Курс — радиотехническая система взаимных измерений параметров движения для поиска, сближения и стыковки космических аппаратов с орбитальной станцией. С 1986 года пришла на смену системе «Игла».[1]
Разработчик научно-исследовательский институт точных приборов («НИИ ТП»). Производство Киевский радиозавод (ныне ПАО «Элмиз»); с 2002 года и по настоящее время Ижевский радиозавод.[2] Системы «Курс» с комплектующими производства ПАО «Элмиз» летали до 2016 года.
Конструкция
Система «Курс» состоит из аппаратуры «активного» корабля, который осуществляет все необходимые маневры, и аппаратуры «пассивного» корабля (орбитальной станции), положение которого не управляется системой «Курс». Изначально аппаратура активного корабля именовалась «Курс-А», а орбитальной станции «Курс-П». На 2018 год разработано несколько вариантов и модернизаций аппаратуры активного корабля. Все эти модернизации совместимы с аппаратурой пассивной станции.[2]
Главными особенностями новой системы стали отсутствие необходимости в развороте орбитальной станции, резервирование аппаратуры для повышения надежности, системы встроенного тест-контроля, андрогинность (измерение дальности и скорости на обоих КА), большие диапазоны измеряемых параметров, высокая точность, выдача необходимой информации для облёта.
Для аппаратуры «Курс» был разработан комплекс контрольно-испытательной аппаратуры, включавший в себя управляющий вычислительный комплекс на базе УВМ СМ-2М, имитаторы дальности, скорости, системы управления, углов и угловой скорости. Был построен уникальный стенд с двумя безэховыми камерами и камерами тепла-холода. Особо напряжённо шли работы по изготовлению и испытанию пассивного (устанавливаемого на орбитальной станции) комплекта 17Р65.
История
С начала 1970-х годов для независимого резервирования существовавшей тогда системы сближения «Игла» началась разработка системы взаимных измерений «Мера».[2] В 1981—1984 годах «Мера» использовалась по программе «Салют-6». В 1979 году на базе отработанной сетки частот системы «Мера» была начата разработка второго поколения аппаратуры ВИСС, получившей название «Курс». Главные конструкторы:
- Моргулев А. С.
- Сусленников В. В. c 1988 года.
- Медведев С. Б. с 2001 года.
Модификации
Аппаратура радиотехнической системы «Курс-А» изначально производилась на Украине (киевский «Элмис»), с 2002 в России (ОАО «Ижевский радиозавод» и ОАО «НИИ ТП») с использованием компонентов «Элмис». С 2016 года на кораблях «Союз» устанавливают полностью изготавливаемую в России систему «Курс-НА»[3][4].
- «Курс-П» — комплект аппаратуры пассивной орбитальной станции. Устанавливался на станциях «Мир» и МКС.
- «Курс-А» — первоначальный комплект аппаратуры активного корабля. Устанавливался на кораблях серии «Союз ТМ», «Союз ТМА», «Союз ТМА-М», «Прогресс».
- «Курс-НА» — современный комплект аппаратуры активного корабля. Устанавливается на кораблях серии «Союз МС» и «Прогресс МС».
- «Курс-ATV» — комплект аппаратуры активного корабля для ATV.
- «Курс-35» — комплект аппаратуры для многоразового космического корабля «Буран».
- «Курс-О» — оптический канал системы «Курс», обеспечивающий причаливание на последних 30 метрах.
- «Курс-Н»
«Курс-А»
В 1986 году состоялась первая стыковка с использованием аппаратуры «Курс» в составе корабля «Союз ТМ» (11Ф732А51 № 51)[5][6].
Активная часть системы, получившая название «Курс-А», эксплуатировалась до 19 марта 2016 года, когда она обеспечила успешную стыковку пилотируемого корабля «Союз ТМА-20М»[7]. Ее заменил новый комплект аппаратуры активного корабля «Курс-НА».
