Способ управления программным разворотом разгонного блока

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для управления программным разворотом разгонного блока (РБ) с помощью неподвижных двигателей ориентации постоянной тяги. Набирают угловую скорость при разгоне и движении по инерции, уменьшают угловую скорость до нуля при торможении и импульсном включении двигателей ориентации, измеряют уровень наиболее влияющего на динамику разворота компонента топлива в баке, в процессе разворота периодически измеряют рассогласования по углам и угловые скорости разворота РБ и отклонения поверхности компонента топлива в баке от продольной оси РБ, выключают двигатели ориентации в конце участка разгона, включают двигатели ориентации в начале участка торможения. Изобретение позволяет обеспечить на участке работы двигателей поджатия разворот РБ с одновременным гашением колебаний компонентов топлива в баках. 6 ил.

 

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к способам управления движением разгонных блоков (РБ), обеспечивающих довыведение космических аппаратов (КА) с опорной орбиты на целевую (как правило, геостационарную) орбиту, осуществление межорбитальных переходов и других операций с КА.

В космической технике известен выбранный в качестве прототипа способ управления программным разворотом разгонного блока с помощью неподвижных двигателей ориентации постоянной тяги, заключающийся в выполнении набора угловой скорости - разгоне, движении по инерции, уменьшении угловой скорости до нуля - торможении и импульсном включении двигателей ориентации при уменьшении угловой скорости ниже заданного уровня (см. [1]).

Известный способ управления программным разворотом позволяет осуществить плоский программный разворот РБ на заданный угол за заданное время с минимально возможным расходом топлива двигателями ориентации. При этом программный разворот, как правило, совершается на пассивном участке траектории выведения, когда компоненты топлива в баках РБ находятся в состоянии невесомости и не оказывают существенного влияния на динамику разворота. Однако известный способ управления не обеспечивает желаемого качества управления на активных участках, когда включены двигатели поджатия, создающие тягу в направлении продольной оси РБ. Циклограмма функционирования РБ предполагает многократное включение двигателей поджатия для осаждения компонентов топлива к днищам баков для проведения дренирования баков и запуска маршевых двигателей. При этом часто возникает необходимость осуществления программного разворота РБ на участке полета с работающими двигателями поджатия. В этом случае большие массы компонентов топлива оказываются поджатыми к нижним днищам топливных баков и во время выполнения программного разворота совершают поперечные колебания, оказывая на боковые стенки баков значительные силовые воздействия. Обычно баки располагаются в хвостовой части РБ, при этом центр масс РБ смещен к носовой части, в которой находится выводимый на орбиту достаточно массивный КА. Поэтому поперечные колебания компонентов топлива создают существенные возмущающие моменты, величины которых сравнимы с величиной управляющего момента, создаваемого двигателями ориентации. В результате процесс разворота при использовании известного способа управления сопровождается значительным «забросом» по углу (перерегулированием) и повышенной колебательностью, приводящими к увеличению расхода топлива двигателями ориентации.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа управления программным разворотом разгонного блока, обеспечивающего на участке работы двигателей поджатия выполнение разворота РБ на заданный угол без перерегулирования с одновременным гашением колебаний компонента топлива, оказывающего наибольшее влияние на динамику программного разворота. Например, для существующих в настоящее время и разрабатываемых криогенных разгонных блоков таким компонентом топлива является окислитель (жидкий кислород), масса которого в несколько раз превосходит массу горючего, при этом из-за особенностей конструктивного расположения бака окислителя создается большое плечо гидродинамической силы относительно центра масс РБ.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является оптимизация циклограммы функционирования РБ за счет расширения возможностей системы управления в части совмещения различных полетных операций.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе управления программным разворотом разгонного блока с помощью неподвижных двигателей ориентации постоянной тяги, заключающемся в выполнении набора угловой скорости - разгоне, движении по инерции, уменьшении угловой скорости до нуля - торможении и импульсном включении двигателей ориентации при уменьшении угловой скорости ниже заданного уровня, в соответствии с изобретением в случае осуществления программного разворота, совмещенного по времени с работой двигателей поджатия, перед разворотом измеряют уровень h наиболее влияющего на динамику разворота компонента топлива в баке, а в процессе разворота периодически измеряют рассогласование по углу Δϑ и угловую скорость ϑ ˙ разворота разгонного блока, угол sϑ и угловую скорость s ˙ ϑ отклонения поверхности указанного компонента топлива в баке от продольной оси разгонного блока, при этом выключение двигателей ориентации в конце участка разгона осуществляют при достижении параметром x значения f1(x'), включение двигателей ориентации в начале участка торможения осуществляют при достижении параметром x значения f2(x'), где f 1 ( x ' ) = 4 π x ' + x ' | x ' | 2 ; f 2 ( x ' ) = x ' | x ' | 2 - функции переключения, а параметры x и x' задают в виде линейных функций измеренных углов и угловых скоростей x=k(k1Δϑ+k2sϑ), x ' = k 1 ϑ ˙ + k 2 s ˙ ϑ с коэффициентами k, k1, k2, определяемыми по заранее рассчитанным зависимостям от уровня h компонента топлива в баке.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется фиг.1-4.

Фиг.1 - Схема разгонного блока при осуществлении программного разворота.

Фиг.2 - Программа управления разворотом в функции безразмерного времени τ.

Фиг.3 - Линии переключения управления в фазовой плоскости безразмерной переменной x и ее производной x' по безразмерному времени τ.

Фиг.4 - Типовые переходные процессы при реализации программного разворота в соответствии с предлагаемым способом управления.

Для управления программным разворотом, совмещенным по времени с работой двигателей поджатия, в математической модели объекта управления необходимо учесть колебания жидких компонентов топлива. В качестве примера рассмотрим математическую модель плоского разворота РБ по тангажу с использованием маятниковой модели, описывающей колебания окислителя в баке. Уравнения пространственного движения РБ как твердого тела с n математическими маятниками выведены в работе [2]. В рассматриваемом случае плоского разворота с одним маятником эти уравнения имеют вид (в предположении малости угла отклонения маятника от положения равновесия)

ϑ ¨ + a 1 s ϑ = μ 1 u ( 1 )

s ¨ ϑ + a 2 s ϑ = μ 2 u , ( 2 )

где

ϑ - угол тангажа РБ;

sϑ - угол отклонения маятника от продольной оси РБ, равный углу отклонения нормали к поверхности окислителя от продольной оси бака;

u - команда на включение управляющих двигателей РБ, принимающая значения - 1, 0, 1;

a 1 = m P 0 d ( m 0 + m ) I Z ; μ 1 = P ( x T x D ) I Z ; ( 3 )

a 2 = P 0 l ( 1 m 0 + m d ( d + l ) ( m 0 + m ) I Z ) ; μ 2 = P l ( 1 m 0 + ( x T x D ) ( d + l ) I Z ) . ( 4 )

Здесь (см. фиг.1)

m0 - масса РБ без учета массы колеблющегося окислителя (масса твердого тела);

IZ - момент инерции твердого тела;

m - масса материальной точки математического маятника, равная массе колеблющегося окислителя;

P0 - тяга двигателей поджатия, направленная вдоль продольной оси РБ;

P - тяга одного двигателя ориентации, перпендикулярная продольной оси РБ;

d - расстояние от точки подвеса маятника до центра масс твердого тела;

l - длина нити математического маятника;

xT - продольная координата центра масс твердого тела в базовой системе координат;

xD - продольная координата точек приложения сил тяги управляющих двигателей в базовой системе координат.

Система уравнений (1)-(2) имеет следующие начальные и конечные условия

ϑ ( 0 ) = ϑ 0 ; ϑ ˙ ( 0 ) = 0 ; s ϑ ( 0 ) = 0 ; s ˙ ϑ ( 0 ) = 0 ( 5 )

ϑ ( t K ) = ϑ K ; ϑ ˙ ( t K ) = 0 ; s ϑ ( t K ) = 0 ; s ˙ ϑ ( t K ) = 0 , ( 6 )

где ϑ0, ϑK - соответственно заданные начальное и конечное значения угла тангажа;

tK - время окончания разворота.

