Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Я хочу получать рассылки с лучшими постами за неделю
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam

Топ прошлой недели

  • Oskanov Oskanov 8 постов
  • AlexKud AlexKud 26 постов
  • StariiZoldatt StariiZoldatt 3 поста
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая кнопку «Подписаться на рассылку», я соглашаюсь с Правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Новости Пикабу Помощь Кодекс Пикабу Реклама О компании
Команда Пикабу Награды Контакты О проекте Зал славы
Промокоды Скидки Работа Курсы Блоги
Купоны Biggeek Купоны AliExpress Купоны М.Видео Купоны YandexTravel Купоны Lamoda
Мобильное приложение

Союз-тма

16 постов сначала свежее
57
SoyuzDeveloper
SoyuzDeveloper
2 года назад
Космическая движуха

Новости разработки симулятора Союз-ТМА⁠⁠

Давненько от нас не было никаких вестей и вот мы вернулись с новостями по проекту.

Для начала хотим сказать, что мы полностью отказались от дальнейшего развития СПО "МиУ" (Моделирование и Управление - программное обеспечение, моделирующее работу всех бортовых систем корабля и способное подключаться к внешней модели движения для отладки этих моделей, посредством представления информации в понятной оператору (космонавту) виде - в виде форматов отображения, графиков и т.д.). Мы решили пойти по другому пути, а именно начать разработку математической модели движения высокой точности и уже вместе с ней начать разрабатывать модели датчиковой аппаратуры (модели датчиков угловых скоростей, акселерометров и т.д.). Командой было принято решение использовать среду разработки Visual Studio и язык C++ исходя из анализа тренажёров подготовки космонавтов и другого ПО.

Потратив около года на попытки разработки модели движения, мы поняли, что для нас это крайне сложная задача, которую своими силами мы не смогли решить и в один прекрасный момент мы наткнулись на опубликованную модель движения на сайте GitHub, которую мы тут же скачали и начали изучать.

Для отображения результатов работы модели мы разработали программу FDR (Fly Data Reader), которая позволяет формировать набор параметров начальных условий, загружать модель и отрабатывать эти НУ, а так же представлять результат ее работы в виде различных графиков и таблиц для последующего анализа.

Новости разработки симулятора Союз-ТМА Космонавтика, Наука, Союз-тма, Космический симулятор, Разработка, Математическое моделирование, Длиннопост

В начале мы получали только значение долготы и широты, для формирования трассы полёта

Новости разработки симулятора Союз-ТМА Космонавтика, Наука, Союз-тма, Космический симулятор, Разработка, Математическое моделирование, Длиннопост

Позже добавили множество других параметров для отображения

Новости разработки симулятора Союз-ТМА Космонавтика, Наука, Союз-тма, Космический симулятор, Разработка, Математическое моделирование, Длиннопост
Новости разработки симулятора Союз-ТМА Космонавтика, Наука, Союз-тма, Космический симулятор, Разработка, Математическое моделирование, Длиннопост

Эти данные позволили нам дать приблизительное понимание о точности данной модели. Сейчас мы связываемся с Баллистическим Центром им. Келдыша для увеличения точности этой модели за счёт сравнения векторов. Параллельно с этим мы будем добавлять туда уравнения вращения, дабы оперировать векторами угловой скорости и углами.

Раз уж такой проект, то и модель должна быть сверх точная. Мы учитываем приливы и отливы, гравитацию планет, коэф. светового давления, не сферичность Земли, гравитационную шахматку и многие другие возмущения, которые сделают эту модель максимально точной и приближенной к реальности. Как только модель будет сделана, мы займемся моделями датчиков и остальным.

Вот пример формата набора начальных условий для понимания точности модели

Новости разработки симулятора Союз-ТМА Космонавтика, Наука, Союз-тма, Космический симулятор, Разработка, Математическое моделирование, Длиннопост

Мы будем держать Вас в курсе событий.

Для связи с нами пишите на misha.lexperience@mail.ru

С Уважением, команда SoyuzDeveloperTeam

Показать полностью 5
[моё] Космонавтика Наука Союз-тма Космический симулятор Разработка Математическое моделирование Длиннопост
5
15
Solann
3 года назад

В тумане⁠⁠

В тумане Ракета союз, Ракета, Союз-тма, Туман
Показать полностью 1
Ракета союз Ракета Союз-тма Туман
6
38
SoyuzDeveloper
SoyuzDeveloper
5 лет назад
Исследователи космоса

Описание режимов полета симулятора Союз ТМА⁠⁠

Тут я постараюсь описать все режимы полета корабля, которые мы постараемся в полной мере реализовать в симуляторе. Пока может и сыровато, когда будет первая версия описание сделаем более подробно. О том какие действия игрок должен будет выполнять при этом я расскажу позже со скриншотами и подробным описанием смысла каждого действия.


1. Режим - Предстартовая подготовка.

По факту этот участок начинается, когда РН "Союз-ФГ" с кораблем устанавливают на стартовое устройство. Это делается за два резервных дня до намеченного Старта и заканчивается самим Стартом, но мы дабы ускорить и упростить этот процесс до момента, где оператор(игрок, космонавт...) начинает производить какие-либо действия, перенесли начало этого участка полета на этап посадки экипажа в корабль, перехода в СА через БО и закрытие люков - до момента "проверки и набора начального состояния систем", но логически понимаем его, как предстартовую подготовку. Вообще процедура посадки экипажа в корабль начинается за 02:30 часа до так называемого "Контакта подъема", т.е. моментом начала отрыва РН от земли.

Итак - наш режим начинается, когда космонавты уже находятся в Спускаемом Аппарате,  переходной люк между СА и Бытовым Отсеком (БО) уже закрыт, все основные приборы и системы включены, а до старта осталось ровно :02: часа.


За эти два часа игроки должны выставить начальные параметры на пульте ИнПУ системы "Нептун-МЭ", проверить радио связь и многие другие параметры - на все это по рассчитанной схеме происходит эта процедура. Мы конечно же не хотим отходить от реальности, но понимаем, что даже такое длинное время проведения проверок и выдачи всяких команд - утомительно и будем с этим что-то делать. скорее всего переведем этот режим в режим обучения - ознакомления с основными системами корабля на еще стартовом столе, на Земле, когда нет динамики и время не поджимает - дадим тем самым пользователю возможность узнать этот корабль и разобраться в нем, изучить органы управления, познакомиться с форматами ИнПУ и прочее. В симуляторе этот режим по окончанию всех проверок и тестов при Тдокп = 00:00:00 автоматически переходит в режим выведение.


2. Режим - Выведение

Как описывалось выше - режим выведения начинается с отрыва РН от земли (командой СТАРТ - сопровождающейся "КП")  и заканчивается штатным (если нет заранее введенных нештатных ситуаций)  отделением корабля Союз ТМА от носителя (выдача команды «Контакт отделения»). Продолжительность участка выведения в среднем составляет 530 сек.

Это полностью автономный участок полета, где роль космонавта - контроль параметров систем и доклад их на землю (в нашем случае визуальный контроль параметров), а в случае возникновения на одном из участков полета аварии принять управления на себя(переход в режимы АУС, РУС, БС, БСР) если позволяет высота. Это самый короткий режим - заканчивается он в момент отделения КА от носителя и наступлением невесомости. По окончанию этого режима, когда мы получим рассчитанные по контакту отделения параметры нашей орбиты, мы переходим сразу к следующему режиму - орбитальному полету.