В 1996 году в связи с совершенствованием систем управления КА была осуществлена модернизация аппаратуры «Курс», заключающаяся в отказе от гиростабилизированной платформы узконаправленной антенны АСФ-ВКА. Это существенно повысило надёжность аппаратуры, упростило её изготовление. Существенной доработке подверглись и алгоритмы обработки угломерной информации в аппаратуре, повышена точность измерения углов крена.
«Курс-ММ»
В 1994 году было принято решение, утверждённое руководством РКА, РКК «Энергия» и Научным-исследовательским институтом точных приборов (НИИ ТП) о разработке радиотехнической системы взаимных измерений ближнего действия «Курс-ММ» для автоматической стыковки КА. Основываясь на концепции использования на дальнем участке сближения автономной системы навигации GPS и межбортовой радиолинии, дальность действия «Курс-ММ» должна была составить 1-2 км. Созданию этой системы предшествовала научно-исследовательская работа (НИР), выполненная НИИ ТП по исследованию характеристик пеленгатора миллиметрового диапазона волн. Результаты НИР показали высокую точность угловых измерений оригинального фазового пеленгатора, предложенного Журавлевым В. Г.
К 1998 году были изготовлены и прошли полную наземную обработку (в том числе в составе модулей «Звезда» и «Заря») комплекты пассивной части «Курс-ММ» (171А2). Антенны разрабатывались в НИИ ТП, а приёмно-передающие модули в НПП «Салют» г. Нижний Новгород. На активную часть системы (171А1) была разработана конструкторская документация, но из-за отсутствия финансирования, автономной системы навигации и межбортовой радиолинии дальнейшие работы по «Курсу-ММ» были прекращены в 2000 году.
«Курс-НА»
С 2003 года в отделении ведутся работы по созданию комплекса аппаратуры «Курс-НА» (НА — новая активная), предназначенной для замены активной части аппаратуры «Курс-А» на космических аппаратах. По сравнению с «Курс-А» аппаратура «Курс-НА» весит в два раза меньше, а энергопотребление снижено в три раза. Возможности системы управления обеспечивают стыковку с меньшей начальной дальности и в более узком секторе рабочих углов.
Особенностью новой аппаратуры является почти полный отказ от аналоговой обработки сигнала с выполнением всех функций микропроцессорами, введение в аппаратуру новой антенны АО-753А, представляющей собой малоэлементную антенную решётку с фазовым управлением. На больших расстояниях от станции для навигации теперь могут использоваться глобальные навигационные системы GPS и Глонасс.[2][8]
Новая антенна будет выполнять функции антенны 2АО-ВКА и АКР-ВКА, входящих в аппаратуру «Курс». Контрольно-проверочная аппаратура для комплекса «Курс-Н» разрабатывается с решением многих задач обработки контрольной информации программными, а не аппаратными методами, что позволит существенно сократить вес, габариты и потребление новой КПА по сравнению с аналогичной аппаратурой для «Курса». Кроме того повышаются автоматизация и достоверность контроля[9].
Первое испытание новой системы прошло в ходе полёта ТГК «Прогресс М-15М». Первая попытка стыковки была неудачной. По словам руководителя полётом российского сегмента МКС Владимира Соловьёва, датчиковая аппаратура «Курса-НА» на достаточно больших расстояниях дала сбой. Контролирующие вычислительные машины на самом ТГК посчитали эту аппаратуру некондиционной и прекратили сближение с ОС МКС. Специалисты перепрограммировали ТГК перед второй попыткой стыковки, чтобы вычислительные машины корабля были готовы к разным неточностям, которые может дать аппаратура системы «Курс-НА». Успешная стыковка прошла в ночь с 28 на 29 июля 2012 г[10]. Следующее испытание системы прошло в ходе полёта ТГК «Прогресс М-21М». Сближение проходило в автоматическом режиме, однако за 60 м до станции движение было прекращено. Процедура была завершена космонавтом Олегом Котовым[11].
