Научная статья на тему 'ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МИКРОУСКОРЕНИЙ НА РОССИЙСКОМ СЕГМЕНТЕ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ'

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МИКРОУСКОРЕНИЙ НА РОССИЙСКОМ СЕГМЕНТЕ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
95
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОРБИТАЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ / МОНИТОРИНГ МИКРОГРАВИТАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ / ДАТЧИКИ МИКРОУСКОРЕНИЙ / ДИНАМИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Обыденников С.С., Титов В.А., Волков О.Н.

Приведены причины необходимости создания бортовой информационно-измерительной системы для контроля и диагностики микроускорений на пилотируемых космических комплексах, и описан путь ее создания, начиная от орбитальных комплексов «Салют-6», «Салют-7» и включая этап эксплуатации Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС). Даны примеры проблем, возникших при регистрации уровней микроускорений на пилотируемых комплексах измерителями ускорений первого поколения: акселерометрами линейными оптическими и измерителями микроускорений ИМУ-128. Приведена конструкция и дано описание первого элемента информационно-измерительной системы на РС МКС: цифрового измерителя микроускорений ИМУ-Ц, обеспечивающего с 2011 г. по настоящее время мониторинг микроускорений на борту РС МКС. Дан ряд полученных с помощью ИМУ-Ц результатов, и сделаны выводы о необходимости совершенствования информационно-измерительной системы. Предложены пути совершенствования информационно-измерительной системы, которые могут быть использованы как на существующих, так и на перспективных пилотируемых космических комплексах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Обыденников С.С., Титов В.А., Волков О.Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DATA MEASUREMENT SYSTEM FOR MONITORING AND DIAGNOSTICS OF MICROACCELERATIONS ONBOARD THE INTERNATIONAL SPACE STATION RUSSIAN SEGMENT

The paper makes a case for development of a Data Measurement System (DMS) to monitor and diagnose microaccelerations onboard manned space stations. It describes the evolution of DMS designs, starting with space stations Salyut-6, Salyut-7 and including the operational phase of the International Space Station Russian Segment (ISS RS). It provides examples of problems that were occurring when microacceleration levels onboard space stations were measured using the first-generation acceleration meters: linear optical accelerometers and microacceleration meters IMU-128. It describes the design of the first DMS element onboard the ISS RS: the Digital MicroAcceleration Meter (DMAM), which has been monitoring microaccelerations onboard the ISS RS since 2011. The paper discusses some of the results obtained using the DMAM, and draws the conclusion about the need to improve the DMS. It proposes ways to improve the DMS, which can be used both onboard the existing and future manned space stations.

Текст научной работы на тему «ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МИКРОУСКОРЕНИЙ НА РОССИЙСКОМ СЕГМЕНТЕ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ»

УДК 629.784.051:531.7:681.518.3

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МИКРОУСКОРЕНИЙ НА РОССИЙСКОМ СЕГМЕНТЕ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

© 2015 г. Обыденников С.С.1, Титов В.А.1, Волков О.Н.2

Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (цНИИмаш) Ул. Пионерская, 4, г. Королёв, Московская обл., Российская Федерация, 141070,

e-mail: corp@tsniimash.ru

2Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва (РКК «Энергия») Ул. Ленина, 4А, г. Королёв, Московская обл., Российская Федерация, 141070,

e-mail: post@rsce.ru

Приведены причины необходимости создания бортовой информационно-измерительной системы для контроля и диагностики микроускорений на пилотируемых космических комплексах, и описан путь ее создания, начиная от орбитальных комплексов «Салют-6», «Салют-7» и включая этап эксплуатации Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС). Даны примеры проблем, возникших при регистрации уровней микроускорений на пилотируемых комплексах измерителями ускорений первого поколения: акселерометрами линейными оптическими и измерителями микроускорений ИМУ-128. Приведена конструкция и дано описание первого элемента информационно-измерительной системы на РС МКС: цифрового измерителя микроускорений ИМУ-Ц, обеспечивающего с 2011 г. по настоящее время мониторинг микроускорений на борту РС МКС. Дан ряд полученных с помощью ИМУ-Ц результатов, и сделаны выводы о необходимости совершенствования информационно -измерительной системы. Предложены пути совершенствования информационно-измерительной системы, которые могут быть использованы как на существующих, так и на перспективных пилотируемых космических комплексах.

