Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #2 - Форматы отображения⁠⁠

Я продолжаю рассказывать о том, как управлять космическими кораблями и сегодня я расскажу о форматах отображения ИнПУ «Нептун-МЭ».

Я уже давал основные понятия о том, что такое формат отображения в посте №1. В этом посте я более подробно расскажу о форматах, так как космонавт во время полета 60-70% всего рабочего процесса тратит на работу именно с ними (процент примерный по моим расчетам).

В самой последней версии ИнПУ с которой мне довелось работать (актуальна для Союз-МС 10) было 50 форматов, а в той версии, что я выложил в прошлом посту их 55.

Вам я буду рассказывать про форматы 200й версии актуальные для модели, что я выложил в предыдущем посту. Так будет удобнее.

Все форматы, находящиеся в зоне кадровой информации (центральная зона) разбиты на группы (или линейки).

форматы СУД группа «СУД»

форматы режимов СОИ группа «Р.СОИ»

форматы бортовых систем группа «Б.СИСТ»

форматы ввода параметров и регулировок группа «ВП-РЕГ»

технологические форматы группа «ТЕХН»

Подробно в этом посте мы с вами разберем только те форматы с которыми космонавт взаимодействует во время полета.

Каждый формат имеет свое название (в основном это его аббревиатура т.к. название очень длинные) и свой номер (индекс, адрес).

Давайте разберем эти форматы поближе и начнем мы с группы СУД – средства управления движением.

В этой группе (линейке) у нас имеется 9 форматов. (в нынешней версии всего 7 и то из них в полете задействованы всего 5).

Перечислим их:

Формат РЕЖИМ (индекс 2 Ф 11) – формат выбора и контроля режима построения ориентации, а так же контроля РРП (Разрешение Работы по Признакам) очень важного параметра в корабле ввод которого должен быть очень точным (если не прошел по КРЛ – Командной Радио Линии). Формат можно разделить условно на 4 зоны.

Вот как формат выглядел в 200й серии:

И вот как формат выглядит сейчас:

1 зона – ВКУ (Видео Контрольное Устройство) т.е. экран отображения видео картинки с коммутатора КЛ-102 для вывода изображения с внешний камер ТК (на БО которая находится) или с внутренних камер спускаемого аппарата (когда мы видим картинку запуска ракеты из корабля).

2 зона – зона сигнального табло. В этой зоне расположены сигнализаторы, которые повторяют те же самые сигнализаторы, что и на самом пульте (это будет следующая тема рассказа).

3 зона – зона ПРВИ (Пульт Ручного Ввода Информации) это виртуальная цифровая клавиатура такая же что и на ИнПУ с тем же набором органов ввода информации. Раньше что бы выполнить ту или иную операцию на корабле требовалось рассчитать ее в цифровом варианте перевести в 16-тиричную систему, потом в систему ПРВИ и потом ввести в пульт...и наоборот. Это было сложно и геморойно очень. Сейчас же все упразднили и все намного проще. Есть просто поле ввода напрямую информации в компьютер и все.

4 зона – линейка КСП. В Командно Сигнальном Поле очень много команд во все системы и оператор довольно часто с ними работает изменяя их состояние или просто контролируя. Для этого на некоторых форматах внедрили линейку КСП откуда можно загрузить (вывести) любую команду с КСПл или с КСПп.

Давайте более подробно разберем этот формат. Если вы загрузите программу ИнПУ и выведете формат РЕЖИМ, то заметите - на экране где должна выводится видео, картинка выводится куча данных. Это так называемый дисплейный формат 41 задание режимов. Сейчас его уже нет. Так что я не буду его расшифровывать (если конечно кому то интересно, то я расскажу про него).

Так же на формате мы наблюдаем транспарант БЦВК ГОТОВ (сигнализатор готовности Бортового Цифрового Вычислительного Комплекса) без которого данные которые выводятся нам на ДИСПЛЕЙНЫЙ формат 41 (тот что в отдельном окошечке) верны. Если этот транспарант не горит, то данные не верны и мы не можем им верить.