Описание режимов полета симулятора Союз ТМА Союз-тма, Космический симулятор, Наука, Длиннопост

3. Режим - Орбитальный полёт

Начинается по контакту отделения "КО" (начало с 1-го витка) корабля и заканчивается на 32-м витке (16 суточный) введением признака "сближение" и началом режима Сближения с МКС. Так что все операции, маневры и др. до 32-го витка мы будем считать орбитальным полётом. Но это будет неверно, так как это колоссально-длинное время для игры (32*90 = 2880 минут = 48 часов = 2 дня), так что я предлагаю пропустить сон (в сумме 10 витков, что примерно равняется 15 часам) + некоторые другие не очень важные моменты. В общем пока неясно общее игровое время на этом режиме, но динамических операций там - предостаточно, особенно контроля их исполнения.

4. Режим - Сближение и стыковки

Является итоговым и по сути самым сложным режимом, но так же и самым интересным.

По нашим примерным подсчетам от его начала (от момента ввода признака "Разрешение сближения") и до касания головкой штанги стыковочного узла Служебного Модуля Российского Сегмента МКС может пройти около 4 с половиной часов, но стоит этого времени, особенно если ты не знаешь будет все штатно или нет.

По касанию (если была автоматическая стыковка, а именно её мы сейчас и отлаживаем) будет формироваться PDF с результатами всеми баллистическими формами, как принято в ЦУПе и как ранее они любили публиковать у себя на сайте, но более этого по неизвестной нам причине не делают.

Выглядит эта схема приблизительно как то так

Тут я красным пометил начало режима и зеленым его окончание. Остальные режимы пока не планируем.

Описание режимов полета симулятора Союз ТМА Союз-тма, Космический симулятор, Наука, Длиннопост

На этом пока все - по поводу разработки скажу следующее - в данный момент на спец. ПО (Моделирование и Управление "МиУ") отрабатываются все программы и подпрограммы автоматических расчетов и выдачи сигналов в КДУ на двигатели что бы состыковаться так же, как это делается в живую. После этого все эти алгоритмы будут отлажены на математических моделях разного рода и перенесены в виде DLL библиотек, Юнити в данном случае будет только принимать несколько массивов индикации и ИнПУ, а так же самое главное - вектор состояния КА в текущий момент времени.


Всем удачки и не болейте - всегда с Вами Soyuz Developer Team


P.S. За орфографию сорян - писал в поездке.

Показать полностью 2
[моё] Союз-тма Космический симулятор Наука Длиннопост
16
267
SoyuzDeveloper
SoyuzDeveloper
5 лет назад
Исследователи космоса

Вопросы по кораблю Союз-ТМА⁠⁠

Предлагаю такой пост - вы под этим постом задаете вопросы по кораблю Союз, а так же по МКС, а мы в следующем посту постараемся ответить на все вопросы, которые будут под этим постом.

Не стесняйтесь и задавайте даже самые глупые вопросы или наоборот сложные, постараемся ответить на все.

[моё] Вопрос Союз-тма Текст
254
140
SoyuzDeveloper
SoyuzDeveloper
5 лет назад
Лига Разработчиков Видеоигр

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1⁠⁠

Всем привет! Мы продолжаем публикации по разработке симулятора Союз-ТМА.

С момента последней публикации прошло довольно много времени и пока мы все (я очень на это надеюсь) остаемся дома, то мы решили предоставить Вам свежую информацию по симулятору. Работа кипит и кипит, а следовательно скоро будет первая версия, которую будет не стыдно показать.


Итак от слов к делу. Полностью обновилось СПО МиУ (Моделирование и Управление), которая разработана исключительно для отработки алгоритмов вычислительных процессов в БЦВК Союза и НЕ будет использоваться в симуляторе. Т.е. повторюсь - это не симулятор, а программа для отработки алгоритмов, которые потом будут перенесены уже непосредственно в сам симулятор.

Так что стоит про него рассказать еще немного, постараюсь вкратце, но получится лонг, как всегда...  В будущем я постараюсь составить полноценное руководство пользователя для МиУ, ссылку на которое дам в следующем посту.

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

На скриншоте выше главный экран МиУ. Все что отладочное (т.е. в данном случае необходимое только для разработки самого МиУ) вынесли в отдельную группу, лишнее стараемся убирать по возможности. В процедуру инициализации добавили обмен с Юнити, так как уже начата работа по этому направлению и поэтому налаживаем ТСР и УДП обмен (пока только двусторонними квитанциями МиУ<->Unity) с Юнити.


Большинство команд в бортовые системы корабля Союз-ТМА выдаются с формата КСП (Командно-Сигнальное поле), который входит в состав информационного обеспечения (и программного то же) ИнПУ. У нас этот формат реализован как на тренажере ДОН-Союз и ТДК-7СТ (что бы не изобретать велосипед - все равно в работу не пойдет), в симуляторе конечно мы будем использовать ИО штатное, которое использовалось на кораблях 200й серии (Союз-ТМА). Вот как выглядят форматы КСП левое и правое (почему левое и правое - читайте тут) в МиУ:

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

А вот как выглядит формат КСПл на ИнПУ (версия для 213-го изделия)

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

разница незначительная.

ну и вдобавок КСП на штатном железе в ЦПК, эта фотка гуляет по сети много. и на центральном (ИнПУ 2) загружен формат КСПп. По поводу дикого различия в цветах расскажу отдельно, это еще та задачка, которую мы пока что так и не решили.

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

У нас реализованы основные алгоритмы обработки выдачи этих команд и многие из них ( в основном касающиеся работы вычислительного комплекса Аргон-16) отрабатываются так же как если бы вы выдали их на реальном корабле (с учетом всех задержек и т.п.). Если вам будет интересно, расскажу как мы это реализовали с программной точки зрения...хотя чего рассказывать - вот репозиторий МиУ. Все что можно я комментировал там. Так же в разработке руководство пользователя по МиУ, о чем говорилось выше.

Логика КСП проста - в реальности команды с КСП - это релейные команды в бортовые системы, в коде это просто запись true в переменную команды (команда - это булевая переменная) и снятие ее (т.к. она релейная) прибором, в который она поступила. Как раз таки снятие ее после выдачи и есть квитанция от прибора, есть еще вариант с использованием short, где если возвращается 1, то это обозначает, что прибор "запитан", если возвращается 2 - команда отправлена, но нет квитанции и т.п.

Хочу привести небольшой пример скрипта одной команды КСПл - А1"ОТКР КРЫШКИ СКД" - Открытия защитной крышки Сближающе-Корректирующего Двигателя (СКД).

Оператор находится в спускаемом аппарате и выдает с ИнПУ с формата КСП команду А1, тем самым записывая в обработчик команд КСП (если будем переносит как алгоритм в Юнити, то скорее всего сделаем в виде отдельного скрипта), где написано, что если ksp_cmd[0][1]=true, тогда проверяем отсутствие признака "отстрел БО-ПО"(признак наличия/отсутствия отсека корабля на котором установлен СКД) и запускаем скрипт открытия крышки. Скрипт этот - анимационный скрипт на 15 секунд открывающий крышку двигателя. По окончанию циклограммы открытия скрипт выдает команду, которая в обработчике индикации КСП (горит/не горит транспарант)  зажигает команду А1, как факт ее отработки (срабатывание концевых выключателей). В МиУ этого не видно, но отрабатывается примерно так.