Начиная с кораблей серии «Прогресс_МС» (первый полет декабрь 2015 года) и «Союз_МС» (первый полет июль 2016 года) система стала штатной, полностью заменив устаревшую «Курс-А».[12][8]
«Курс-МКП»
Курс-МКП — двухкомпонентная цифровая система для стыковки пилотируемых и грузовых космических кораблей к российскому сегменту Международной космической станции (МКС), пассивная часть «Курс-П» которой будет устанавливаться на МКС, а активная «Курс-А» — на причаливаемые к ней корабли, с 2018 года. «Курс-МКП» состоит из отдельных конструктивно законченных модулей, и работает на расстоянии до 200 километров. Аппаратура приспособлена для работы не только в герметичных отсеках МКС, но и в условиях возможной разгерметизации[13]. Новая аппаратура легче и в три раза экономичнее по энергопотреблению, чем аналог предыдущего поколения[14].
«Курс-Л»
Система «Курс-Л» разрабатывается для перспективного российского пилотируемого корабля «Федерация». Новая радиотехническая система создаётся для работы не только в околоземном пространстве, но и на орбите Луны. Выход опытного образца на испытания планируется после 2021 года.
Новая система будет легче, компактнее и сможет противостоять радиационным нагрузкам. Будет построена по модульному принципу. Планируется создать два варианта системы: упрощённый — измеритель параметров сближения для стыковки на околоземной орбите, и более сложный вариант для обеспечения операций сближения и стыковки космических кораблей на орбите Луны[15].
«Курс-АТV»
С 2000 года в отделении велись работы по созданию на базе аппаратуры «Курс» системы независимого мониторинга процесса сближения и стыковки Автоматического Грузового Корабля (АГК) ATV разработки Европейского Космического Агентства (ЕКА) ESA с Международной Космической Станцией МКС. В аппаратуре обеспечена обработка информации с использованием спецвычислителя собственной разработки. Широко использована передовая зарубежная элементная база. В 2004 г. прошли успешные наземные испытания аппаратуры «Курс-АTV» как автономно, так и в составе корабля ATV.
«Курс-35»
На базе системы сближения «Курс» разрабатывалась аппаратура стыковки для многоразового космического корабля «Буран» («Курс-35»). Эта система сближения включала в себя активный и пассивный комплекты аппаратуры «Курс», а также оптический канал «Курс-О», который должен был обеспечивать причаливание на последних 30 метрах.
См. также
Примечания
- ↑ "Курс" система сближения космических аппаратов, Семейные истории.
- 1 2 3 4 Система «Курс-А» — 15 лет безопасных стыковок с МКС
- ↑ Россия в будущем модернизирует космический корабль "Союз", ИНТЕРФАКС-АВН (3 ноября 2010 года). Архивировано 28 марта 2013 года.
- ↑ Очередной этап отработки аппаратуры «Курс-НА» завершён, Пресс-служба ОАО «НИИ ТП».
- ↑ Стыковки космических аппаратов, драмы на орбите и на земле, Космонавтика.
- ↑ НИИ ТП, и-Маш.
- ↑ МКС перейдёт на новую систему стыковки с космическими кораблями. Журнал «Новости космонавтики» (22.03.2016).
- 1 2 Первый полет «Союз МС»: полвека эволюции
- ↑ Модернизация 700-й серии союзов. Журнал «Новости космонавтики».
- ↑ Сбой датчика системы «Курс-НА» не дал пристыковать «Прогресс» ранее
- ↑ Причиной ручной стыковки «Прогресса» могли быть фильтры «Курс-НА». РИА Новости (02.12.13). Проверено 4 декабря 2013.
- ↑ Модернизация российской рабочей лошадки-космического такси «Союз»
- ↑ Новости. РКС. МЕЖДУНАРОДНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ ПОЛУЧИТ НОВУЮ ЦИФРОВУЮ СИСТЕМУ ДЛЯ СТЫКОВОЧНОГО УЗЛА. www.roscosmos.ru. Проверено 28 октября 2016.
- ↑ Россия создала новую систему стыковки кораблей к МКС
- ↑ РКС разработает новую систему стыковки для космического корабля «Федерация». Роскосмос (12.12.2016).
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .