Общая характеристика зарубежных комплексов управления КА
Сети слежения за КА (наземные комплексы управления — НКУ, по отечественной терминологии командно-измерительные комплексы — КИК) начали создаваться за рубежом в конце 1950-х гг., с запуском первых КА США. До середины 1960-х гг. НКУ существовали только в США и в СССР. В дальнейшем НКУ были созданы другими странами, международными консорциумами и отдельными частными фирмами.
В настоящее время насчитывается более 30 стран, международных консорциумов и частных коммерческих фирм, являющихся владельцами КА и соответствующих НКУ КА.
Наибольший опыт управления КА различного назначения за рубежом имеют США и Европейское космическое агентство — ЕКА (ESA). Значительными возможностями располагают международный консорциум Intelsat (1Т8О), ряд фирм США, космические агентства и организации Франции, ФРГ, Великобритании, Италии, Канады, Японии, Китая, Индии. Расширяют свои космические программы Бразилия, Израиль, Австралия и другие страны.
Упомянутые выше европейские страны являются членами ЕКА, но имеют и собственные космические проекты, в рамках которых созданы и продолжают разрабатываться КА различного типа и средства управления ими.
НКУ США и ЕКА превосходят НКУ других стран и организаций по объему и интенсивности операций, числу и разнообразию обеспечиваемых КА, стабильности структуры и другим параметрам. Вместе с тем для НКУ ряда стран характерны современные методы и средства управления КА.
В некоторых странах (в США, Франции, Великобритании) существуют раздельные военные и гражданские космические программы. Это отражается на общей организации управления КА, в частности, средства управления военными КА обособляются. Однако работы в интересах военных ведомств могут вестись без явного выделения их из общей космической программы (Китай, Израиль, Япония).
Процесс управления КА, независимо от их назначения и принадлежности, сводится к выполнению одинаковой совокупности операций, включая траекторные измерения, расчет орбиты, контроль состояния бортовой аппаратуры (телеметрия), разработку программ работы бортовой аппаратуры, передачу команд, программ и другой информации на КА, прием и обработку целевой информации с КА. Вследствие этого функции и структура НКУ К А разных стран имеют много общего. Наблюдающиеся отличия обусловлены разным количественным составом и целевым назначением обеспечиваемых КА, географическими особенностями стран (расположением и размерами территории), техническим уровнем связанных с космосом отраслей, международным положением страны (возможностями сотрудничества), размером ассигнований и другими факторами.
В дальнейшем рассмотрим состав и структуру НКУ ряда стран и организаций (США, Франции, Японии, Китая, Европейского космического агентства и др.),которые в целом дают общее представление о состоянии зарубежных комплексов управления КА.
Коммерческие средства дистанционного зондирования Земли из космоса только начинают свое развитие. Сельское хозяйство, региональное развитие, строительство, добывающая промышленность все шире используют данные ДЗЗ. Существующие космические средства ДЗЗ, такие как Spot, Landsat и т.п., не являются чисто коммерческими, несмотря на рыночные принципы распространения получаемой информации. Эти системы субсидируются государственными органами, так как на современном этапе их…
Великобритания эксплуатирует военные КА связи Skynet, участвует в управлении КА связи НАТО. Великобритания считается крупнейшим в Европе (и вторым в мире) потребителем космической информации с разных КА многих стран и организаций. Результаты обработки данных (включая снимки с метео-КА и КА ДЗЗ), накопленные за ряд лет, могут использоваться в военных целях, например во время кризисных ситуаций….
Международное сотрудничество в области коммерческих космических программ в 1980-1990 гг. существенно расширилось. Вслед за организацией первых консорциумов Intelsat, Inmarsat последовало создание значительного числа всемирных и региональных систем и программ — Comsat, Landsat, Meteosat, Eutelsat, Panamsat, Asiasat, Iridium, GlobalStar и т.п. В 1998 г. начато создание Международной космической станции. Основные особенности этапа: значительное увеличение объема работ,…
Развитие средств выведения полезных грузов в космическое пространство (ракет-носителей) в нашей стране шло по нескольким направлениям. Первое направление, возникшее в 1957 г., связано с созданием ряда РН на базе межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7. Эта МБР была разработана в знаменитом ОКБ-1 (с 1966 г. — Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), с 1974 г. —…
Космодром — это оборудованная в инженерном отношении территория, на которой размещены функционально увязанные между собой сооружения и технические средства, обеспечивающие прием с заводов-изготовителей и хранение элементов ракетно-космической техники, подготовку средств выведения и космических аппаратов и их пуск. При использовании многоразовых средств выведения на космодроме могут быть созданы ремонтно-профилактические позиции для обеспечения послеполетного обслуживания этих средств….
Основу комплексов средств автоматизации (КСА) центров управления полетом КА и центров обработки информации, эксплуатируемых в НАКУ в 1990-х гг., составляли малопроизводительные вычислительные системы второго и третьего поколений, более 50 % которых многократно выработали установленный ресурс, устарел и морально и физически (ЭВМ серии СМ, М-222, ВК-2М45/46, «Эльбрус-1» и др.) Уровень автоматизации управления КА составлял 70-80%. Неудовлетворительное…
Космические средства выведения представляют собой сложные технические транспортные системы, предназначенные для доставки полезных нагрузок в космическое пространство на заданные орбиты. Все существующие космические средства выведения, а также средства, эксплуатация которых будет осуществляться в обозримой перспективе (25…30 лет), имеют в своей основе принцип реактивного движения. Первые сообщения о применении устройств, использующих этот принцип, появились в китайских…
Китай эксплуатирует КА военного и двойного применения для связи, метеообеспечения, ДЗЗ, а также запускает экспериментальные КА, в том числе военные. Для управления этими КА предназначен многопунктный, организационно единый НКУ, эксплуатируемый Китайским объединением по запускам, слежению, телеметрии и управлению КА. Это объединение подчинено Комитету по оборонной науке, технике и оборонной промышленности (КОНТОП) Госсовета. В состав НКУ…
В конце 1970-х гг. в нашей стране и в США было начато решение задачи по разработке и развертыванию глобальных навигационных систем ГЛОНАСС и Navstar. B составе которых должны были функционировать 24 полноразмерных КА (21 основной + 3 резервных). Существенное увеличение числа КА в системе значительно усложнило решение задачи развертывания в установленные сроки. В 1990-е гг….
Важнейшей составной частью системы средств выведения являются разгонные блоки (РБ), называемые также межорбитальными буксирами. Разгонные блоки обеспечивают перемещение выводимых полезных грузов с орбиты на орбиту или направление их на отлетные и межпланетные траектории. Для этого РБ должны иметь возможность выполнять один или несколько маневров, связанных с изменением скорости полета, для чего в каждом случае предполагается…