Продолжим.

Это было по поводу выдачи команд оператором в системы ТК, а теперь пару слов о возвращаемых (формируемых бортовыми системами) квитанциях для представления оператору в виде транспарантов. Мы так же использовали метод, используемый в тренажере ДОН-Союз. Так что для отладки был сформирован вот такой вот формат "ТС" (Табло Сигнальное), на который выводятся квитанции о состоянии систем. Структура проста - на форме стоит таймер, на тик которого записана обработка булевых значений квитанций, если true - тогда соответственно зажигаем транспарант и наоборот. Конечно в ПО ИнПУ это реализовано несколько сложнее, но для первоначального этапа подойдет.  На фото ниже представлен этот формат с активным состоянием некоторых транспарантов во время отработки команды на запуск Гибкого Цикла (довольно интересная штука - я обязательно о ней расскажу) 
Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

Так вот космонавту на пульте "Нептун-МЭ" (с которым он работает большую часть времени) вся эта информация так же представляется. Вот постарался так стрелками показать, может получилось тупо, но как есть

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

Последние две группы транспарантов  (под пультом на фото ниже) формируются непосредственно на форматах ПО ИнПУ. Кстати в ПО ИнПУ то же есть свой отладочный формат, где отображаются все ТС (даже больше чем у меня на формате), вот как он выглядит. Если будет интересно, расскажу значение этих транспарантов.

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

Сразу видно какие необходимы для выдачи, а какие только для отладки. Кстати обмен с ИнПУ мы уже наладили и у нас передаются пакеты от МиУ в штатное программное обеспечение пульта космонавтов "Нептун-МЭ", единственным минусом которого является его -16-ти битность и соответственно невозможность прямого запуска в современных ОС (без использования эмулятора), соответственно нам или придется его переписывать или как то (с шагом 0.100 с) снимать с него картинку и перенаправлять ее в Юнити, для того, что бы накладывать ее как динамическую текстуру, что бы реализовать вид от первого лица в спускаемом аппарате, как на этой фотке.

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

Так же для решения задач разработки алгоритмов для Симулятора сделали упрощенный вариант имитатора пульта БРУС (Блок Ручного Управления Спускаемым аппаратом) на фото ниже. Пока не прописали ни одного скрипта для него, думаю что так может получится, что он вообще не понадобится и отработку уже будем на 3d делать

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

Остальные пульты и физические приборы с которыми взаимодействует космонавт пока что не трогали, но до них обязательно дойдет очередь, просто в связи с тем, что мы выбрали движок Юнити писать все равно придется на C#, поэтому это может даже и хорошо, что не делали. Единственные функции, которые может выполнять БУРС - логирование при переводе переключателя в другое положение (в коде так же просто запись true или false в bool"евую переменную и вызов процедуры логирования в журнал.

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

Ну на этом пока что из того, что относится к текущим обновлениям по МиУ всё. Есть конечно еще несколько форматов - штатные форматы лэптопа РС МКС для управления системой стыковки (точнее выдачи команд или запуска процедур) Служебного Модуля (узла по оси +Х, так как на первом этапе будем отрабатывать автоматическую стыковку именно к нему), но он пока без логики вообще. Только графический интерфейс и стандартный набор процедур и команд. Постарались передать максимально пользовательский интерфейс ОС Солярис (которая используется на лэптопах РС МКС). Так что про него и рассказывать то нечего, вот только скрин покажу и все.

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

Все с МиУ закончили, теперь перейдем к самому интересному - Юнити. Ранее никто из нас никогда с Юнити не работал - говорю сразу. Это первый опыт. Скажу свое мнение по поводу языка C# - после долгой работы на плюсах он очень неудобен. Думаю со временем это пройдет и мы подружимся, надеюсь на это.
Первоначальная задача проекта в Юнити на текущем этапе разработки такая -
МиУ интегрируя уравнения движения КА Союз-ТМА и МКС формирует на выходе нам вектора положения, скорости и ориентации относительно J2000, которые мы вместе с признаками для ТСЭ (горит/не горит) и другими командами упаковываем и посылаем в Юнити.

Но так как мы хотим полностью отойти от МиУ и перенести все алгоритмы в Юнити ,вместе с этим упростив ввод начальных условий, то вначале мы стараемся сформировать основную базу в самом Юнити.
Для этого мы создали первый элемент игры - главное меню (куда же без него) - пока без красивой графики (хотя были варианты) из задуманной анимации, а просто для отладки действия по клавишам.
Сделаю небольшую отсылочку отвечающую на вопрос, почему же мы налаживаем обмен Юнити с МиУ, а не переносим сразу все алгоритмы и не продолжаем разработку в Юнити - мы не знаем в каком виде перенести алгоритмы - то ли это будут динамические библиотеки, то ли это будет отдельное консольное ПО, то ли это останется МИУ - пока неизвестно, поэтому мы на первом этапе делаем обмен Юнити с МиУ.
Возвращаемся к нашим баранам (главному меню) - вот первый скрин главного меню для симулятора.

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

Ну тут все понятно и пояснений не требует - скажу только, что в настройках будет формат экрана, звук, выбор органов управления (с клавиатуры или джойстиком или может у кого есть штатные РУДы) и еще по мелочи. Так как пока непонятно как именно будут реализованы (в какой оболочке) алгоритмы систем Союза, то в Юнити так же как и в МиУ требуется предстартовая подготовка (как я понимаю во многих играх при загрузке именно это и происходит - не только загрузка в память моделей и др., но и выставка начальных параметров в заданное состояние) - процедура инициализации. Пока что в нее включено лишь создание ТСР и УДП клиентов для обмена с МиУ. Мы хотим на первом этапе реализовать простейшую логику - игра запускается, создает сокет подключения к МиУ и отправляет квитанцию о запуске в МиУ, где в журнале появляется соответствующее сообщение.

Для этого мы создали отдельную папку net, в которой разместили скрипт sockets в котором описана работа с сокетами. В корневой папке scripts лежим скрипт инициализации init_proc. В нем пока всего два метода - это Initialization (непосредственно сама процедура инициализации, которую я думаю м оставим тут насовсем, просто изменив ее структуру под требуемые задачи) и функция  i_test - возвращающая код ошибки результата инициализации.

Кстати пару слов о том в чем работаем - мы решили использовать Visual Studio Code т.к. он не требователен и не грузится как танк (по сравнению с VS).

Вернемся к меню. Что бы упростить по максимуму выставку начальных условий, мы решили поставить пользователю всего два выбора - выбрать корабль и выбрать непосредственно сам режим, так что по нажатию кнопки "Новая игра" пользователь переходит в меню выбора режима.