Перейдем к безразмерным переменным

τ = k t ; ( 7 ) x = k ( k 1 Δ ϑ + k 2 s ϑ ) ; ( 8 ) x ' = k 1 ϑ ˙ + k 2 s ˙ ϑ ; ( 9 )

Δ ϑ = ϑ ϑ K ; ( 10 ) y = a 2 s ϑ μ 2 ; ( 11 ) y ' = a 2 s ˙ ϑ μ 2 , ( 12 )

где k = a 2 ; k 1 = a 2 a 2 μ 1 a 2 μ 2 a 1 ; k 2 = a 1 a 2 μ 1 a 2 μ 2 a 1 . ( 13 )

Систему уравнений (1)-(2) и граничные условия (5)-(6) можно представить в виде

x " = u ; y " + y = u ( 14 )

x ( 0 ) = x 0 ; x ' ( 0 ) = 0 ; y ( 0 ) = 0 ; y ' ( 0 ) = 0 ( 15 )

x ( 2 T ) = 0 ; x ' ( 2 T ) = 0 ; y ( 2 T ) = 0 ; y ' ( 2 T ) = 0 , ( 16 )

где символы ' и “ означают соответственно первую и вторую производные по безразмерному времени τ, а 2Т - безразмерное время разворота.

Сохраняя известную по способу-прототипу последовательность операций при выполнении программного разворота (разгон, движение по инерции, торможение), выберем временную программу управления в виде, показанном на фиг.2. При этом система (14) за безразмерное время 2Т перейдет из начальных условий (11) в конечные условия, определяемые формулами

x ( 2 T ) = x 0 σ ( T 2 ξ 2 ) ; y ( 2 T ) = 2 σ cos ( τ T ) ( cos T cos ξ ) , ( 17 )

где σ=signx0. Чтобы обеспечить выполнение конечных условий (16), достаточно выбрать в качестве безразмерного времени Т одно из значений последовательности

T = | x 0 | 4 π i + π i , ( 18 )

где i=1, 2, 3,…, при этом

ξ = | | x 0 | 4 π i π i | ( 19 )

Минимальное безразмерное время разворота обеспечивается при i * = [ | x 0 | + π 2 + π 2 π ] , где квадратные скобки обозначают целую часть числа. Однако при i=i* амплитуда переходного процесса по углу отклонения маятника, моделирующего колебания жидкости в баке, может достигнуть недопустимой величины. Для характерных значений параметров рассматриваемого в примере разгонного блока целесообразно выбрать значение i=2.

Полученные значения параметров T и ξ позволяют реализовать управление программным разворотом, показанное на фиг.2, как функцию времени. Однако для технической реализации целесообразно представить это же управление как функцию переменных состояния x и x', т.е. осуществить синтез управления с обратной связью. Наличие обратной связи, как известно, позволяет компенсировать влияние возмущений, связанных с влиянием внешних факторов, неточным знанием параметров объекта управления и регулятора, неучетом в математической модели второстепенных факторов и др. В предлагаемом способе управления программным разворотом разгонного блока как раз и используется принцип обратной связи. С этой целью были получены уравнения линий переключения в фазовой плоскости (x, x'). При этом отключение двигателя ориентации в конце участка разгона и включение противоположного двигателя ориентации в начале участка торможения осуществляются при достижении параметром x на фазовой плоскости соответственно первой и второй линий переключения (см. фиг.3). Уравнение первой линии переключения имеет вид (для характерных для рассматриваемого РБ значений безразмерного начального условия | x 0 | < 16 π 2 )

f 1 ( x ' ) = 4 π x ' + x ' | x ' | 2 ( 20 ) ,

а уравнение второй линии переключения

f 2 ( x ' ) = x ' | x ' | 2 ( 21 ) .

Для реализации такого управления заранее перед полетом РБ вычисляют зависимости коэффициентов (13) линейных функций (8) и (9) от уровня h окислителя в баке. Для этого вначале расчетным путем или экспериментально определяют зависимости от h безразмерных параметров маятниковой модели поведения жидкости: квадрата безразмерной частоты колебаний маятника ω ¯ 2 , безразмерной массы материальной точки маятника m ¯ , безразмерного расстояния от нижнего полюса бака до точки подвеса маятника C ¯ ' [3]. По этим данным определяют длину нити маятника l = R ω ¯ 2 , массу материальной точки маятника m = ρ R 3 m ¯ и расстояние от точки подвеса маятника до центра масс твердого тела d = x T x 0 C ¯ ' R l , где R - характерный размер бака, ρ - плотность окислителя, xT0 - расстояние от центра масс твердого тела до нижнего полюса бака окислителя. Наконец, по формулам (3), (4), (13) определяют зависимости коэффициентов k, k1, k2 от уровня h окислителя в баке. Эти заранее рассчитанные зависимости используются в полете для определения значений коэффициентов. Для этого перед осуществлением программного разворота в соответствии с предлагаемым способом измеряют уровень h окислителя в баке.