Ключевые слова: орбитальные комплексы, квазистатические микроускорения, мониторинг микрогравитационной обстановки, датчики микроускорений, динамические операции.

DATA MEASUREMENT SYSTEM FOR MONITORING AND DIAGNOSTICS OF MICROACCELERATIONS ONBOARD THE INTERNATIONAL SPACE STATION RUSSIAN SEGMENT Obydennikov S.S.1, Titov V.A.1, Volkov O.N.2

1 Central Research Institute of Machine Building (TsNIImash) 4 Pionerskaya str, Korolev, Moscow region, 141070, Russian Federation, e-mail: corp@tsniimash.ru

2S.P. Korolev Rocket and Space Public Corporation Energia (RSC Energia)

4A Lenin str., Korolev, Moscow region, 141070, Russian Federation, e-mail: post@rsce.ru

The paper makes a case for development of a Data Measurement System (DMS) to monitor and diagnose microaccelerations onboard manned space stations. It describes the evolution of DMS designs, starting with space stations Salyut-6, Salyut-7 and including the operational phase of the International Space Station Russian Segment (ISS RS). It provides examples of problems that were occurring when

microacceleration levels onboard space stations were measured using the first-generation acceleration meters: linear optical accelerometers and microacceleration meters IMU-128. It describes the design of the first DMS element onboard the ISS RS: the Digital MicroAcceleration Meter (DMAM), which has been monitoring microaccelerations onboard the ISS RS since 2011. The paper discusses some of the results obtained using the DMAM, and draws the conclusion about the need to improve the DMS. It proposes ways to improve the DMS, which can be used both onboard the existing and future manned space stations.

Key words: orbital complexes, quasistatic microaccelerations, microgravity environment monitoring, microaccelaration sensors, dynamic operations.

ОБЫДЕННИКОВ С.С. ТИТОВ B.A. ВОЛКОВ О.Н.

ОБЫДЕННИКОВ Станислав Степанович — кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ЦНИИмаш, e-mail: obstas@mail.ru

OBYDENNIKOV Stanislav Stepanovich — Candidate of Science (Engineering), Lead Research Scientist at TsNIImash, e-mail: obstas@mail.ru

ТИТОВ Василий Александрович — кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ЦНИИмаш, e-mail: titovva4@yandex.ru

TITOV Vasily Alexandrovich — Candidate of Science (Physics and Mathematics), Leading Research Scientist at TsNIImash, e-mail: titovva4@yandex.ru

ВОЛКОВ Олег Николаевич — заместитель начальника отдела - начальник сектора РКК «Энергия», e-mail: oleg.n.volkov@rsce.ru

VOLKOV Oleg Nikolaevich — Deputy Head of Department - Chief of Subdepartment at RSC Energia, e-mail: oleg.n.volkov@rsce.ru

Введение

Знание уровней микроускорений на борту пилотируемых космических комплексов (ПКК), их спектрального состава и пространственного распределения — необходимое условие эффективного использования ПКК для решения научных и прикладных задач, а также контроля остаточного ресурса конструкции.

Исследование распределения и динамики полей остаточной микрогравитации в различных частотных диапазонах, их зависимость от режимов функционирования систем и агрегатов МКС позволяет изучить основные закономерности распространения энергии вибровозмущений на борту орбитальных комплексов, уточнить математические модели и динамические характеристики различных сборок МКС.

Реальное представление о микроускорениях, фактически действующих на борту ПКК, можно получить в результате их непосредственного измерения в условиях орбитального полета с регистрацией измеренных значений, передачей результатов на Землю для дальнейшей обработки с привлечением методов математического анализа [1].

Проблемы мониторинга источников микроускорений на ПКК

Динамическая обстановка на борту ПКК характеризуется сложной комбинацией квазипостоянных микроускорений и микровибраций. Их частотный спектр простирается от 0,01 Гц и менее до нескольких сотен герц, а амплитудные значения изменяются от 10-6£ до 10-1^. Таким образом, очевидна сложность

задачи создания бортовой информационно-измерительной системы (ИИС) для контроля и диагностики микроускорений во всех диапазонах возмущений.