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

Тут он может выбрать корабль и режим. Почему так? и почему выбор сценария, а не режима как я пишу в тексте выше? Да потому что вишенка на торте -  управление всеми бортовыми системами в полностью автоматическом режиме. Нет конечно пользователю надо будет выдать некоторые команды (те же что выдают космонавты для включения режима автоматики), а так как пользователь не параметры орбиты вводит, а выбирает корабль, то соответственно для этого корабля и режима полета уже заранее известны все интересующие нас параметры. К примеру схема сближения и стыковки корабля Союз-ТМА 9 (как раз на него у нас есть программное обеспечение пульта космонавтов, а так же некоторые алгоритмы)

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

По этой схеме мы можем получить море информации, необходимой для организации автоматического контура управления космическим аппаратом. Все эти параметры уже заранее рассчитаны были баллистиками в службе БНО ЦУП еще задолго до полета самого корабля и такие схемы есть на все корабли серии ТМА (правда найти их - все равно что иголку в стоге сена, а просить ЦУП - то же думаю что бесполезно, вряд ли они будут ради нас в архивах копаться). Так к чему же это я все, да к тому, что выбор режима полета сводится к выбору всего двух параметров - корабля и режима, а уже корабль подразумевает в себе очень и очень много информации - тут и дата/время и соответственно положении земли на начало режима (время Т0) и т.д. т.п. Тем самым мы даем возможность людям, которые в первый раз запустили симулятор без особого труда выбрать и запустить режим.

Небольшое примечание - на первом этапе разработки мы работаем только с орбитальным участком полета т.е. от момента отделения от РН Союз-ФГ и до момента стыковки, т.е. этапы спуска и выведения мы не рассматриваем пока вообще.

Но так же нам дается возможность ввести Начальные Условия (в виде Кеплеровых элементов орбиты Союза и МКС или векторов скорости и состояния в J2000.0)  и отработать их.

По нажатию кнопки "ПУСК" запускается процедура отработки начальных условий - загружаются из базы параметры и состояние выбранного корабля, загружается конфигурация МКС для данного корабля (да учитывайте, что конфигурации МКС менялись!), после чего на сцене планета Земля выставляется на начальное положение соответствующее моменту Т0 (t ноль - модельное "внутри игровое" время начала режима(полета)), выставляются согласно параметрам из базы корабль и станция, если в реальном полете были нештатные ситуации, то они так же отрабатываются (вообще про НшС у нас будет отдельный пост). После всех этих операций программа загружает вторую сцену, где у нас находится вся эта каша-мала и начинается интегрирование уравнений движения, преобразование результата в X, Y, Z, Vx, Vy, Vz, Qs, Qx, Qy, Qz и изменение положения центра масс объектов согласно этим данным. Пользователь находится внутри спускаемого аппарата и у него имеется два основных органа управления (если изначально введен режим ручного управления и выставлены соответствующие признаки, иначе ничего работать не будет) - Ручка управления Ориентацией и Ручка Управления Движением, которые задают угловые и линейные моменты соответственно.

Вот на этом пока и закончим. Еще несколько фото из Юнити Союза (текстуры в последнюю очередь).

Ниже представлен скриншот изделия 11Ф732 Союз-ТМА номер 219 (если кто заметил что ДПО нет одного и то, что они не для ТМА - знаем, исправим). Как видите оси соответствуют начальным строительным осям корабля и тут отсутствует смещение центра масс, согласно заданному, т.к. это смещение идет вместе с параметром корабля, когда его выбирает пользователь, ведь загрузка корабля всегда разная и положение центра масс всегда разное, конечно нам не удастся найти (что очень очень жаль) значения центра масс для всех кораблей, но у нас имеются кое-какие значения на 7-10 сценариев, что бы отработать их точно.

Симулятор Союз-ТМА - Часть 1 Союз-тма, Космический симулятор, Нептун-мэ, Длиннопост

P.S. С прошлого поста к нам в команду пришло несколько людей (за что им огромная благодарность) и у нас в команде сейчас 7 человек, но этого по прежнему очень очень мало, так что если вам интересен космос и пилотируемая космонавтика и вы желаете принять участие в нашем проекте - пишите в дискорд - #3179

или на почту - soyuz.developer@gmail.com
а так же в телегу - @SoyuzDeveloperTeam

Показать полностью 15
[моё] Союз-тма Космический симулятор Нептун-мэ Длиннопост
30
297
SoyuzDeveloper
SoyuzDeveloper
5 лет назад
Лига Разработчиков Видеоигр

Симулятор космического корабля⁠⁠1

Всем привет! Мы - команда Soyuz Developer Team - команда разработчиков симулятора космического корабля Союз-ТМА.

Мы занимаемся этим проектом довольно давно, но более-менее какие-то результаты стали получать только недавно (в связи с довольно большим порогом вхождения в системы корабля).

Наш проект - полноценный симулятор космического корабля Союз-ТМА 200й серии летавшего с  2003 по 2012 год. В симуляторе будут реализованы все алгоритмы вычислительной системы корабля, идентичные штатному вычислительному комплексу "Аргон-16" и спец.-вычислителю "КС-020". Так же будет реализована штатная логика работы других систем (напр. управление двигателями и др.).

Наша задача сделать симулятор, который повторяет все алгоритмы реального корабля, что бы все действия которые вы проводите с кораблем (выдача команды или изменение положения корабля в пространстве) имели такой же результат если бы вы выдали их на реальном корабле.

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

На первом этапе разработки мы (так как не имели опыта в области gamedev) стали делать 3d модели, текстуры и т.д, но через определенное время поняли, что в первую очередь надо было реализовать сами алгоритмы, поэтому было решено описать вначале сами алгоритмы, циклограммы и т.д. Так как мы планируем в симуляторе моделировать все режимы полета (предстартовая подготовка, выведение на орбиту, орбитальный полет, сближение и стыковка, расстыковка и спуск), это ставило определенные сложности в реализации штатного набора алгоритмов, поэтому мы решили сделать отдельное программное обеспечение, моделирующее полет по заданным Начальным Условиям и посылающее в Систему Компьютерной Генерации Изображения (среду, где будет происходить формирование 3D моделей и их расположение на сцене согласно параметрам поступающим из ПО управления) параметры текущего положения и ориентации каждого объекта на сцене - корабля, станции и других небесных тел в виде структур массивов. Обмен между ПО и СКГИ происходит по TCP\IP.

Главному ПО мы дали название (которое может некоторым покажется смешным) - СПО "МиУ", что обозначает Специальное Программное Обеспечение "Моделирование и Управление". В нем будут пока что происходить все операции - ввод и отработка начальных условий, организация взаимодействия с математической моделью движения корабля и с моделью Интегрированного Пульта Управления (ИнПУ) являющегося основным инструментом взаимодействия оператора с моделью корабля. Пока что все это - отдельное ПО, обмен с которым происходит так же по TCP\IP, но в планах перенести все это в dll-библиотеки, подгружаемые в "МиУ".

Получается, что в данный момент СПО "МиУ" и его компоненты (ИнПУ и Блок Математического Моделирования) являются самим симулятором. Пока что все это без вывода в 3д - только цифры текущего положения двух объектов (корабля и станции) и их параметры.

Теперь подробнее про "МиУ".

СПО "Моделирование и Управление"

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

На фото выше представлен скриншот текущего состояния "МиУ".