//Маленькая подсказка. Если вы загрузили формат, но при этом дисплейный ВКУ формат не соответствует обычному, то вы можете сделать несколько шагов что бы это исправить: можно перевести курсор вниз где есть виртуальные кнопки 41 42 43 44 45 46 и выбрать одну из них. Или ввести в окно ПРВИ число 40 что означает загрузить формат ВКУ по умолчанию для данного формата//

Так же я забыл вам рассказать про две виртуальные кнопки справа от экрана ВКУ: ТВ> и (1). ТВ – это перевод видео сигнала (вку) из половинного в полноэкранный режим. (1) – выбор входного сигнала видео источника (выставлялся раньше на формате ТВ, Сейчас этот формат недоступен).

Перейдем к следующему формату – ОРИЕНТ. Про него мы ничего не будем говорить особенного. Во первых потому что начиная с 700й версии его упразднили и у меня нет учебника по нему. Скажу от себя. Данный формат был необходим для контроля процесса построения ориентации (формирования ГСО (Готовности Системы Ориентации) и в случае необходимости ручного корректирования данного процесса).

Немного о транспарантах: РАБОТА ДПО – сигнализирует о том что в данный момент времени работают (создают тягу) двигатели причаливания и ориентации. РАЗВОРОТ – ну тут и так все понятно. ГСО – есть готовность системы ориентации. ГИБКИЙ ЦИКЛ – в данный момент времени реализуется Гибкий Цикл (под гибким циклом понимается изменяемый временной интервал , по завершению которого формируется команда на включение двигательной установки). ИНДИКАТ РЕЖ БЦВМ – Индикаторный Режим Бортовой Цифровой Вычислительной Машины – это когда вычислитель Аргон-16 (сейчас ЦВМ101) работает только в режиме выдачи информации и никак не управляет кораблем.

Все остальное неизменно. Если кому будет интересно, могу так же рассказать про дисплейный формат 42 ОРИЕНТАЦИЯ который отображается на ВКУ.

--------------------------------------

Перейдем далее к одному из самых популярных форматов: СБЛИЖЕНИЕ

Все кто хоть раз смотрел трансляцию стыковки КА Союз с МКС видели его. Хочу представить вам два его варианта: 2006-го года (200я серия) и 2016-го года (700я версия) а так же несколько кадров формата 44 из интернета со стыковок Союза.

вот 2006:

А вот 2016:

Итак перед вами формат 2Ф13 Сближение. Про него я расскажу как можно подробно так как если вам придется управлять космическим кораблем и полететь в космос, то он вам очень пригодится и без понимания логики этого формата и того что на нем написано вы ничего не сделаете.

Начнем с ВКУ и дисплейного формата Ф43 (ныне Ф44 так как сейчас осталось всего 2 формата дисплейных 44й сближение и 42 динамика). Вот как выглядел этот формат в 2006 году на машине 200й серии:

Формат 43

СБЛИЖЕНИЕ

Формат 43 используется для контроля режима сближения.

ТП = 05.31.33С - время от пуска БЦВК 5 час 31 мин 33 сек

ЗАПР СБ - запрещен режим сближения

АВТ - автоматический режим

Р 197,1 - располагаемый ресурс (запас) топлива на режим сближения (в М/С)

С0.00000 - индикация достоверных измерений аппаратуры "КУРС" (или как ее называют слово достоверности по которому мы можем понять верить измерениям КУРСа или нет)

ОСК - текущий режим ориентации ОСК

ГСО 1 - есть Готовность Системы Ориентации 1 (ГСО 2, 3, 4)

ГРАФИК - график зависимости скорости сближения от относительной дальности:

- по горизонтальной оси – относительная дальность в логарифмическом масштабе

- по вертикальной оси – радиальная скорость сближения

ρ 00,000 - относительная дальность (БЦВК) (в КМ)

ρ. 000.00 - радиальная скорость сближения (БЦВК) (в М/С)

ΩZ 0,023 - угловая скорость линии визирования по тангажу (БЦВК) (в Г/С)

ΩY 0,029 - угловая скорость линии визирования по рысканью (БЦВК) (в Г/С)

УСТ ЛСК - проекции импульса коррекции движения центра масс корабля в ЛСК (в М/С)

