CC BY
2
Key words: discretization methods, comparison of fuzzy time series discretization methods, ratio-based discretization, entropy-based discretization, metaheuristic optimization method.
Nguyen Thi Thu Dung, postgraduate, [email protected], Russia, St. Petersburg, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University,
Chernenkaya Lyudmila Vasilyevna, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, St. Petersburg, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
УДК 629.7
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-9-131-132
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА КОСМОДРОМА «ПЛЕСЕЦК»
К.В. Сипайлов, Р.В. Милехин, Н.А. Пивоваров, Б.Р. Погорелов
Рассмотрены ключевые направления развития измерительного комплекса космодрома, связанные с заменой устаревших технических средств и модернизацией средств для решения задач гарантированного информационно-телеметрического и навигационно-баллистического обеспечения летных испытаний новых ракетных комплексов. Анализируется состояние парка техники и оборудования, определяются перспективы развития измерительного комплекса космодрома «Плесецк».
Ключевые слова: измерительный комплекс космодрома, обработка информации, космодром «Плесецк», программно-технические комплексы, модернизация.
Техническую основу измерительного комплекса космодрома (ИКК) «Плесецк» составляют средства:
- приема и регистрации измерительной информации (ИИ);
- обработки и отображения ИИ;
- оптико-электронного наблюдения и измерений текущих навигационных параметров;
- контроля состояния и управления ИКК;
- сбора и передачи данных, включая средства связи космодрома «Плесецк» и трассовых измерительных пунктов (ИП);
- аппаратуры системы единого времени.
Средства ИКК обеспечивают:
- прием и регистрацию ИИ на наземных приемно-регистрирующих станциях измерительных пунктов, сбор полных потоков телеметрической информации (ТМИ) и их передачу в центр обработки космодрома «Плесецк» (3 ЦИПКС в/ч 13991), и в центр контроля полета и анализа информации (ЦСОАИ в/ч 32103);
- обработку ИИ для проведения экспресс-анализа и репортажа техническому руководству запуска;
- обработку ИИ для оперативной оценки функционирования систем и агрегатов изделия;
- формирование «единого носителя» - единого информационного массива с использованием материалов регистрации от НПРС измерительных пунктов для последующей полной послеполетной обработки;
- обработку ИИ для проведения полного послеполетного анализа ИИ и оценки систем и агрегатов изделия;
- выпуск и рассылку отчета по результатам обработки ТМИ и внешне-траекторной информации (ВТИ);
- проведение полного послеполетного анализа ТМИ и ВТИ, разработку и рассылку технического отчета о результатах подготовки к пуску, пуске и полёте ракеты-носителя (РН) с космическим аппаратом (КА).
Перспективы развития ИКК возможны в двух основных направлениях:
- замена (модернизация) технических средств, которые выработали установленный технический ресурс;
- доработка (модернизация) технических средств для решения задач гарантированного информационно-телеметрического и навигационно- баллистического обеспечения летных испытаний новых ракетных комплексов.
Рассмотрим первое направление. Парк приемных телеметрических антенных систем («Изумруд», «Жемчуг», «Кедр», «Дельта», Б-529М, ТНА-57У) эксплуатируется более 30 лет. Элементная база физически и морально устарела. Системы управления большинства антенн реализуют только ручной режим управления, что влияет на точность сопровождения изделий в полете и, как правило, приводит к потере приема ИИ. В настоящий момент рассматриваются проекты бюллетеней на модернизацию антенных систем ТНА-57У [2] и «Жемчуг-МС» [1] в части модернизации систем управления и радиотехнического оборудования.
Наземные приемно-регистрирующие станции ИКК - это станции МПРС [3], которые заменили аппаратуру МА-9МКТМ [4] и ПРА. Станции эксплуатируются с 2006 года, имеют установленный технический ресурс - 10 лет, который был продлен в 2016 году на 5 лет. Элементная база физически устарела, многие электронные компоненты сняты с производства (при возникновении неисправностей заменить их невозможно), очередное продление ресурса нецелесообразно. Предлагается заменить существующий парк станций на станции МПРС 14Б325 ЯГАИ.464349.015-21 с улучшенными характеристиками и расширенными возможностями.
Радиолокационные станции (РЛС) «Кама-Н» эксплуатируются с 1988 года. Имеют установленный технический ресурс 5 лет. До сегодняшнего дня ресурс станций продлевается. ОАО «Конструкторское бюро «Кунцево» выполняет модернизацию РЛС «Кама-Н» с использованием новых технических и технологических решений. Предприятием разработано более 10 бюллетеней для повышения надежности и улучшения эксплуатационных характеристик, из которых на РЛС ИКК реализованы только 4.