Первые элементы такой системы были установлены еще на орбитальных станциях «Салют-6», «Салют-7» и «Мир», сначала в виде датчиков микроускорений АЛО (акселерометров линейных оптических), а затем и в виде датчиков ИМУ-128 (измерителя микроускорений), разработчиком которых является один из авторов статьи [2]. Особенностью этих датчиков было то обстоятельство, что необходимая частота опроса датчиков микроускорений (100-200 Гц) обеспечивалась только в зонах непосредственного приема информации, т. е. в зонах работы российских наземных пунктов, которые охватывали незначительную часть полета ПКК. При планировании динамических операций, таких как стыковка и расстыковка космических кораблей, коррекция орбиты ПКК, это обстоятельство учитывалось, и благодаря этому была собрана обширная информация по уровням микроускорений большинства динамических операций. Недостаток измерительных средств частично был компенсирован применением методов математического моделирования [3, 4].

На первом этапе функционирования МКС для инструментального контроля уровня микроускорений на борту модулей РС МКС в составе функционально-грузового блока (1998 г.) и служебного модуля (2000 г.) были установлены те же измерители микроускорений АЛО и ИМУ-128, что и на станции «Мир», имеющие те же проблемы с регистрацией измерений. Датчики ИМУ-128 были размещены в пяти сечениях служебного модуля (СМ) и пяти сечениях функционально-грузового блока [4].

Схема расположения акселерометров и источников возмущений на борту служебного модуля приведена на рис. 1.

Рис. 1. Характерные источники вибропроцессов и расположение измерителей микроускорений (ИМУ) : АО — агрегатный отсек; РО — рабочий отсек; ПхО — переходной отсек; БД — беговая дорожка; ВЭ — велоэргометр; СКВ — система кондиционирования воздуха

С использованием датчиков АЛО и ИМУ-128 было проведено большое количество измерений, результаты анализа некоторых из них приведены в публикациях [5, 6].

Однако для проведения длительного мониторинга уровней микроускорений, позволяющего определять уровни микроускорений во время периодов поддержания ориентации на двигателях РС МКС (до пяти часов), сна экипажа (9,5 ч), мониторинга уровней микроускорений за сутки (24 ч) необходимо было создание аппаратуры, имеющей собственное записывающее устройство (ЗУ) с достаточной для регистрации этих режимов емкостью и частотой опроса, не уступающей частоте опроса при пролете над наземным пунктом. Для оперативного контроля за уровнем микроускорений также необходим высокоскоростной канал передачи информации с борта РС МКС на Землю, который на этапе строительства РС МКС отсутствовал.

Еще одной проблемой для контроля за уровнем микроускорений на МКС с помощью датчиков АЛО и ИМУ-128 стала технология проведения динамических операций на РС МКС вне зоны российских наземных пунктов, под контролем средств Американского сегмента. Через американские средства контроля передавался ряд параметров российских систем, например, системы управления движением и навигацией, контролирующей такие динамические операции, как стыковки, расстыковки космических кораблей, коррекции орбиты и т. д. Научная информация с российских датчиков микроускорений не вошла в перечень параметров, передаваемых через американские средства контроля. Таким образом, на этапе строительства РС МКС даже контроль за уровнем микроускорений при динамических операциях не мог быть реализован в полном объеме. Частично эта проблема решалась за счет использования американских измерителей микроускорений, например таких, как датчики MAMS [7].

ИМУ-Ц — первый элемент системы мониторинга микроускорений на РС МКС

К аппаратуре, которая решает большинство вышеперечисленных задач и фактически является первым элементом ИИС на борту РС МКС, можно отнести прибор ИМУ-ц, работающий в составе малого исследовательского модуля № 1 (МИМ-1) с 2011 г. В этом приборе разработчик аппаратуры ИМУ-128 постарался модернизировать ее таким образом, чтобы обеспечить круглосуточный мониторинг уровней микроускорений на МКС.