Во время выполнения программного разворота периодически измеряют угол ϑ и угловую скорость ϑ ˙ разворота разгонного блока, а также угол sϑ и угловую скорость s ˙ ϑ отклонения поверхности окислителя в баке от продольной оси разгонного блока, которые по формулам (8)-(10) пересчитываются в параметры управления x и x'. Измерение углов отклонения поверхности окислителя в баке в двух плоскостях можно осуществить, например, с использованием трех радиоволновых уровнемеров, расположенных на боковой стенке внутри цилиндрического бака под углами в 120°. В частности, могут использоваться уровнемеры «Микрорадар-216Н» [4], имеющие массу не более 3 кг и обеспечивающие измерение уровня жидкости в пределах от 0,5 м до 4 м с точностью ±2,5 мм и частотой выдачи измеренных значений уровня не менее 10 1/с. Угловая скорость отклонения поверхности окислителя в баке от продольной оси разгонного блока может быть получена численным дифференцированием измеренного угла отклонения.

Результаты математического моделирования процесса управления программным разворотом с использованием предлагаемого способа, представленные на фиг.4 (а, б, в) показывают хорошее качество управления как при номинальных значениях характеристик разгонного блока (а), так и при 5%-ных разбросах на значения моментов инерции РБ и тяги двигателей поджатия (б, в).

Таким образом, благодаря реализации предложенного в изобретении технического решения, решается задача управления программным разворотом разгонного блока, обеспечивающего на участке работы двигателей поджатая выполнение разворота РБ на заданный угол без перерегулирования с одновременным гашением колебаний компонентов топлива в баках.

Источники информации

1. Б.В. Раушенбах, Е.Н. Токарь. Управление ориентацией космических аппаратов. М., «Наука», 1974 г., стр.191-194.

2. А.Ш. Альтшулер, В.А. Лобанов. Математические модели пространственных колебаний жидких компонентов топлива в баках ракеты космического назначения на активных участках полета. Авиакосмическая техника и технология. 2010 г., №2, стр.39-46.

3. К.С. Колесников. Динамика ракет. М. «Машиностроение», 2003 г.

4. Уровнемер радиоволновой «Микрорадар-21611» ТУ BY 190460725.003-2009. Руководство по эксплуатации РЭ216Н.000-06. http://www.microradartest.com, , market@microradar.com.

Способ управления программным разворотом разгонного блока с помощью неподвижных двигателей ориентации постоянной тяги, заключающийся в выполнении набора угловой скорости - разгоне, движении по инерции, уменьшении угловой скорости до нуля - торможении и импульсном включении двигателей ориентации при уменьшении угловой скорости ниже заданного уровня, отличающийся тем, что в случае осуществления программного разворота, совмещенного по времени с работой двигателей поджатия, перед разворотом измеряют уровень h наиболее влияющего на динамику разворота компонента топлива в баке, а в процессе разворота периодически измеряют рассогласование по углу Δϑ и угловую скорость разворота разгонного блока, угол sϑ и угловую скорость отклонения поверхности указанного компонента топлива в баке от продольной оси разгонного блока, при этом выключение двигателей ориентации в конце участка разгона осуществляют при достижении параметром x значения ƒ1(x'), включение двигателей ориентации в начале участка торможения осуществляют при достижении параметром x значения ƒ2(x'), где ; функции переключения, а параметры x и x' задают в виде линейных функций измеренных углов и угловых скоростей x=k(k1Δϑ+k2sϑ), с коэффициентами k, k1, k2, определяемыми по заранее рассчитанным зависимостям от уровня h компонента топлива в баке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к управлению ориентацией космического, в частности транспортного грузового корабля (ТГК) с неподвижными панелями солнечных батарей (СБ). Способ включает закрутку ТГК вокруг нормали к рабочей поверхности СБ, направленной на Солнце, с угловой скоростью не менее 1,5 град/сек.

