Курс (система сближения)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Вид из иллюминатора аппаратуры системы сближения «Курс» грузового корабля «Прогресс М-66»

Курс — радиотехническая система взаимных измерений параметров движения для поиска, сближения и стыковки космических аппаратов с орбитальной станцией. Новая, более совершенная чем «Игла» радиосистема измерения параметров относительного движения[1]. В 1986 году состоялась первая стыковка с использованием аппаратуры «Курс»[2]. Система впервые успешно прошла отработку и испытания в составе ТПК «Союз ТМ» (11Ф732А51 № 51), а затем ТГК «Прогресс М» (11Ф615А55)[3].

История[править | править вики-текст]

В 1979 году на базе отработанной сетки частот системы «Мера» была начата разработка второго поколения аппаратуры ВИСС — «Курс» под руководством главного конструктора направления Моргулева А. С. Главными её особенностями были наличие резерва, системы встроенного тест-контроля, андрогинность (измерение дальности и скорости на обоих КА), большие диапазоны измеряемых параметров, высокая точность их измерения, выдача необходимой информации для облета. Все это определило высокую надежность аппаратуры, хорошую адаптацию к системам управления КА различного класса, в том числе к орбитальным станциям сложной конфигурации, не утраченную и в наши дни.

Для аппаратуры «Курс» был разработан сложный комплекс контрольно-испытательной аппаратуры, включавший в себя управляющий вычислительный комплекс на базе специфицированной 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 напряженно шли работы по изготовлению и испытанию пассивного комплекта 17Р65.

ТГК «Прогресс М-55» отстыковался от МКС. Справа крупным планом, обзорная антенна и аппаратура сближения

В 1988 году главным конструктором направления по ВИСС назначен Сусленников В. В.

Система «Курс-ММ»[править | править вики-текст]

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 ММ 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 приемно-передающие модули ММ диапазона 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.

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 надежность аппаратуры, упростило её изготовление. Существенной доработке подверглись и алгоритмы обработки угломерной информации в аппаратуре, повышена точность измерения углов крена. С 2000 года главным конструктором по ВИСС назначен Медведев С. Б.

На протяжении 90-х годов непрерывно шли пуски КА к станции «Мир», а затем начались работы по созданию Международной космической станции. Основу её положили модули «Заря» и «Звезда». В настоящее время продолжается сопровождение стыковок грузовых и обитаемых объектов с МКС, ведется модернизация аппаратуры «Курс», связанная с заменой в ней устаревшей комплектации, проводится изготовление и регулирование товарных комплектов аппаратуры Российского производства.

Система «Курс-АТV»[править | править вики-текст]

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.

Система «Курс-А»[править | править вики-текст]

Последний комплект системы «Курс-А» обеспечил успешную стыковку пилотируемого корабля «Союз ТМА-20М» в автоматическом режиме 19 марта 2016 года[4].

Система «Курс-НА»[править | править вики-текст]

С 2003 года в отделении ведутся работы по созданию комплекса аппаратуры «Курс-НА» (НА — новая активная), предназначенной для замены активной части аппаратуры «Курс» на перспективных 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 решетку с фазовым управлением.

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[5].

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 Соловьева, 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[6].

Следующее испытание системы прошло в ходе полета ТГК «Прогресс М-21М». Сближение проходило в автоматическом режиме, однако за 60 м до станции движение было прекращено. Процедура была завершена космонавтом Олегом Котовым[7].

Система «Курс-МКП»[править | править вики-текст]

Курс-МКП — двухкомпонентная цифровая система для стыковки пилотируемых и грузовых космических кораблей к российскому сегменту Международной космической станции (МКС), пассивная часть которой будет устанавливаться на МКС, а активная — на причаливаемые к ней корабли, с 2018 года. Это разработка специалистов АО «НИИ точных приборов» (НИИ ТП) холдинга «Российские космические системы». Прибор «Курс-МКП» состоит из отдельных модулей, и работает на расстоянии до 200 километров. Аппаратура приспособлена для работы не только в герметичных отсеках МКС, но и в условиях возможной разгерметизации[8].

Разработка системы «Курс-Л»[править | править вики-текст]

Система «Курс-Л» разрабатывается для перспективного российского пилотируемого корабля «Федерация». Новая радиотехническая система создается 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: упрощенный — измеритель параметров сближения для стыковки на околоземной орбите, и более сложный вариант для обеспечения операций сближения и стыковки космических кораблей на орбите Луны[9].

Модификации[править | править вики-текст]

Аппаратура радиотехнической системы «Курс-А» производится на Украине и в России (киевский «Элмис» и ОАО «Ижевский радиозавод» и ОАО «НИИ ТП»), в будущем на кораблях «Союз» будут устанавливать изготавливаемую в России систему «Курс-НА». Это связано с необходимостью перехода на современную элементную базу с организацией её производства на территории России[10]. Радиотехническая система «Курс-НА» поиска, сближения и стыковки космических аппаратов третьего поколения (главный конструктор направления Медведев С. Б.) предназначена заменить аппаратуру «Курс А». Система построена с использованием современных методов цифровой обработки сигналов и перспективной элементной базы[11].

  • «Курс-П»;
  • «Курс-35»;
  • «Курс-О»;
  • «Курс-ММ»;
  • «Курс-ATV»;
  • «Курс-А»;
  • «Курс-Н»;
  • «Курс-НА».

Особенности[править | править вики-текст]

Новая система сближения «Курс» не требует разворотов орбитальной станции при сближении.

Интересные факты[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. "Курс" система сближения космических аппаратов, Семейные истории.
  2. НИИ ТП, и-Маш.
  3. Стыковки космических аппаратов, драмы на орбите и на земле, Космонавтика.
  4. МКС перейдет на новую систему стыковки с космическими кораблями (рус.). Журнал «Новости космонавтики» (22.03.2016).
  5. Модернизация 700-й серии союзов (рус.). Журнал «Новости космонавтики».
  6. Сбой датчика системы «Курс-НА» не дал пристыковать «Прогресс» ранее
  7. Причиной ручной стыковки «Прогресса» могли быть фильтры «Курс-НА». РИА Новости (02.12.13). Проверено 4 декабря 2013.
  8. Новости. РКС. МЕЖДУНАРОДНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ ПОЛУЧИТ НОВУЮ ЦИФРОВУЮ СИСТЕМУ ДЛЯ СТЫКОВОЧНОГО УЗЛА. www.roscosmos.ru. Проверено 28 октября 2016.
  9. РКС разработает новую систему стыковки для космического корабля «Федерация» (рус.). Роскосмос (12.12.2016).
  10. Россия в будущем модернизирует космический корабль "Союз", ИНТЕРФАКС-АВН (3 ноября 2010 года).
  11. Очередной этап отработки аппаратуры «Курс-НА» завершен, Пресс-служба ОАО «НИИ ТП».