Прибор ИМУ-ц, так же как ИМУ-128, обеспечивает измерение микроускорений, действующих вдоль трех взаимно перпендикулярных осей. В нем применяются три ортогонально расположенных блока датчиков, представляющих собой инерционную систему, в которой используется автоматическое уравновешивание входного ускорения с помощью обратного преобразователя. Прибор ИМУ-ц конструктивно выполнен в виде моноблока (рис. 2).

Рис. 2. Вид прибора ИМУ-Ц с кабелем данных и тремя разъемами для копирования данных по каждой из осей

Схема датчика микроускорений ИМУ-ц представлена на рис. 3.

Рис. 3. Схема датчика микроускорений ИМУ-Ц: 1 — торсион; 2 — постоянные магниты; 3 — светодиод; 4 — рамка обратной связи; 5 — инертная масса; 6 — фотодиод

В чувствительном элементе (инертной массе 5) датчика происходит уравновешивание инерционных сил, возникающих при действии ускорений, направленных вдоль оси чувствительности датчика, силой взаимодействия тока в рамке 4 (катушке обратной связи) с полем постоянного магнита. Рамка с чувствительным элементом закреплена на торсионе 1.

Инертная масса расположена на рамке обратной связи таким образом, что полностью перекрывает излучение светодиода 3, падающее на дифференциальный фотоприемник при отсутствии ускорения. Сигнал разба-лансировки фотоприемника, появляющийся при повороте рамки, вызывается действующим ускорением. Этот сигнал подается на операционный усилитель. Для расширения динамического диапазона датчика микроускорений организована обратная связь, ток которой создает усилие, компенсирующее ускорение. В момент уравновешивания сил, действующих на чувствительный элемент датчика, величина тока в катушке обратной связи пропорциональна ускорению, действующему по направлению оси чувствительности, а направление тока соответствует знаку ускорения.

Прибор содержит три идентичных измерительных канала, соответствующих ортогональным осям X, Y, Z.

Для визуального контроля работоспособности ИМУ-ц в бортовых условиях, так же как и в ИМУ-128, предусмотрены светодиодные индикаторы на верхней панели прибора.

Отличием ИМУ-ц от ИМУ-128 является запись измеряемых микроускорений с частотой дискретизации 8 кГц на внутреннее запоминающее устройство. Суммарное время работы ИМУ-ц с сохранением всей записанной информации — не менее 70 ч, что позволяет фиксировать любой вид динамической операции, включая внекорабельную деятельность и занятия экипажа физкультурой. Для сброса информации и освобождения памяти прибора экипаж подсоединяет ИМУ-ц к бортовому лэптопу через USB-порт. Для каждого канала X, Y, Z предусмотрен свой USB-порт.

Каждый из трех чувствительных элементов имеет индивидуальную тарировочную характеристику, представленную в паспорте прибора в виде таблиц.

Для проверки работоспособности всего измерительного тракта, включая датчик микроускорений, в полетных условиях проводят тестирование, которое осуществляется подачей на рамку датчика калиброванного синусоидального напряжения частотой 8 Гц от синусоидального генератора при соответствующем

сигнале с платы управления. Амплитуда калибровочного синусоидального сигнала соответствует ускорению ±0,04 м/с2. Точное значение ускорения для каждого канала X, Y, Z указывается в паспорте на прибор.

Также новым элементом ИМУ-ц, по сравнению с ИМУ-128, является электронное устройство, которое вырабатывает сигналы включения аналого-цифрового преобразователя (АцП) в соответствии с требуемым алгоритмом работы. Через 85 с после подачи питания АцП переводится в режим записи измерительной информации. Время записи разбивается на треки длительностью 20 мин. Перед окончанием каждого трека включается на 15 с генератор синусоидального калибровочного сигнала. Запись прекращается после выключения питания. Если питание отключено до завершения трека, то данный укороченный трек в памяти АцП не фиксируется.

Поверка и калибровка ИМУ-ц проводилась на экспериментальной базе цНИИмаш в условиях земной гравитации. При этом измерялись:

• коэффициент преобразования (чувствительность);

• амплитудно-частотная характеристика (АЧХ);

• фазочастотная характеристика (ФЧХ);

• собственный шум акселерометра при отсутствии ускорения;

• ток потребления акселерометра.