Изобретение относится к управлению движением космического, в частности транспортного грузового корабля (ТГК) с неподвижными панелями солнечных батарей (СБ). Способ включает закрутку ТГК вокруг направления нормали к рабочей поверхности СБ, направленной на Солнце, с угловой скоростью не менее 1,5 град/сек.

Изобретение относится к управлению ориентацией космического, в частности транспортного грузового корабля (ТГК) с неподвижными панелями солнечных батарей (СБ). Способ включает закрутку ТГК вокруг нормали к рабочей поверхности СБ, направленной на Солнце, с угловой скоростью не менее 1,5 град/сек.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в двигательных установках (ДУ) космических летательных аппаратов (КЛА). ДУ КЛА содержит криогенный бак с экранно-вакуумной теплоизоляцией и каналом с теплообменником, расходный клапан, бустерный насос, заборное устройство с накопителем капиллярного типа с теплообменником и дроссельным устройством, пневмогидравлическую систему с трубопроводом.

Изобретение относится к управлению спуском космического аппарата (КА) в атмосфере планеты путем регулирования его аэродинамического качества (АК). На начальном участке полета скорость КА в атмосфере увеличивается (КА движется к условному перицентру орбиты).

Изобретение относится к управлению спуском космического аппарата (КА) в атмосфере планеты путем регулирования его аэродинамического качества (АК). Способ заключается в выборе условий переключения угла крена на нулевое значение, с обеспечением перевода КА с изотемпературного участка (ИТУ) спуска на рикошетирующую траекторию.

Изобретение относится к управлению движением космического аппарата (КА), на котором размещены теплоизлучающий радиатор и солнечная батарея (СБ). Способ включает выполнение полета КА по орбите вокруг планеты с разворотом СБ в положение, соответствующее совмещению нормали к рабочей поверхности СБ с направлением на Солнце.

Изобретение относится к космическим тросовым системам (КТС) и может быть использовано для перевода КТС в ротационный режим в плоскости орбиты без использования реактивных двигателей.

Группа изобретений относится к управлению угловым движением космического аппарата (КА). Способ включает дополнительное формирование сигналов оценки угла ориентации и угловой скорости вращения КА.

Изобретение относится к управлению ориентацией искусственного спутника Земли (ИСЗ) с панелями солнечных батарей (ПСБ). Согласно предложенному способу осуществляют необходимые развороты ИСЗ вместе с ПСБ и, отдельно, ПСБ - вокруг первой и второй осей.

Изобретение относится к управлению ориентацией искусственных спутников Земли (ИСЗ) с солнечными батареями (СБ). В составе ИСЗ (3) дополнительно предусматривают автономный контур (АК) управления ориентацией ИСЗ относительно направления на Солнце (2). При нарушении точности данной ориентации прекращают ориентацию ИСЗ с использованием бортового компьютера одновременно относительно направлений на Солнце и на Землю (1). При этом включают указанный АК, а СБ (5) устанавливают в фиксированное положение относительно корпуса ИСЗ для получения максимальной их освещенности. Возобновление ориентации ИСЗ с использованием бортового компьютера осуществляют по радиокоманде с Земли. Точность ориентации ИСЗ на Солнце м.б. оценена по текущим параметрам системы электропитания ИСЗ. Признаком нарушения данной ориентации может служить начало работы системы электропитания в режиме разряда бортовых аккумуляторных батарей, при полете вне теневых участков орбиты (4). Техническим результатом изобретения является обеспечение живучести ИСЗ при его длительной автономной эксплуатации в космосе. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для коррекции космического аппарата (КА) с помощью электрореактивных плазменных двигателей (ЭРПД). Выбирают ЭРПД для включения, определяют необходимое время работы ЭРПД, выбирают используемые и неиспользуемые электроды двигателей, подключают выбранные электроды к источникам питания с помощью контакторов, включают и выключают источники питания для запуска и работы ЭРПД в течение необходимого времени, формируют высокоомную резистивную сеть стока электрического заряда с электродов ЭРПД на корпус КА, формируют два режима коммутации электрических цепей двигателя, подключают к электродам неработающих ЭРПД основные и резервные источники питания с емкостными фильтрами, оставляют электрические цепи выбранного ЭРПД подключенными к используемым источникам питания, отключают электрические цепи остальных двигателей от используемых источников питания и оставляют подключенными к неиспользуемым источникам питания, включают и отключают в соответствии с определенным алгоритмом используемые источники питания. Изобретение позволяет повысить надежность системы коррекции КА. 4 ил.

