Что такое бортовой комплекс управления?
Бортовой комплекс управления (БКУ) представляет собой совокупность взаимосвязанных систем, размещённых непосредственно на космическом летательном аппарате. Его основное назначение — обеспечение полного контроля и управления всеми функциями аппарата на протяжении всего полёта. Этот комплекс является «мозгом» и «нервной системой» космического корабля, объединяя порой более пятидесяти различных подсистем, каждая из которых отвечает за определённый аспект работы.
Ключевые системы БКУ
Рассмотрим основные компоненты, без которых невозможно функционирование современного космического аппарата.
1. Бортовая вычислительная система (БВС)
Это центральный процессор всего комплекса. БВС управляет работой всех бортовых систем, координирует их взаимодействие и синхронизацию. Её задачи включают автономное управление аппаратом, планирование операций, а также обеспечение связи с другими системами, в первую очередь — с системой управления бортовой аппаратурой.
2. Система управления бортовой аппаратурой (СУБА)
Данная система отвечает за непосредственный контроль, управление и диагностику состояния всех бортовых систем. Она функционирует на основе информации, поступающей из множества источников: показаний различных датчиков, команд с Земли через командную радиолинию, сигналов от бортовой вычислительной системы, а также данных с пультов управления и других внутренних систем.
3. Система управления движением и навигацией (СУДН)
Одна из наиболее критичных подсистем. Вместе с комплексом управления, датчиками (гироскопами, звездными датчиками, акселерометрами) и исполнительными органами (двигателями, маховиками) она образует замкнутый контур, отвечающий за ориентацию и перемещение аппарата в пространстве.
Функционал СУДН чрезвычайно широк и включает:
- Стабилизацию аппарата после отделения от ракеты-носителя.
- Ориентацию и удержание заданного положения в различных режимах полёта.
- Выполнение программных разворотов.
- Проведение коррекций орбиты с использованием двигателей малой тяги.
- Управление поворотом панелей солнечных батарей для максимальной эффективности.
- Обеспечение точных операций стыковки и расстыковки с другими аппаратами.
Другие важные компоненты БКУ
Помимо трёх основных систем, в состав бортового комплекса управления входят:
Система бортовых измерений (телеметрия)
Её задача — сбор, обработка и передача на Землю огромного массива данных. Это информация о техническом состоянии всех систем, работе научного оборудования, а в пилотируемых полётах — также данные о здоровье и жизнедеятельности членов экипажа.
Бортовой радиокомплекс
Обеспечивает жизненно важную связь между космическим аппаратом и Землёй. Через него осуществляется:
- Двусторонняя голосовая связь (для пилотируемых миссий).
- Приём команд и программ с Земли.
- Передача телеметрической и телевизионной информации.
Связь может поддерживаться напрямую через наземные станции слежения или через спутники-ретрансляторы, находящиеся на геостационарной орбите, что позволяет поддерживать практически непрерывный контакт с аппаратом, находящимся в любой точке околоземного пространства или за его пределами.