Автоматизированные системы управления космическими аппаратами: принципы работы и задачи

Что такое автоматизированная система управления (АСУ)

Автоматизированная система управления (АСУ) представляет собой сложный комплекс, объединяющий экономико-математические методы, измерительные устройства, средства связи, устройства отображения и передачи данных, а также организационные структуры. Этот комплекс включает как управляющие, так и управляемые объекты, функционирующие в автоматическом режиме. Его главная цель — обеспечить рациональное и эффективное управление сложным техническим объектом, таким как космический аппарат. Конкретная структура и технические характеристики АСУ определяются задачами, стоящими перед аппаратом, и особенностями его конструкции. Система традиционно делится на две взаимосвязанные части: наземную и бортовую. Распределение функций между ними производится на основе анализа поставленных задач и технических возможностей реализации.

Функции наземного комплекса управления

Наземный сегмент АСУ выполняет ряд критически важных функций. Ключевыми из них являются: разработка программ функционирования и управления на основе постоянного мониторинга и оценки состояния космического аппарата, в том числе с использованием телеметрической информации. Кроме того, наземный комплекс занимается точным измерением параметров орбиты и прогнозированием траектории движения аппарата. На основе этих данных формируется управляющая программа, которая затем передаётся на борт для исполнения бортовым комплексом.

Роль бортового комплекса управления

Бортовой комплекс, в свою очередь, отвечает за выполнение команд. Его основные задачи включают приём управляющих программ от наземного комплекса для корректировки предустановленных команд, а также непосредственное управление бортовой аппаратурой в соответствии с полученными заданиями и программами. Помимо этого, бортовой комплекс обеспечивает автоматический контроль состояния всех систем космического аппарата и способен управлять аппаратурой в полностью автономном режиме, без постоянной связи с Землёй. Современные бортовые комплексы создаются с использованием передовых вычислительных машин, что значительно повышает их надёжность и функциональность.

Главная цель АСУ

Таким образом, основная задача любой автоматизированной системы управления — существенное повышение эффективности управления объектом. Применительно к космическим аппаратам это означает обеспечение их безотказной и результативной работы на всех этапах миссии, минимизируя необходимость прямого вмешательства человека в процесс управления.