Изобретение относится к управлению движением космического аппарата (КА) с помощью реактивного двигателя коррекции (ДК). Способ включает приложение к КА тестового и корректирующего воздействий. При каждом из них определяют темпы нагрева стенки камеры сгорания ДК. По тестовым данным (тяге и темпу нагрева) находят коэффициент трансформации. Тягу ДК рассчитывают, умножая этот коэффициент на темп нагрева при корректирующем воздействии. По результатам отработки планов коррекций получают набор достоверных значений ускорений для дальнейшей работы с КА. Техническим результатом изобретения является повышение качества удержания (в т.ч. надежности и оперативности коррекции) КА в заданной области, в частности на геостационарной орбите.

Изобретение относится к управлению движением геостационарных космических аппаратов (КА) в периоды резервирования и оперативного ввода в эксплуатацию. На этапе пассивного дрейфа КА из стартовой позиции резервирования (СПР) в рабочую орбитальную позицию (точку «стояния») минимизируют энергозатраты бортовых систем КА. Для этого расстояние между СПР и точкой «стояния» выбирается с учетом гарантированного срока невостребованности выводимого КА и времени приведения КА на СПР. КА переводят в дежурный режим и затем в режим аппаратной закрутки. По окончании резервирования КА выводят из режима закрутки. Техническим результатом изобретения является экономия рабочего тела системы коррекции и сокращение времени замены отработавшего КА новым до технического минимума, определяемого погрешностью определения срока невостребованности КА. 1 ил.

Изобретение относится к управлению движением группы (кластера) космических аппаратов (КА), преимущественно геостационарных спутников Земли. Согласно способу линии узлов и линии апсид орбит мониторингового КА (МКА) и смежных КА (СКА) поддерживают ортогональными. Сумма эксцентриситетов орбит должна составлять ~ 0,0004, а наклонение орбиты МКА относительно орбиты СКА - не менее (14-15) угл. с. С этой целью проводят регулярные коррекции для удержания концов (фазовых) векторов наклонения и эксцентриситета в требуемых областях прицеливания. Кроме того, корректируют долготы (периоды обращения) так, чтобы начало осей координат (отклонениий вдоль орбиты и по радиусу-вектору) совпадало в заданных пределах с центром эллипса дистанцирования от СКА. Переопределяют центры областей прицеливания при корректировке стратегии управления движением центра масс СКА. При снижении уровня приема на МКА излучения антенн, установленных на СКА, переходят в режим приема информации для СКА с наземных антенн. В случае уверенного приема на МКА сигналов указанных антенн СКА в течение 12 ч осуществляют непосредственный круглосуточный мониторинг СКА двумя МКА. Данные МКА установлены на диаметрально противоположных сторонах указанного эллипса дистанцирования. Техническим результатом изобретения является удержание КА на рабочей позиции без помех другим КА и мониторингу СКА. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для автономной коллокации на геостационарной орбите. Переводят векторы наклонения и эксцентриситета на границы разнесенных относительно друг друга областей прицеливания, измеряют параметры орбиты каждого космического аппарата (КА), определяют текущие значения орбитальных параметров каждого КА, приводят КА с самоколлокацией (КАСК) в заданную область удержания по широте (наклонению) и долготе, выявляют стратегию управления движением центра масс смежного КА, уточняют положение центра области прицеливания по наклонению смежного КА, проводят коррекции наклонения вектора наклонения орбиты КАСК в фазовой плоскости с учетом сезона (текущего прямого восхождения Солнца), линии узлов орбиты смежного КА и центра, корректируют с помощью двигателей малой тяги период обращения, наклонения и эксцентриситета орбиты, или уклонения в случае опасного сближения КА. Изобретение позволяет исключить радиопомехи и обеспечивать коллокацию с помощью только центра управления КАСК. 4 ил.