Данное СПО вряд ли будет публиковаться как симулятор, оно скорее всего только для отработки алгоритмов вычислительной системы и не более. Написано на С++ в среде C++ Builder 6. Пользовательский интерфейс реализован по подобию UI тренажера подготовки космонавтов "ДОН-СОЮЗ ТМА-М" в ЦПК.

Возможности пока ничтожны, зато успехи велики.

По запуску СПО пользователю предлагается провести процесс инициализации, в котором будет проведена проверка сопутствующий файлов программы (файлы конфигурации, файлы моделей и т.д.), а так же попытка установки связи с моделью Блока Управления Моделированием и моделью ИнПУ. Ход процесса инициализации можно проконтролировать в журнале:

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

При успешной инициализации загорятся иконки моделей,

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

что будет свидетельствовать о установке соединения с выбранными оператором моделями.

После чего пользователю необходимо будет ввести Начальные Условия текущего положения космического корабля Союз и МКС. Делается это в несколько этапов:

1 - Выбор режима полета

- Посадка экипажа в корабль за два часа до команды Пуск (Контакт Подъема) ( Ткп - 02:: ) - в этом режиме происходит предстартовая проверка систем корабля экипажем совместно с специалистами пуска ( в симуляторе - выставка согласно бортовой документации (чеклисту) параметров корабля и подготовка к пуску);

- Выведение - процесс от момента пуска (Ткп  - Время Контакта Подъема) до Контакта Отделения; 

- Орбитальный полет - этап от момента КО (Контакта Отделения) до начала режима дальнего сближения. О процедурах входящих в состав этого режима напишу отдельно;

- Сближение и стыковка  - этап начиная от дальнего сближения до касания корабля и станции.

- Расстыковка - начинается за час до расчетного времени расстыковки Союз-ТМА и МКС, за это время экипаж должен произвести ряд стандартных операция входящих в состав подготовки к расстыковки. Заканчивается разделением корабля на отсеки перед входом в плотные слои атмосферы.

- Спуск - этап от разделения до ввода двигателей мягкой посадки.

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

Переходим к следующему этапу. Исходя из выбранного режима пользователь вводит остальные параметры начальных условий -
Параметр ориентации:

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

Параметры орбиты:

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

И дополнительные характеристики корабля и МКС

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

И напоследок необходимо ввести время и дату начала режима.


После чего на главной форме нажимается кнопка "Отработка НУ" которая отрабатывает введенные пользователем Начальные Условия (или загруженные из файла) и выставляет начальное состояние признаков для модели Вычислительной системы и БУМ.


Остается только выдать команду "ПУСК" и начнется процесс моделирования.

По запуску процесса моделирования начинается движение КА и происходит запуск таймера обработки текущего состояния моделей (обработка команд от ИнПУ выдаваемых оператором и квитанций факта исполнения команд в ИнПУ , обработка признаков для моделей атмосферы и др.).
Пока что эта команда не работает, т.к. происходит наладка операций на такт таймера. Таймер будет не один, так же будет таймер БЦВК, который будет имитировать такт вычислительной системы "Аргон-16".


Так же в данный момент занимаемся моделью атмосферы в которую входит модель Системы Обеспечения Теплового Режима и Системы Обеспечения Жизнедеятельности. Модель атмосферы должна в основном моделировать температуру и давление в отсеках корабля.


Формат СОТР выглядит следующим образом:

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

Дополнительно ввели графики для отслеживания изменения параметров:

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

Ну а теперь перейдем к самой интересной части...

Система Имитации Визуальной Обстановки

В тренажере стыковки "Дон-Союз ТМА" для решения задачи 3-х мерной визуализации используется Система Компьютерной Генерации Изображений «Ариус-СТ»


Назначение системы согласно сайту компании Бликс www.bliks.ru

формирование цветных, управляемых в реальном масштабе времени по командам от вычислительной системы тренажера изображений трехмерных динамических сюжетов внешней визуальной обстановки, наблюдаемых одновременно в шести средствах наблюдения рабочего места операторов «РМО ТМА» тренажера «Дон-Союз ТМА» (визир ВСК-4Т, левый иллюминатор №3, правый иллюминатор №6, ИнПУ-1,2, «Блистер объект», «Блистер фон»), моделирования совместно с другими системами тренажера отдельных режимов работы бортовой телевизионной системы «КЛ-100-01М» и форматов системы «Символ» для рабочего места «РМО ТМА».

У нас же задачи проще:
Программа должна генерировать 3-д модели и изменять их положение и ориентацию на сцене согласно параметрам от СПО "МиУ".

Требования к графике - реалистичные текстуры, хорошее и правильное освещение, отсутствие пластмассовости. 

Вывод картинки должен быть в девяти режимах, из которых 8 статических (неподвижная точная с неподвижным связанным с некоторым объектом вектором направленности) - визир ВСК-4Т, левый иллюминатор №3, правый иллюминатор №6, ИнПУ-1,2, «Блистер объект», «Блистер фон» и один режим отображения динамический - вид от "лица командира корабля" имитирующий глаза космонавта.

Управление планируется от первого лица.

Вот приблизительно что видит командир корабля на своем штатном месте:

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

Ну и то что мы сделали - вид от первого лица.

Какую информацию выводить на экран пока не решили, будем этим заниматься когда все алгоритмы закончим и отладим их.

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

Еще несколько скриншотов 3д которые мы разработали для нашего симулятора.

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост
Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост
Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

Моделирование большинства деталей делалось по чертежам корабля :

Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост
Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост
Симулятор космического корабля Союз-тма, Космический симулятор, Длиннопост

В следующем посту расскажу еще что-нибудь.
Планируем конечно публикацию в Steam.

Оставляйте ваши комментарии и предложения, как только реализуем динамику, опубликуем на GitHub.

P.S.

У нас не хватает людей и если кто желает поучаствовать в проекте на свободных началах (денег нет, но интересное путешествие в мир космоса гарантируем) - пишите Soyuz.developer@gmail.com

Показать полностью 18
[моё] Союз-тма Космический симулятор Длиннопост
113
334
Lexperience
Lexperience
6 лет назад
Исследователи космоса

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2.⁠⁠

Продолжаем рассказ про форматы отображения для ИнПУ (Интегрированного Пульта Управления - основного компьютера с которым работает космонавт). В предыдущем посту про форматы мы с вами остановились на формате МАНЕВР (2 Ф 15). Следующий по списку в линейке идет формат КОНТР (Контроль), который имеет адрес 2 Ф 16 и используется в основном на этапе спуска.

Итак представляю Вам скриншот формата КОНТР для 200й машины (Союз-ТМА-М)

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

И как он выглядит теперь (Союз-МС).

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

Давайте рассмотрим этот формат подробнее.

Во первых: для чего он нужен и какие функции выполняет?

Формат 2Ф16 «КОНТР» предназначен для контроля параметров и динамических операций на орбитальном участке полёта.

В правой части ЗКИ (зоны формата) расположена таблица данных. В 5 и 6 строках таблицы вы-водится информация аналогичная информации верхних таблиц формата 2Ф17 «МАНЕВР» о котором мы говорили ранее:

ΔVт – величина отрабатываемого тормозного импульса.