Коэффициент преобразования определялся путем использования ускорения земной гравитации g. При отклонении маятниковой подвески от вертикали на угол а на инертную массу — рамку — действует поперечная составляющая силы тяжести, обусловленная величиной постоянного ускорения а, действующего по оси чувствительности датчика

а = gsinа

В диапазоне измерения микроускорений 10-5...10-1 м/с2 акселерометр ИМУ-ц имеет линейную амплитудную характеристику (зависимость выходного сигнала от входного ускорения).

Для определения АЧХ акселерометра использовалась система возбуждения механических колебаний чувствительного элемента сигналом переменного тока низкой частоты. АЧХ определялась на фиксированных частотах.

Для определения ФЧХ акселерометра также использовалась внутренняя система возбуждения механических колебаний рамки сенсорного механизма на фиксированных частотах в диапазоне 0.60 Гц от генератора синусоидального тока. При изменении частоты от нижнего граничного значения до верхнего при постоянной амплитуде заданного сигнала от генератора синхронно

регистрировались выходные сигналы генератора и акселерометра. По результатам измерений определялось запаздывание выходного сигнала акселерометра относительно сигнала задающего генератора в градусах для каждого канала X, Y и Z.

Полученные результаты по основным метрологическим характеристикам показали,что акселерометр ИМУ-Ц обеспечивает измерение квазистатических и вибрационных микроускорений (регистрация ускорения по трем взаимно ортогональным составляющим) в диапазоне амплитуд 10-5...10-1 м/с2 с разрешением 1-10"6 м/с2 в частотном диапазоне 0,01.50 Гц.

Технические характеристики акселерометра ИМУ-Ц следующие: Диапазон измеряемых

ускорений, м/с2 10-5...10-1

Порог чувствительности, м/с2 10-6

Частотный диапазон измерений, Гц 0,01.50 Разрядность слова информации, бит 16

Частота дискретизации, кГц 8

Время записи информации до полного заполнения ЗУ, ч 70

Канал связи с внешним ПК USB

Напряжение питания, В 28,5^

Потребляемый ток, А не более 0,2

Габариты, мм 180x107x75

Масса, кг не более 1,2.

результаты обработки получаемой с иму-ц информации

На рис. 4-8 представлены результаты обработки получаемой с помощью прибора ИМУ-Ц информации, выполненные одним из авторов статьи, В.А. Титовым.

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Частота, Гц

Рис. 4. Временные зависимости перегрузок, зафиксированные датчиком ИМУ-Ц, и их спектры Фурье при стыковке орбитального корабля Atlantis 10.07.2011 г. к стыковочному порту PMA2

Примечание. ■

■ — ХТ„

— Y_.

■ — Z,

Рис. 5. Временные зависимости перегрузок, зафиксированные датчиком ИМУ-Ц, и их спектры Фурье при стыковке транспортного грузового корабля «Прогресс» 11.02.2012 г. к стыковочному порту СО-1

Примечание. ■

Рис. 6. Временные зависимости перегрузок, зафиксированные датчиком ИМУ-Ц, и их спектры Фурье при расстыковке корабля ЛТУ-3 от агрегатного отсека служебного модуля 29.02.2012 г.

Примечание.-

Рис.

Частота,

7. Временные зависимости перегрузок, зафиксированные дат-

чиком ИМУ-Ц, и их спектры Фурье при расстыковке транспортного пилотируемого корабля «Союз» 19.11.2012 г. от узла МИМ-1

Примечание.

Рис. 8. Временная зависимость и спектрограмма ускорений, зафиксированных акселерометром ИМУ-Ц в ходе сеанса мониторинга микрогравитационного фона 25.05.2012 г. на борту МИМ-1

На рис. 9 представлен график аппроксимации затухающей временной зависимости колебаний микроускорений, зафиксированной в ходе отстыковки транспортного корабля 16.09.2011 г. от стыковочного агрегата МИМ-1, определяемой выражением вида

A(t) - IAexp(-8^(f - t0))x

xcos

s,2

f - 4П (t - to) + ф*

где А — амплитуда колебаний; Хк — выявленные собственные частоты конструкции МКС в текущей конфигурации; дк — отвечающие им декременты колебаний; Ь0 — время события; t — время (после события); фк — фазовая константа.

