Валерий Рюмин - Год вне Земли

• Название: Год вне Земли
• Автор: Валерий Рюмин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1987

Книга — космический дневник Валерия Рюмина, трижды слетавшего в космос и проведшего вне Земли в общей сложности почти год.

---

Для проведения навигационных измерений привлекаются наземные станции слежения, расположенные вблизи крупных городов СССР, и морские суда, находящиеся в определенных точках Мирового океана. В качестве навигационных измерений используются радиолокационные измерения дальности, скорости изменения этой дальности и углов, определяющих положение в пространстве линии «станция слежения — космический аппарат». Проведение расчетов непрерывно контролируется специалистами-баллистиками, которые при необходимости могут внести коррекции в вычислительный процесс с выносных пультов терминальной сети.

Одними из основных видов информации, на основании анализа которой осуществляется управление полетом, являются телеметрические данные. Этот вид информации предназначен для контроля работоспособности и оценки состояния экипажа, бортовых систем, контроля правильности исполнения команд и заданных динамических режимов и операций. На основании анализа телеметрической информации оперативно принимаются решения по действиям экипажа и управлению с Земли.

Обработка и анализ телеметрической информации позволяют получить результаты, отображающие состояние КА в требуемом для принятия решения виде.

Бортовые телеметрические системы являются одним из основных источников информации о процессах и явлениях, протекающих на КА, и обеспечивают устойчивую связь между КА и наземными станциями слежения. Скорость передачи телеметрической информации оценивается сотнями тысяч бит в секунду. Так, число измеряемых физических параметров на орбитальных станциях типа «Салют» достигает 2000, на кораблях «Союз Т» и «Прогресс» — приблизительно по 1000. Столь значительные объемы передаваемой на Землю телеметрической информации вызваны качественным и количественным усложнением новых поколений космических аппаратов, расширением областей их использования.

Прием телеметрической информации на Земле осуществляется станциями слежения, расположенными на территории Советского Союза и кораблях командно-измерительного комплекса. Станции слежения передают в Центр управления полные и сокращенные потоки телеметрической информации.

В Центр управления полетом информация поступает по широкополосным и телефонным каналам связи. При этом по широкополосным каналам идет необработанная информация со станций слежения на участках выполнения динамических операций (выведение на орбиту ИСЗ, коррекция орбиты, сближение, стыковка и т. п.), научных и технических экспериментов. Телефонные же каналы связи используются для передачи обработанной на станциях слежения информации, как правило, на дежурных участках полета.

Весь поток информации, несмотря на то, что объем его довольно значителен, обрабатывается в темпе приема на вычислительных системах, и результаты выдаются в реальном масштабе времени. При отсутствии прямой видимости между КА и наземной станцией информация записывается на бортовое запоминающее устройство и передается на Землю в очередных сеансах связи.

Управление процессом сбора и обработки телеметрической информации осуществляется службой телеметрического обеспечения Центра управления.

Обработка принятого потока телеметрической информации производится в телеметрическом информационно-вычислительном комплексе, который выполняет следующие операции: определение режима работы и идентификацию бортовой радиотелеметрической системы; сглаживание шумовой составляющей; уменьшение избыточности потока измерений; выделение и масштабирование существенных достоверных измерений; преобразование значений телеметрических измерений из относительного масштаба, выраженного в двоичных единицах или процентах, в масштабе физических величин, то есть в градусы, давление, и, наконец, на основе этих результатов получение обобщенных параметров, логических зависимостей, статистических данных. Для решения этих задач используются алгоритмы уменьшения избыточности и повышения достоверности, алгоритмы матриц состояния параметров, алгебраических уравнений и ряд других.

Анализ телеметрической информации обеспечивает контроль за состоянием бортовых систем, а также формирует обобщенную картину состояния КА в целом. Результатом анализа информации являются данные о работе постояннодействующих и динамических систем, запасах и расходах различных ресурсов (рабочего тела, электроэнергии), оценка правильности выполнения заданных режимов работы систем, а также интегральная оценка состояния космического аппарата и рекомендации персоналу управления.

Результаты обработки и анализа телеметрической информации выдаются на индивидуальные и коллективные средства отображения специалистов в залах управления и в помещениях групп поддержки. Общее время, затрачиваемое на прохождение от бортовых средств измерений до средств отображения, включая автоматизированную обработку и анализ, настолько мало (составляет 2— 3 секунды), что момент получения информации персоналом управления практически совпадает с моментом проведения измерений на борту.

Для осуществления управления космическими объектами необходимо иметь командно-программное обеспечение полета.

В задачи командно-программного обеспечения полета входят:

разработка долгосрочной и детальной (суточной) программ полета орбитальных станций и кораблей, работы наземных средств и средств Центра управления, программ очередных сеансов связи;

разработка и выдача на борт массивов командно-программной информации, распоряжений экипажу и наземным средствам;

оперативный контроль реализации планов и программ;

разработка изменений программ в случае возникновения нештатных ситуаций в работе бортовых и наземных средств;

оперативная разработка предложений сменному руководителю полета по изменению программ в ходе сеанса и их реализации;

выработка заключений о реализации планов и программ.

Долгосрочные планы разрабатываются на основе утвержденной До начала полета программы, имеющихся оценок хода реализации программы и предложений организаций, участвующих в обеспечении полета. Они разрабатываются на 2—3 недели.

Детальные суточные программы разрабатываются на основе заданий, предусмотренных долгосрочными планами, заключений по текущей обстановке на космическом аппарате и наземных средствах, предложений, поступающих от групп поддержки. Окончательный вариант детального плана выпускается за сутки до реализации, однако при исключительных обстоятельствах он может корректироваться и в процессе реализации. В детальном плане с привязкой ко времени расписаны последовательность и времена задействования станций слежения, выполнения динамических операций, программа действий экипажа на каждом витке, план радиообмена с бортом, программа информационного обмена Центра со станциями слежения.

Программы сеансов связи уточняются после получения заключения о предыдущем сеансе. Они предусматривают последовательность выдачи командно-программной информации.

Командно-программная информация — это массив команд по включению или выключению бортовой аппаратуры с указанием времени выдачи команд и массивов числовых данных для работы бортового вычислительного комплекса. Команды выдаются автоматически и вручную.

Разработка плановых документов ведется с помощью командного информационно-вычислительного комплекса. Он строится на базе специализированных вычислительных устройств и обеспечивает одновременную связь с тремя станциями слежения.

В помещениях для специалистов планирования оборудованы выносные терминальные пункты, включающие дисплеи, графопостроитель и устройства быстрой печати. Информацию для плановых расчетов специалисты выбирают с помощью дисплеев из банка данных.

В банке данных хранятся разработанные до начала полета математические модели различного уровня, обеспечивающие разработку планов и программ, исходные данные по составу наземных средств и данные баллистической обстановки, получаемые по автоматическим каналам из баллистического информационно-вычислительного комплекса.

Необходимые сведения по детальной обстановке специалисты по планированию вводят в вычислительный комплекс с помощью дисплея.

Кроме получения информации и ее надежной обработки на Земле, необходимо иметь комплекс средств отображения информации.

Комплекс средств отображения информации обеспечивает предоставление персоналу управления различными видами информации: формуляров телеметрических параметров; результатов автоматизированного анализа работы бортовых систем; баллистико-навигационной информации; планов работ; массивов передаваемой командно-программной информации и получаемых квитанций; телевизионной информации с космодрома, с борта корабля или станции; временных отсчетов, синхронизирующих процесс управления; различных графических карт; оперативных документальных сообщений.