При отработке импульса на СКД (Сближающе Корректирующем Двигателе) может соответствовать:

a) содержанию двухразрядного двоичного кода ГК1(Первой Главной Команды), ГК2. Задается по КРЛ (Командной Радио Линии - т.е. управлении кораблем с земли) в БАСП и передается в КС020-М (компьютер отвечающий за спуск и все что происходит после разделения) после формирования готовности его к работе;

b) значению, заданному оператором (космонавтом) с формата 2Ф24 «УСТАВ» в диапазоне 100-200 м/с;


При отработке импульса на ДПО-БТ (Двигатель Причаливания и Ориентации Большой Тяги)  может соответствовать:

- значению, заданному экипажем с формата 2Ф24 «УСТАВ» в диапазоне 100-200 м/с;

При аварии СКД и переходе на ДПО-БТ в этом окне отображается:

- в течение одной минуты после включения ДПО-БТ значение исходного импульса;

- по истечении одной минуты – значение, определяемое суммой набранного импульса на момент аварии СКД и вычисляемой в КС020-М величиной импульса доработки на ДПО-БТ:

Vтек – текущее значение отрабатываемого тормозного импульса. При аварии СКД и переходе на ДПО-БТ информация в окне не обнуляется, а продолжает нарастать по мере работы двигателя;

nx – текущее ускорение КА из ЦВМ101.

Рфо - давление перед форсунками в магистрали окислителя.

Рфг - давление перед форсунками в магистрали горючего.

Ршб-1 - Давление в шар-баллонах секции 1.

Ршб-2 - Давление в шар-баллонах секции 2.

Рок-1 - Давление в баке окислителя 1й секции.

Рок-2 - Давление в баке окислителя 2й секции.

Рг-1 - Давление в баке горючего 1 секции.

Рг-2 - Давление в баке горючего 2 секции.


Так справа от таблицы мы наблюдаем виртуальную кнопку "ТА" (Текущие Аварии) которая нас переадресовывает на под-формат СрочА (Срочных Аварий) формата ПРВИ (Пульт Ручного ввода Информации). На фото ниже представлен этот под-формат

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

Все аварии которые происходят с КДУ (Комбинированной Двигательной Установкой) отображаются тут. Если имеется авария, то кнопка ТА имеет красный фон.


Мы перешли к самому моему любимому формату - «СПУСК».

Формат 2Ф17 «СПУСК» предназначен для контроля спуска в режимах «АУС»(Автоматического Управляемого Спуска), «БС»(Баллистического Спуска) и предоставления информации для управления спуском в режиме ручного управляемого спуска - «РУС».

Ранее (на 200й серии) формата «СПУСК» не было. Точнее он был разбит на да формата: «АУС» и «РУС»

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

Мы разберем с вами как форматы старого образца, так и нового (формат "СПУСК") который не очень и сильно отличился от своего предшественника.


Формат «АУС» используется для контроля спуска в режиме автоматического управляемого спуска. Т.е. это когда компьютер КС-02М сам управляет ходом спуска и космонавту остается только контролировать параметры и держать ручку РУС на готове (о ней попозже).

Взглянем на этот формат:

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

В зоне ЗКИ (Зоне Кадровой Информации - той зоне где отображается непосредственно сам формат) мы наблюдаем 4 под-зоны: зону сигнализаторов, зону ВКУ, зону таблиц и окон ввода информации и зону КСП. Давайте рассмотрим все что у нас изображено на этом формате:


В левой части формата отображается кадр «АУС», формируемый КС020-М. На этом кадре изображаются:

1 - программная зависимость (кривая), рассчитываемая по уставкам АУС при условии готовности к работе КС020-М (она близка, но не совпадает с маской РУС). Относительно этой кривой осуществляется управление спуском в режиме АУС.

2 - индекс фактического движения СА в атмосфере (маркер, квадрат... соотношение фактической потерянной скорости и времени);

3 - шкала крена и индекс, положение которого относительно шкалы определяется программным углом крена от КС020-М. Одно деление шкалы соответствует 15º. Среднее деление шкалы соответствует γ = 0º на внеатмосферном участке и γ0 = 60º при движении в атмосфере;

4 - три горизонтальные пунктирные линии, соответствующие рубежам кажу-щейся скорости VS = 1024 м/с, 2662 м/с, 4300 м/с;

5 - точечная линия, соответствующая рубежу переворота СА.

6 - кривая фактического движения индекса.

Сигнализация о состоянии СА и СУС при выполнении спуска выводится на транспаранты, располагающиеся ниже окон ЗПИ.

Справа от кадра АУС расположена таблица, в которой приводятся данные:

nх – значение, соответствующее ускорению в м/с2 на участке работы ДУ и теку-щей перегрузке в единицах g0 на атмосферном участке.

ΔТвн – соответствует:

 прогнозируемому значению внеатмосферного промаха, которое в мигающем режиме высвечивается на одну минуту после разделения;

 внеатмосферному промаху, равному

∆Твн = tсч – tвн, где

tсч = tcч + ∆tcч – время, отсчитываемое счетчиком времени, который запускается в момент физического разделения и останавливается в момент фактического входа в атмосферу (Шкала АУС);

tвн – длительность внеатмосферного участка. Это значение рассчитывается в КС020-М с использованием уставок АУС (см. учебное пособие «Система управления спуском транспортного корабля «СОЮЗ ТМА» часть 1)


-значению прогнозируемого внеатмосферного промаха, которое в мигающем режиме высвечивается на одну минуту после разделения, а затем до входа в атмосферу заполняется звездочками *****.

-внеатмосферному промаху, равному рассогласованию между фактическим вре-менем достижения кажущейся скоростью величины 25.6 м/с и рассчитанной в КС020-М уставкой Тс (если она была введена) или расчетным временем входа в атмосферу (если уставка ТС не была введена).

Hтек, Lтп – информация о текущих расчетных параметрах движения СА высоте и удалении от расчетной точки посадки. Информация начинает выводиться по разделе-нию в процессе расчетов проводимых в режиме «ТП СА», и по достижении высоты H=25 км перестает изменяться. При этом последние значения запоминаются и высвечиваются в мигающем режиме (с частотой 0.5 Гц). В случае срабатывания контроля режима «ТП СА», когда отклонения фактических параметров спуска от расчетных вышли за допуска, (горит сообщение «Нет готовности»), последние значения Hтек, Lтп также запоминаются и высвечиваются в мигающем режиме.

Ниже таблицы на поле ввода-вывода «Тс» и «РУС» выводятся рассчитанные в КС020-М время Тс ТС и уставки РУС (К и N). Вывод информации на формат начинается после завершения расчетов режима «БНПС» (гаснет сообщение «Расчет БНО» на формате «БНО»). Расчетные значения ТсТС, К и N используются в КС020-М для моделирования на атмосферном участке процесса аналогичного КЛ110 и расчета интеграла рассогласования. Экипаж должен проконтролировать ТсТС, К и N, после чего подтвердить их или ввести новые значения.