ΔVX, ΔVY, ΔVZ 00.00

γ 00,00 - угол крена (КУРС) (в Г)

Ψ 00,00 - угол рысканья (КУРС) (в Г)

ϑ 00,00 - угол тангажа (КУРС) (в Г)

ΩX 0,732 - угловая скорость по крену по сигналам БДУС (в Г/С)

ΩY 0,050 - угловая скорость по рысканью по сигналам БДУС (в Г/С)

ΩZ 0,053 - угловая скорость по тангажу по сигналам БДУС (в Г/С)

ИНДИКАТОР - индикатор углового положения линии визирования относительно связанной системы координат корабля:

- по верхней горизонтальной оси – угол взаимного крена

- по нижней горизонтальной оси – отклонение линии визирования по рысканью

- по вертикальной оси - отклонение линии визирования по тангажу

"Ф" – индикация параметров БЦВК ("К" - индикация параметров "КУРС")

А НЕТ 00 - аварий нет

ИН НЕТ - инструкций нет

Согласен посложнее будет чем экран в KSP , но со временем это проще становится и ты уже не всматриваешься в эту груду цифр а сразу видишь картину событий. О том, как же нам помогут эти данные и как мы можем их использовать я расскажу чуть позже.

А пока давайте изучим получше этот формат и посмотри теперь как он выглядит на сегодняшний день:

Он же только на реальном полете

Распишем же все символы и какие значения они могут иметь:

44.1а,б – Текущие аварии (тип прибора/аварии) (СРОЧ, ИКВ, ДУС-1, ДУС-2, ДУС-3, ДУС-4, ДУС-5, ДУС-6, СКД, ДПОБТ, АКС-1, ДПОК1, ДПОК2, СБЛИЖ, КУРС1, КУРС2, ПA)

44.2 – Номер текущей аварии

44.3а,б – Инструкции

44.4.1−44.4.5 – Наличие типов ГСО (1,2,3,4,5)

44.5 – Режимы построения ориентации (ЗДРРРП, РДРЗРП, ЗДРРРП, ДЕМП, СО, ТП, TV, ЛСК, ИСК, ОСКР, ОСК)

44.6 – Отображение операций, связанных с использованием ДУ (ВКЛ ДПО, ВКЛ СКД, ВКЛ ДПО-БТ, РАЗВОРОТ, ЗАКРУТКА, «спец. пробел»)

44.7 – Отображение общего состояния режима сближения (СЦЕПКА, КАСАНИЕ, ПРОМАХ, ЗАПР СБЛ, СБ-2ИМП, СБ-3ИМП, РАЗР СБЛ, ЗАВИС, ОБЛЕТ, ЗАВ КОН, РЕЗПРИЧ)

44.8 – Режимы работы аппаратуры Курс (ТЕСТ Д, ТЕСТ К, ПРИЧАЛ, ЗАХВАТ, АСФ-1, СНЦ, КУРС1, КУРС 2)

44.9 – Подрежимы работы аппаратуры Курс (ЗАП АС, ВРАЩЕН, КРУГ П, СЕКТ П, Р7СЕКТ)

44.10 – Информация о переходе к использованию базы АР (БАЗА АР)

44.11 – Отображение требования увода /логика работы с ДУС (ХОЧУ УВОД, ДУСхyz n(1…3), ДУС К) 44.12 – Отображение перехода СУДН в ИНД РЕЖ, значение VТ

44.13 – Отображение состояния безопасности сближения (БЕЗОП, ОПАСНО, ТОРМОЖ, ССВП ГТ, ФИЛЬТР)

44.14 – Ресурс топлива, отведенный на операцию

44.15 – Слово состояния достоверностей используемых параметров

44.16а,б,в – Информация о текущих значениях угловых скоростей с ДУС ωX, ωY, ωZ ƒ 44.17 – Транспарант о готовности прогноза (данные из фильтра «Ф»)

44.18а – «УСТ»

44.18б – Информация о базисе, на оси которого будут пересчитываться проекции потребного импульса («СВЯЗ»,«ОСК»)