Рис. 9. Аппроксимация для двухчастотного процесса (Х1 = 0,75ГЦ; 51= 0,1 и Х2 = 0,8Гц; 52 = 0,148) затухающей временной зависимости колебаний перегрузим, зафиксированной в ходе отстыковки транспортного пилотируемого корабля «Союз» 16.09.2011 г. от стыковочного агрегата МИМ-1 Примечание.--исходный сигнал;--аппроксимация.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

С помощью ИМУ-Ц удается регистрировать не только уровень микроускорений при всех видах динамических операций, но и нагрузку на корпус станции, вызываемую физическими упражнениями экипажа на всех видах тренажеров. Кроме того, как видно из приведенных графиков, ИМУ-Ц не только фиксирует уровни микроускорений по каждой из осей МКС, но и позволяет изучить основные закономерности распространения энергии микроускорений по частотам и определить характерные для каждой динамической операции частоты.

Если сравнивать уровни микровозмущений при стыковке транспортного грузового корабля «Прогресс» к стыковочному порту СО-1 11.02.2012 г. и при стыковке орбитального корабля Atlantis 10.07.2011 г. к стыковочному порту PMA2, то это значения одного порядка (9*10-3g и 3*10-3g соответственно), хотя события разнесены на десятки метров. Такая же картина наблюдалась и при расстыковке транспортного пилотируемого корабля «Союз» 16.09.2011 г., и при расстыковке корабля ATV-3 29.02.2012 г. (1,7x10-3g и 1,9*10-3g соответственно). Таким образом,

РС

РС

РС

РС

РС

РС

ИМУ-ц в большой степени выполняет функцию мониторинга микроускорений на РС МКС, фиксируя все виды динамических операций, а также позволяет исследовать временное затухание колебаний каждого вида динамических операций (см. рис. 9).

заключение

В настоящее время, когда принято решение о продлении функционирования МКС до 2024 г., необходимость контроля динамического ресурса конструкций модулей РС МКС существенно возрастает. Задачей текущего дня является фиксация микроускорений во всех местах приложения динамических нагрузок на конструкцию станции и во всех местах проведения исследований, чувствительных к уровням микроускорений. Решить эту задачу с помощью только одного жестко закрепленного датчика, даже обладающего достоинствами ИМУ-ц, невозможно, так как распределение возмущений существенно зависит от места измерений [7]. Поэтому прогноз уровней микроускорений в еще не вошедшем в состав РС МКС многоцелевом лабораторном модуле представляется трудно осуществимой задачей. А ведь именно там планируется разместить основное количество научной аппаратуры, чувствительной к уровням микроускорений.

Чтобы решить эту задачу, авторы статьи предлагают создать новую измерительную аппаратуру на базе уже апробированной аппаратуры ИМУ-ц, которая обеспечит следующие возможности:

• ее перенос, крепление и проведение измерений в различных (требуемых) местах РС МКС с помощью экипажа;

• синхронизация измеренных микроускорений с исследуемыми динамическими операциями и научными исследованиями;

• проведение совместных калибровочных измерений микроускорений с ранее установленной аппаратурой, включая, возможно, и датчики измерения микроускорений, установленные на Американском сегменте МКС.

Таким образом, задача по созданию информационно-измерительной системы для контроля и диагностики микроускорений на РС МКС будет решена.

Список литературы

1. Беляев М.Ю., Волков О.Н., Рябуха С.Б. Микровозмущения на Международной космической станции // Космическая техника и технологии. 2013. № 3. С. 14-24.

2. Обыденников С.С. Методы и средства контроля научной аппаратуры для изучения состояния микрогравитации // Космонавтика и ракетостроение. 2005. Вып. 2(39). C. 137-147.