Наборное поле, с которого осуществляется ввод новых или подтверждение рас-считанных в КС020-М значений ТсТС, К и N, расположено ниже поля ввода-вывода «ТсТС», «РУС». Набор информации выполняется с помощью клавиш 0÷9 после актива-ции соответствующего обозначения («ТсТС» или «РУС»). По завершению набора ин-формации «ТсТС» или «РУС» рядом с каждым из них высвечивается «ввд». Ввод на-бранной информации можно производить клавишей «ИСПВВД» раздельно для каждо-го из обозначений, либо для обоих вместе. Сброс информации «ТсТС» или «РУС» мож-но проводить после активации соответствующего обозначения, используя клавишу «СБР». При необходимости стереть ошибочно набранную цифру, можно использовать клавишу «ГАШЗАБ».

В нижней части формата располагается выбираемая экипажем линейка КСП-л (КСП-п), под которой находится одна из строк формата ИнПУ «Ф1».

На свободном месте ЗКИ могут появляться следующие сообщения:

«Переворот»

Сообщение формируется на атмосферном участке спуска по команде «Перево-рот» в момент смены знака опорного угла крена (Vs = Vsпер).

«Нет готовности»

Сообщение может сформироваться только после разделения отсеков ТК в режи-ме «ТП СА», если нарушена непрерывность процесса расчета прогноза (сработал до-пусковый контроль) или если отклонения фактических параметров спуска от расчетных превысили допуск (сработал динамический контроль).

«Ошибка уставок РУС»

Сообщение может сформироваться при неправильном вводе уставок Тс и РУС с наборного поля формата (например ввод уставки РУС вида 778);

«АУС невозможен»

Сообщение может сформироваться после выключения ДУразделения отсеков ТК, если к этому моменту отсутствуют уставки АУС первой группы.

«Скорректирована шкала АУС»

Сообщение формируется сразу после фактического разделения, если моменты фактического и расчетного разделений не совпали, но при этом выполняется условие

1 сек < |Тразд – Тфразд| < 90 сек

Одновременно на поле формата может выводиться только два сообщения.

Формат «АУС» может быть вызван:

- автоматически по разделению, если до этого не был вызван формат «РУС»;

- экипажем через формат ИнПУ «Ф1».

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

Сигнализация о состоянии СА(Спускаемого Аппарата) и СУС(Системы Управления Спуском) при выполнении спуска выводится на транспаранты, располагающиеся в верхней коне формата.


Справа от кадра АУС расположена таблица, в которой приводятся данные:

nх – значение, соответствующее ускорению в м/с2 на участке работы ДУ и теку-щей перегрузке в единицах g0 на атмосферном участке.

ΔТвн – соответствует:

- прогнозируемому значению внеатмосферного промаха, которое в мигающем режиме высвечивается на одну минуту после разделения;

- внеатмосферному промаху, равному ∆Твн = tсч – tвн,  где

tсч = tcч + ∆tcч – время, отсчитываемое счетчиком времени, который запускается в момент физического разделения и останавливается в момент фактического входа в атмосферу (Шкала АУС);

tвн – длительность внеатмосферного участка. Это значение рассчитывается в КС020-М с использованием уставок АУС.

- значению прогнозируемого внеатмосферного промаха, которое в мигающем режиме высвечивается на одну минуту после разделения, а затем до входа в атмосферу заполняется звездочками *****.

- внеатмосферному промаху, равному рассогласованию между фактическим временем достижения кажущейся скоростью величины 25.6 м/с и рассчитанной в КС020-М уставкой Тс (если она была введена) или расчетным временем входа в атмосферу (если уставка ТС не была введена).

Hтек, Lтп – информация о текущих расчетных параметрах движения СА высоте(Н) и удалении(L) от расчетной точки посадки. Информация начинает выводиться по разделению в процессе расчетов проводимых в режиме «ТП СА»(Текущее Положение Спускаемого Аппарата), и по достижении высоты H=25 км перестает изменяться. При этом последние значения запоминаются и высвечиваются в мигающем режиме (с частотой 0.5 Гц). В случае срабатывания контроля режима «ТП СА», когда отклонения фактических параметров спуска от расчетных вышли за допуска, (горит сообщение «Нет готовности»), последние значения Hтек, Lтп также запоминаются и высвечиваются в мигающем режиме.

Ниже таблицы на поле ввода-вывода «Тс»(Время Спуска расчетное, по которому начинается движение маркера (квадрата) по горизонтальнойй развертке ВКУ) и «РУС» выводятся рассчитанные в КС020-М время ТС и уставки РУС (К и N).

Наборное поле, с которого осуществляется ввод новых или подтверждение рассчитанных в КС020-М значений Тс, К и N, расположено ниже поля ввода-вывода «ТС», «РУС». Набор информации выполняется с помощью клавиш 0÷9 после актива-ции соответствующего обозначения («ТсТС» или «РУС»). По завершению набора информации «ТС» или «РУС» рядом с каждым из них высвечивается «ВВД». Ввод набранной информации можно производить клавишей «ИСП»(Enter на клавиатуре) раздельно для каждого из обозначений, либо для обоих вместе. Сброс информации «ТС» или «РУС» можно проводить после активации соответствующего обозначения, используя клавишу «СБР». При необходимости стереть ошибочно набранную цифру, можно использовать клавишу «ГАШ».

В нижней части формата располагается выбираемая экипажем линейка КСП-л (КСП-п), под которой находится одна из строк формата ИнПУ «Ф1».


На свободном месте ЗКИ могут появляться следующие сообщения:

«Переворот»

Сообщение формируется на атмосферном участке спуска по команде «Перево-рот» в момент смены знака опорного угла крена (Vs = Vsпер).


«Нет готовности»

Сообщение может сформироваться только после разделения отсеков ТК в режи-ме «ТП СА», если нарушена непрерывность процесса расчета прогноза (сработал до-пусковый контроль) или если отклонения фактических параметров спуска от расчетных превысили допуск (сработал динамический контроль).


«Ошибка уставок РУС»

Сообщение может сформироваться при неправильном вводе уставок Тс и РУС с наборного поля формата (например ввод уставки РУС вида 778);


«АУС невозможен»

Сообщение может сформироваться после выключения ДУ разделения отсеков ТК, если к этому моменту отсутствуют уставки АУС первой группы.


«Скорректирована шкала АУС»

Сообщение формируется сразу после фактического разделения, если моменты фактического и расчетного разделений не совпали, но при этом выполняется условие

1 сек < |Тразд – Тфразд| < 90 сек


Одновременно на поле формата может выводиться только два сообщения.


Для того, что бы вызвать эти сообщения на клавиатуре ПК необходимо нажать F5 или F6 клавиши.

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

Теперь пару слов о формате РУС.

Формат «"РУС"» используется для управления спуском в режиме РУС, а также для контроля спуска в режимах АУС и БС.

В левой части ЗКИ формата отображается телевизионный кадр «"ТВ РУС"», формируемый прибором КЛ-110. На этом кадре отображаются:

- программная кривая (маска), используемая при управлении спуском в режи-ме РУС. Конец кривой совпадает с одним из штрихов расположенных в пра-вом нижнем углу кадра. При этом номер маски соответствует номеру этого штриха. Нумерация штрихов слева направо, однако, штрих с номером «0» находится на четвертом месте от крайнего левого штриха (1,2,3,0,4,5) и отли-чается от остальных своей высотой.