Системный анализ, управление и обработка информации
Оптико-электронные системы ВТИ видеотеодолиты «Сажень-ТМ» эксплуатируются с 2005 года. Две системы из трех находятся в неработоспособном состоянии. Неисправны измерительные и репортажная камеры видеотеодолитов. Устранение неисправности затруднено отсутствием камер, снятых с производства, и их аналогов. В настоящий момент Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения» занимается поиском путей решения возникших проблем.
Второе направление развития рассмотрим в рамках эскизного проекта по унификации КРН 14К35 (на базе РН 14А14, РН 14А15) и КРК 371КК62 (на базе РН 372РН16, РН 372РН17, РН 372РН01) для запусков с космодрома «Плесецк».
В настоящий момент пуски РН 14А14, РН 14А15 осуществляются с космодрома «Плесецк», а РН372РН16, РН372РН17 - с космодрома «Восточный».
Бортовая система телеметрических измерений РН 14А14 отличается от системы РН372РН16, РН372РН17 своими базовыми характеристиками. Для наглядного сравнения в табл. 1-3 приведены основные характеристики бортовых измерительных систем РН.
Таблица 1
Основные характеристики штатных радиотелеметрических систем РН_
Критерий РН 14А14 РН 372РН16, РН 372РН17
Тип бортовой радиотелеметрической системы РТСЦ РТСЦМ-1
Структура телеметрического кадра РТС-9Ц (КИМ-Ц) ССЗБЗ
Тип ОКФ ОКФ ТА528 ОКФ ТА553
Количество выходов с ОКФ для передачи информации 2 3
Информативность при передаче измерительной информации, Кбит/с 512 1024
Служебная информация БРТС в телеметрическом кадре на измерительных каналах МАС вне измерительных каналов МАС
Количества программ сбора ПС1, ПС2 ПС1, ПС2
Информация быстро-меняющихся параметров ПВИ на каналах ММП МАС БМП на каналах БЖ
Дополнительные источники цифровой информации ЦМ СУ, НАЛ ЦМ СУ, НАЛ
Передаваемые потоки ТМИ ТМ1, ТМ2 ТМ1, ТМ2, ТМваар
Литера частоты передатчиков для ТМ1, ТМ2 Д1-042 (ТМ1), Д1-014 (ТМ2) Д1-042 (ТМ1), Д1-014 (ТМ2)
Возможный тип НПРС для приёма ТМИ МПРС МРТК, МРТК-Н
Таблица 2 Основные характеристики систем экспериментальных измерений РН
Критерий РН14А14 РН 372РН16, РН 372РН17
Тип бортовой радиотелеметрической системы для экспериментальных измерений Скут-40 Астра-04, Астра-05
Структура телеметрического кадра БРС-4 Орбита ГУ-МО
Литера частоты передатчиков Д11-074, М11-044, МШ-090 Д11-074, ДГГ-090
Возможный тип НПРС для приёма ТМИ МПРС МРТК, МРТК-Н, МПРС-ПМ с ФАР
Основные характеристики бортовой системы видеоконтроля Таблица 3 (БВСК) РН
Критерий РН 14А14 РН 372РН16, РН 372РН17
Система БСВК только для РН 14А14 этапа 1А при пусках с космодрома «Байконур» по программе «МКС» штатная система
Структура телеметрического кадра Орбита 1У-МО Орбита ГУ-МО
Литера частоты передатчиков Д11-134 ДГГ-134
Возможный тип НПРС для приёма ТМИ МПРС МРТК, Вектор-В
Наземные приёмо-регистрирующие станции ИКК. Технические характеристики станций МПРС 14Б325 ЯГАИ.464349.015-01 показывают, что при пусках РН372РН16, РН372РН17 с космодрома «Плесецк» средства ИКК обеспечат приём и регистрацию кадровой структуры «Орбита ГУ-МО» бортовых систем «Астра-04», «Астра-05», БСВК. Приём и регистрация кадровой структуры CCSDS штатной бортовой системы РТСЦМ-1 РН 372РН16, РН 372РН17 не обеспечивается.
Средства связи и передачи измерительной информации в центры обработки. При запусках с космодрома «Плесецк» [5] принятая на пристартовых и трассовых ИП ТМИ РН в режиме «реального времени» передаётся в центры обработки информации (3 ЦИПКС в/ч 13991 и в ЦСОАИ в/ч 32103) для экспресс- и оперативной обработки, анализа с целью контроля полёта РКН на активном участке траектории, и для ведения «репортажа запуска». Технические характеристики средств связи и передачи измерительной информации, при проведении оптимизационной настройки, с высокой вероятностью смогут обеспечить проведение контроля полёта РКН на активном участке траектории и «репортаж запуска». Однако, современные требования по объёмам и скорости предоставления информации приводят к необходимости дооснащения (модернизации) средств связи и передачи измерительной информации в центры обработки информации.