Изобретение относится к системам автоматического управления (САУ) авиационно-космическими объектами, работающими, главным образом, в экстремальных условиях внешней среды. САУ содержит последовательно связанные массив датчиков, блок сбора информации (БСИ), управляющие вычислители (УВУ), переключатель каналов, управляемый блоком контроля. УВУ подключены к исполнительным органам объекта управления. САУ также содержит бесплатформенную инерциальную навигационную подсистему с соответствующими датчиками и (нейро-) вычислителями. САУ имеет сообщенные с БСИ типовую аппаратуру спутниковой навигации и оригинальную подсистему оптической коррекции с датчиками разных диапазонов спектра, микропроцессорными и др. элементами. В составе САУ предусмотрено запоминающее устройство, сохраняющее рестартовые массивы для восстановления работоспособности УВУ после импульса ионизирующего или электромагнитного излучения. Для нейтрализации параметрических отказов предусмотрен источник вторичного (постоянного и импульсного) питания, управляемый от УВУ схемами на полевых транзисторах. Все средства нейтрализации катастрофических отказов имеют внутреннее резервирование с контролем их функционирования и переключением на правильно работающий канал. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности и точности работы САУ длительное время в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов и расширении диапазона применения САУ. 27 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к космонавтике, в частности к области управления космическими аппаратами (КА). Бортовыми средствами аппарата определяются координаты включения двигательной установки, величины и ориентации импульсов характеристической скорости КА. При этом отрабатывается рациональное управление вектором тяги двигательной установки. Способ заключается в последовательной подаче двух импульсов характеристической скорости. Первый импульс подается в плоскости движения КА против вектора его скорости для обеспечения схода аппарата с орбиты. Второй импульс подается в направлении, перпендикулярном к плоскости полета, для управления боковой дальностью. Техническим результатом изобретения является снижение потребных энергетических затрат, повышение оперативности управления, повышение точности посадки аппарата на полигоны малых размеров. 2 ил.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, а именно к двигательным установкам космических аппаратов и разгонных блоков. Модульная двигательная установка малой тяги содержит силовые рамы с закрепленными на них сферическими топливными баками с осями, имеющими наклон к оси установки, и деформируемыми металлическими перегородками, разделяющими их на жидкостные и газовые полости, емкости для хранения сжатого газа, жидкостные реактивные двигатели ориентации и стабилизации, корректирующе-тормозной реактивный двигатель, агрегаты автоматики и управления, трубопроводы, соединяющие между собой элементы системы, закрепленные на силовых рамах. Устройство образовано из трех автономных модулей - модуля топливных баков, модуля системы наддува и корректирующего тормозного реактивного двигателя, модуля двигателей ориентации и стабилизации. Первый и второй модули соединены между собой пневмомагистралями и гидромагистралями, в которых установлены мембраны прорыва и разъемные соединения. Техническим результатом изобретения является расширение эксплуатационных возможностей, повышение надежности работы двигательной установки и обеспечение безопасности работ при обслуживании. 6 ил.

Изобретение относится к управлению движением связанных тросом космических объектов. Способ включает расстыковку указанных объектов с сообщением спускаемому аппарату (СА) начальной скорости расхождения против вектора орбитальной скорости. Затем выпускают трос с постоянной силой натяжения при удалении СА и безударно переводят связку в режим попутного маятникового движения, фиксируя длину троса. Трос отрезают в момент прохождения СА местной вертикали орбитальной станции. Величина ускорения указанной силы натяжения троса при удалении СА от орбитальной станции , где - величина трансверсального импульса скорости расталкивания. Данные величины отнесены к соответствующим параметрам стартовой круговой орбиты. Технический результат изобретения состоит в исключении участков возвратного движения СА с тросом, чем достигается упрощение управления маневром спуска. 4 ил.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для управления программным разворотом разгонного блока с помощью неподвижных двигателей ориентации постоянной тяги. Набирают угловую скорость при разгоне и движении по инерции, уменьшают угловую скорость до нуля при торможении и импульсном включении двигателей ориентации, измеряют уровень наиболее влияющего на динамику разворота компонента топлива в баке, в процессе разворота периодически измеряют рассогласования по углам и угловые скорости разворота РБ и отклонения поверхности компонента топлива в баке от продольной оси РБ, выключают двигатели ориентации в конце участка разгона, включают двигатели ориентации в начале участка торможения. Изобретение позволяет обеспечить на участке работы двигателей поджатия разворот РБ с одновременным гашением колебаний компонентов топлива в баках. 6 ил.

Наверх