44.19а,б,в – Отображение значений проекций потребного приращения скорости

44.20а,б,в – Включение ДУ для коррекции ЦМ, транспаранты: ±Х, ±Y, ±Z

44.21а,б,в – Углы из аппаратуры Курс после предварительной обработки

44.22а,б – Углы пеленга из аппаратуры Курс в канале рысканья Ψ и тангажа ϑ

44.23а,б – Относительная дальность и скорость из Курса после предварительной обработки информации

44.24а,б – Угловые скорости линии визирования по каналам тангажа (на формате отображается как ΩZ) и рысканья (на формате отображается как ΩY), полученные по измерениям Курса

44.25а,б – Относительная дальность и скорость по прогнозу

44.26а,б – Угловые скорости линии визирования по каналам тангажа ϑ и рысканья Ψ, полученные по прогнозным вычислениям

44.27 – Включенный полукомплект Курса

44.28 – К1, К2, К12, Б12

44.29a,б,в – Информация о работе моментных двигателей (–, +, *);

44.30 – Информация о включении питания РУД/РУДИ

44.31 – Информация о включении питания РУO/РО ДК/РУОИ

44.32 – ИКВ – отражение включения ИКВ

44.33 – Номера включенных ИКВ(1,2,*,Т)

44.34 – Подрежим построения ориентации от ИКВ (0,1,2,3,4,5)

44.35а,б,в – Информации о работе АСН-К

Как видите разница на лицо. Формат довольно сильно изменился но многое осталось неизменным (Ро и Ро с точкой к примеру…БДУС углы..) Теперь давайте разберем с вами транспаранты формата 200й серии:

РАБОТА ДПО, РАЗВОРОТ, ГСО и ИНДИКАТ РЕЖИМ БЦВК мы уже разобрали.

РАБОТА СКД - говорит о том что в данный момент времени работает Сближающе Корректирующий Двигатель. Разреш Сближ -сигнал о том что вычислительная машина разрешает нам сближение (автоматика). Все остальное так же неизменно.

Формат ПРИЧАЛ мы с вами пропустим, кому будет интересно я могу потом отдельно пост написать по данному формату.

Формат МАНЕВР (2 Ф 15)

Представляю вам версию 2006 года

и версию 2016 года

По старой версии формата ничего особенного говорить не буду так как она ничем не отличается (кроме дисплейного формата) от "собратьев". Расскажу про новую версию (актуально для старой) где немного больше интересной информации и если вы все таки решите полететь на Союзе то вы будете иметь дело с новой версией.

Итак на формате нам представлены:

- Окно ВКУ для ТВ изображения с дисплейным форматом 42 ДИНАМИКА

- Линейка КСП

- виртуальная кнопка-транспарант ЗАПРЕТ ИКВ и кнопка ЗАП ПСК

- таблицы параметров, подлежащих контролю при отработке импульсов коррекции .где:

nx - текущее значение ускорения рассчитанное в КС020

Vтек - текущий импульс от КС020

V АВ - импульс СКД отработанный на момент аварии

ΔV ДПО - уставка на импульс ДПО

ΔVт - тормозной импульс (перед сходом с орбиты)

V ДПО - текущий импульс, дорабатываемый на ДПО (от КС020)

ΔТ - задержка включения / время до включения

транспарант ТП - Текущее Положение

Я немного устал, так что остальные форматы утром допишу там много чего будет интересного!

По поводу ручек управления. На этой фотографии хорошо виден процесс ручного управления кораблем ручками РУД и РУО (Ручка Управления Движением и Ручка Управления Ориентацией) в данный момент космонавт отклоняет РУО изменяя тем самым значение угла крена. Так же и идет перемещение центра масс ручкой управления движением что слева находится. На спуске если чтото происходит нештатно и требуется переход в режим РУС (Ручного Управляемого Спуска) то оператор использует РУС - Ручку Управления Спуском вот она на фото. У нее всего 2 кнопки управления: УЛ - что изменяет угол крена влево на 15 градусов и УП что собственно меняет угол крена вправо на 15 градусов

Всем удачи! Утром допишу остальное!

-------

Космос ближе чем ты думаешь!