 1,5 км,
в боковом направлении 0,3 км,
по высоте 0,3км;
- точность определения W/D 0,2%;
- выдачу в БИК информации для наведения антенных устройств (АУ) БИС.
Требуемая ориентация СА в режимах ее работы и требуемая ориентация КА в режимах коррекции параметров орбиты обеспечиваются ИСУ путем выполнения программного углового движения, рассчитываемого в БВС БКУ. Параметры программного углового движения (матрица направляющих косинусов между инерциальной (ИСК) и программной (ПСК) системами координат, векторы угловой скорости и углового ускорения в проекциях на оси ПСК) рассчитываются в БВС БКУ на моменты времени, интервал между которыми соответствует номинальному значению такта работы алгоритмов управления угловым движением КА в ИСУ.
Синхронизация во времени приборной и программной информации об угловом движении обеспечивается синхронизацией шкал времени БЦВС ИСУ и БВС БКУ, а также организацией съема из БВС БКУ информации о программном угловом движении в ИСУ. Организация переходов к работе ИСУ с использованием задаваемого из БКУ программного движения определяется на этапе разработки рабочей документации.
10 Требования к комплексу планирования и обработки информации дистанционного зондирования Земли
Комплекс планирования и обработки информации дистанционного зондирования Земли (КПО ДЗЗ) должен обеспечивать:
- планирование работы бортовой съемочной аппаратуры по получению информации ДЗЗ и передаче ее на наземные пункты приема;
- формирование и выдачу в ЦУП КА рабочих программ съемочной аппаратуры;
- формирование и выдачу на наземные пункты приема исходных данных на проведение сеансов связи;
- структурное восстановление и первичную обработку информации ДЗЗ, переданной с КА на наземные пункты приема.
КПО ДЗЗ должен разрабатываться исходя из условия программно-технической совместимости со средствами НКПОР-П, обеспечивающими, в том числе:
- формирование исходных данных по объектам съемки для планирования ДЗЗ;
- информационное взаимодействие с ЦУП КА и наземными пунктами приема;
- метеорологическое и экспонометрическое обеспечение процесса планирования ДЗЗ;
- определение пространственного положения центра масс КА в геоцентрической системе координат (линейных элементов внешнего ориентирования снимков) при наземной обработке результатов бортовых навигационных определений с СКО на уровне 3м.
11Требования к системе энергоснабжения
Система энергоснабжения (СЭС) предназначена для обеспечения электроэнергией на постоянном токе съемочной и служебной аппаратуры КА «Ресурс-ПК» на всех этапах летной эксплуатации и на этапе наземной подготовки.
В состав СЭС входят:
- солнечная батарея (с фотоэлектрическими преобразователями на основе арсенида гелия);
- аккумуляторная батарея (2 блока 28НВ-40);
- аппаратура регулирования контроля;
- межблочные кабели.
В конце срока эксплуатации КА система энергоснабжения должна обеспечивать следующие характеристики:
| Среднесуточную мощность нагрузки без учета потребления СЭС, потерь в кабелях и коммутационной аппаратуре, в том числе среднесуточное электропотребление целевой аппаратуры | не менее Вт (при штатной работе КА) 230 Вт | |
| Напряжение питания на выходе СЭС в установившемся режиме | В | |
| Ток нагрузки в установившемся режиме (перепадах тока нагрузки не более А с фронтом нарастания тока не более А/мс) | не более А | |
| Напряжение питания на выходе СЭС в импульсном режиме (при длительности импульсов до 200мс) | ||
| Ток нагрузки в импульсном режиме (с фронтом нарастания тока не более А/мс) | не более А | |
| Глубину разряда без ограничения количества циклов не менее раз за время штатной работы | Ач Ач |
Среднесуточный Cos α на конец срока активного существования КА составляет не менее при штатной работе и не менее при нештатной работе изделия. (a - угол между нормалью к плоскости панели БС и направлением на Солнце).
Требуемая среднесуточная мощность СЭС в режиме неориентированного полета КА определяется на этапе разработки ЭП.
СЭС должна быть автономной с выдачей при необходимости в БКУ сигналов о ее неисправностях, при этом должна быть обеспечена связь СЭС с БВС по МКО.
Требования к СЭС уточняются на этапе разработки ЭП.
12 Требования к средствам обеспечения теплового режима
12.1 Для обеспечения теплового режима КА «Ресурс-ПК» должны использоваться средства, заимствованные с КА «Монитор-Э» с доработкой в части обеспечения теплового режима аппаратуры, устанавливаемой в МЦА, в т.ч., съемочной аппаратуры.
12.2 СОТР КА должны обеспечивать температуру конструкции МЦА в местах установки бортовой аппаратуры от минус 10 до +40˚С, антенно-фидерных устройств от минус 80 до +90˚С.
12.3 СОТР КА должны разрабатываться с учетом следующих ИД:
- количество рабочих витков в сутки – 15;
- максимальная продолжительность работы на витке каждого вида съемочной аппаратуры не более 10 мин. При этом съемочная аппаратура, кроме МСА-ИК, работает только на световой части витка (МСА-ИК обеспечивает съемку как на световой, так и на теневой части витка);
- плотность теплового потока от БА не превышает 800Вт/м2
12.4 Уточненные требования к тепловому режиму БА и ИД для разработки СОТР определяются на этапе разработки ЭП.
Дата добавления: 2021-11-30; просмотров: 73; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!