3. Сарычев В.А., Беляев М.Ю., Сазонов В.В., Тян Т.Н. Определение микроускорений на орбитальных комплексах «Салют-6» и «Салют-7» // Космические исследования. 1986. Т. 24. № 3. С. 337-344.

4. Беляев М.Ю., Зыков С.Г, Сазонов В.В., Сарычев В.А, Стажков В.М. Математическое моделирование и измерение микроускорений на орбитальной станции «Мир» // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 1994. № 5. С. 5-14.

5. Беляев М.Ю., Обыденников С.С. Брюханов Н.А., Рябуха С.Б, Стажков В.М., Лукья-щенко А.В. Микровозмущения, возникающие в процессе эксплуатации Российского сегмента Международной космической станции // Космонавтика и ракетостроение. 2007. Вып. 1(46). С. 121-129.

6. Беляев М. Ю, Волков О. Н., Рябуха С. Б. Микровозмущения на Международной космической станции при динамических операциях // Космические исследования. 201 3. Т. 51 . № 4. С. 303-307.

7. Kenol Jules, McPherson Kevin, Hrovat Kenneth, Eric Kelly, Reckart Timothy, Inc. Principal Investigator Microgravity Services (PIMS), «International Space Station Increment-4/5, Microgravity Environment Summary Report, December 2001 to December 2002»//Microgravity Environment Program, National Aeronautics and Space Administration, Glenn Research Center, Cleveland, Ohio. 371 p.

Статья поступила в редакцию 10.03.2015 г.

References

1. Belyaev M.Yu., Volkov O.N., Ryabukha S.B. Mikrovozmushcheniya na Mezhdunarodnoi kosmicheskoi stantsii [Microdisturbances on the International Space Station]. Kosmicheskaya tekhnika i tekhnologii, 2013, no. 3, pp. 14-24.

2. Obydennikov S.S. Metody i sredstva kontrolya nauchnoi apparatury dlya izucheniya sostoyaniya mikrogravitatsii [Methods and means of monitoring scientific equipment for studying the state of microgravity]. Kosmonavtika i raketostroenie, 2005, issue 2(39),pp. 137-147.

3. Sarychev V.A., Belyaev M.Yu., Sazonov V.V., Tyan T.N. Opredelenie mikrouskorenii na orbital'nykh kompleksakh «Salyut-6» i «Salyut-7» [Determining microaccelerations on orbital complexes Salyut-6 and Salyut-7]. Kosmicheskie issledovaniya, 1986, vol. 24, no. 3, pp. 337-344.

4. Belyaev M.Yu., Zykov S.G., Sazonov V.V., Sarychev V.A, Stazhkov V.M. Matematicheskoe modelirovanie i izmerenie mikrouskorenii na orbital'noi stantsii «Mir» [Math simulation and measurement of microaccelerations onboard Mir space station]. Izvestiya RAN. Mekhanika zhidkosti i gaza, 1994, no. 5, pp. 5-14.

5. Belyaev M.Yu., Obydennikov S.S. Bryukhanov N.A., Ryabukha S.B., Stazhkov V.M., Luk'yashchenko A.V. Mikrovozmushcheniya, voznikayushchie v protsesse ekspluatatsii Rossiiskogo segmenta Mezhdunarodnoi kosmicheskoi stantsii [Microaccelerations occurring during operation of the Russian Segment of the International Space Station]. Kosmonavtika i raketostroenie, 2007, issue 1(46), pp. 121-129.

6. Belyaev M. Yu, Volkov O. N., Ryabukha S. B. Mikrovozmushcheniya na Mezhdunarodnoi kosmicheskoi stantsii pri dinamicheskikh operatsiyakh [Microdisturbances on the International Space Station during dynamic operations]. Kosmicheskie issledovaniya, 2013, vol. 51, no. 4,pp. 303-307.

7. Kenol Jules, McPherson Kevin, Hrovat Kenneth, Eric Kelly, Reckart Timothy, Inc. Principal Investigator Microgravity Services (PIMS), «International Space Station lncrement-4/5, Microgravity Environment Summary Report, December 2001 to December 2002». Microgravity Environment Program, National Aeronautics and Space Administration, Glenn Research Center, Cleveland, Ohio. 371 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.