Средства обработки ТМИ и ВТИ. На средствах 3 ЦИПКС в/ч 13991 применяются программно-технические комплексы обработки ТМИ и ВТИ, которые были разработаны АО «Российские космические системы» (с кооперацией) до начала летно-конструкторских испытаний (ЛКИ) РН 14А14. Применение программно-технических комплексов обработки ТМИ и ВТИ, разработанных в рамках опытно-конструкторской работы (ОКР) «ТМИ-Восток», на существующих средствах 3 ЦИПКС в/ч 13991, без проведения доработок (модернизации) невозможно.
Средства обработки информации БСВК. На средствах 3 ЦИПКС в/ч 13991 отсутствуют программно-технические комплексы для обработки и отображения видеоинформации БСВК. При этом, применение программного обеспечения, разработанного в рамках ОКР «ТМИ-Восток», на существующих средствах 3 ЦИПКС в/ч 13991 без проведения доработок (модернизации) невозможно.
Таким образом, определены следующие перспективы развития измерительного комплекса космодрома
«Плесецк»:
- замена, доработка (модернизация) технических средств ИКК;
- доработка (модернизация) программного обеспечение средств обработки ТМИ и ВТИ;
- установка программно-технических комплексов обработки видеоинформации;
- дооснащение (модернизации) средств связи и передачи измерительной информации в центры обработки информации.
Список литературы
1.Жемчуг-МС. Инструкция по эксплуатации. БЫ.000.002-02, 1998. 65 с.
2.Антенная система ТНА-57У. Руководство по эксплуатации. ЯЮ1.790.074-04 РЭ1, 1979. 84 с.
3.Малогабаритная приёмно-регистрирующая станция. Руководство по эксплуатации. ЯГАИ.464349.015-01 РЭ. 2005. 115 с.
4.Комплекс МА-9МКТМ. Инструкция по эксплуатации. ИЮ1.382.404-03 ИЭ. 1982. 47 с.
5.Северный космодром России Т.2/Под общ. ред. А.А. Башлакова - Мирный: космодром «Плесецк», 2007. 528 с.
Сипайлов Кирилл Владимирович, аспирант, начальник отделения (средств телеметрии и обработки информации), [email protected]. Россия, Мирный, 1 Государственный Испытательный Космодром МО РФ,
Милехин Роман Владимирович, руководитель проекта, [email protected]. Россия, Санкт-Петербург, АО «НПП «Радар ммс»,
Пивоваров Николай Анатольевич, канд. техн. наук, заместитель начальника 3 центра испытаний и применения космических средств, [email protected]. Россия, Мирный, 1 Государственный Испытательный Космодром МО РФ,
Погорелов Богдан Романович , начальник станции радиотелеметрического отделения радиотехнического отдела, [email protected], Россия, г. Мирный, 1 Государственный Испытательный Космодром МО РФ
PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF THE MEASURING COMPLEX AT THE PLESETSK COSMODROME K.V. Sipailov, R.V. Milekhin, N.A. Pivovarov, B.R. Pogorelov
The key areas of development of the cosmodrome's measuring complex related to the replacement of outdated technical equipment and the modernization of means for solving the problems of guaranteed information-telemetric and navigation-ballistic support for flight tests of new missile systems are considered. The state of the fleet of machinery and equipment is analyzed, and prospects for the development of the measuring complex of the Plesetsk cosmodrome are determined.
Key words: measuring complex of the cosmodrome, information processing, Plesetsk cosmodrome, software and hardware systems, modernization.
Sipailov Kirill Vladimirovich, postgraduate, head of the department (telemetry and information processing), [email protected], Russia, Mirny, 1 State Test Cosmodrome of the Ministry of Defense of the Russian Federation,
Milekhin Roman Vladimirovich, project manager, [email protected] , Russia, Saint Petersburg, JSC «NPP «Radar mms»,
Pivovarov Nikolai Anatolyevich, candidate of technical sciences, deputy head of the 3rd center for testing and application of space assets, [email protected]. Russia, Mirny, 1 State Test Cosmodrome of the Ministry of Defense of the Russian Federation,
Bogdan Romanovich Pogorelov, station chief of the radio telemetry department of the radio engineering department, [email protected], Russia, Mirny, 1 State Test Cosmodrome of the Ministry of Defense of the Russian Federation