- индекс фактического движения СА в атмосфере. Его движение происходит в координатах Vs и t (с учетом масштаба преобразования текущего времени полета);

- шкала крена и индекс, положение которого относительно шкалы определяет-ся сигналом крена от СГ. Одно деление шкалы соответствует 15º. Среднее деление шкалы соответствует γ = 0º на внеатмосферном участке и γ0 = 60º при движении в атмосфере;

- три горизонтальные сплошные линии, соответствующие рубежам кажущейся скорости VS = 1024 м/с, 2662 м/с, 4300 м/с;

- цифры в правом верхнем углу кадра, указывающие уставки РУС (KРУС – пер-вые два знакоместа и NРУС последнее знакоместо) до входа в атмосферу и ин-теграл рассогласования (два знакоместа) после входа в атмосферу.

В правой верхней части ЗКИ формата располагаются транспаранты, сигнализи-рующие о состоянии СА и СУС при выполнении спуска.

Ниже транспарантов расположена таблица, в которой приводятся данные:

В левой части ЗКИ формата отображается телевизионный кадр «"ТВ РУС"», формируемый прибором КЛ-110. На этом кадре отображаются:

- программная кривая (маска), используемая при управлении спуском в режиме РУС. Конец кривой совпадает с одним из штрихов расположенных в правом нижнем углу кадра. При этом номер маски соответствует номеру этого штриха. Нумерация штрихов слева направо, однако, штрих с номером «0» находится на четвертом месте от крайнего левого штриха (1,2,3,0,4,5) и отличается от остальных своей высотой.

- индекс фактического движения СА в атмосфере. Его движение происходит в координатах Vs и t (с учетом масштаба преобразования текущего времени полета);

- шкала крена и индекс, положение которого относительно шкалы определяется сигналом крена от СГ(Свободного Гироскопа). Одно деление шкалы соответствует 15º(Как и на формате АУС). Среднее деление шкалы соответствует γ = 0º на внеатмосферном участке и γ0 = 60º при движении в атмосфере;

- три горизонтальные сплошные линии, соответствующие рубежам кажущейся скорости VS = 1024 м/с, 2662 м/с, 4300 м/с;

- цифры в правом верхнем углу кадра, указывающие уставки РУС (KРУС – первые два знакоместа и NРУС последнее знакоместо) до входа в атмосферу и интеграл рассогласования (два знакоместа) после входа в атмосферу.

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

В правой верхней части ЗКИ формата располагаются транспаранты, сигнализирующие о состоянии СА и СУС при выполнении спуска.


Ниже транспарантов расположена таблица, в которой приводятся данные:

nx – значение, рассчитываемое в КС020-М и соответствующее ускорению в м/с2 на участке работы ДУ и текущей перегрузке в единицах g0 на атмосферном участ-ке.

nx2 – значение, соответствующее текущей перегрузке в единицах g0, рассчитываемое в компьютере ПК на атмосферном участке при наличии сообщения «Нет обмена с КС020-М».

ΔТвн – внеатмосферный (баллистический) промах, соответствующий:

- прогнозируемому значению внеатмосферного промаха, которое в мигающем режиме высвечивается на одну минуту после разделения;, а затем до входа в атмосферу заполняется звездочками *****.

- внеатмосферному промаху, равному

∆Твн = tсч – tвн, где

tсч = tcч + ∆tcч – время, отсчитываемое счетчиком времени, который запускается в момент физического разделения и останавливается в момент фактического входа в атмосферу (Шкала АУС);

tвн – длительность внеатмосферного участка. Это значение рассчитывается в КС020-М с использованием уставок АУС.

∆Трус – время в «сек» соответствующее:

- в течение первой минуты после разделения – мигающему значению максимального внеатмосферного промаха на перелет , до достижения которого рекомендовано сохранение режима АУС. Это значение зависит от центровки YТ, угла входа Θвх, проведения доработки импульса на ДПО-БТ и рассчитывается в программах БНО. Диапазон возможного изменения составляет +30 ÷ +50 сек. Если значение лежит вне этого диапазона, то для перехода в режим РУС необходимо использовать :

- после входа в атмосферу (было срабатывание транспаранта «Перегрузка» на форматах ИнПУ «АУС», «РУС») – внеатмосферному промаху, определяемому как

, где

где ТС – значение, подтвержденное (или введенное) экипажем до разделения СА и ПАО с формата АУС. Если экипаж не ввел никакого значения ТС, то в поле ∆ТРУС на участке управления траекторией спуска никаких значений высвечено не будет. В этом случае экипаж может самостоятельно рассчитать ∆ТРУС, используя отображаемое в этой же таблице значение Твх.

Твх – фактическое время входа СА в атмосферу. Значение времени «Твх» в формате «ч: м: с», формируется ПО ПК «Нептун-МЭ» и соответствует моменту первого загорания транспаранта «Перегрузка».

инт – рассчитываемый в КС020-М интеграл рассогласования. Этот интеграл имеет тот же смысл и масштаб, что и интеграл рассогласования от КЛ-110, но имеет знак. Интеграл будет рассчитываться на атмосферном участке при условии, что экипаж подтвердил рассчитанные КС020-М или ввел через формат «АУС» новые уставки РУС (ТсТС, К и N), в противном случае вместо значения интеграла в таблице будут высвечиваться звездочки *****. Если экипаж ввел или подтвердил уставки РУС (ТсТС, К и N), отличные от заложенных в КЛ-110, то при движении в атмосфере интегралы на кадре «РУС» и в таблице будут различаться. Следует отметить, что этот интеграл рассчитывается в КС020-М относительно уставки ТсТС, т.е. не учитывает ошибку выдачи команды Тс ТС экипажем. В этом случае даже при совпадении уставок ТсТС, К и N заданных в КЛ 110 и рассчитанных в КС020-М он может немного отличаться от интеграла формируемого в КЛ-110.

Между кадром РУС и транспарантами располагается кнопка «ТВ», по нажатию на которую кадр «РУС» разворачивается во весь экран формата. Для возвращения в исходное состояние достаточно установить курсор в любом месте экрана и выдать команду с «БУМ» или ИнПУ.

В правой части формата под таблицей размещается ПРВИ(Пульт Ручного Ввода Информации), который можно использовать для ввода и контроля уставок..

В нижней части формата располагается выбираемая экипажем линейка КСП-л (КСП-п), под которой находится одна из строк формата ИнПУ «Ф1».


Сообщения на поле ЗКИ формата не выводятся.

Формат «РУС» может быть вызван:

- автоматически по прохождении команды «Разделение», если до этого было два «RESTART-а» KC020-M;

- экипажем через формат ИнПУ «Ф1», либо по нажатию кнопок «РУС» или «БС» на ручке РУС.


Про формат "БИЛУ" я рассказывать не буду, т.к его мы затронем отдельно когда я буду разбирать формат ПРВИ.


Итак это были форматы "АУС" и "РУС" 200й серии. Теперь давайте же взглянем на формат "СПУСК", который соединил в себе эти два формата и появился в 2013-м году.

В верхней части ЗКИ формата располагаются транспаранты, на которые выводится сигнализация о состоянии СА и СУС при выполнении спуска.

В левой части ЗКИ формата отображается кадр управления, формируемый программным обеспечением ПК «Нептун-МЭ». На этом кадре изображаются:

- программная зависимость t(Vs) (программная кривая), рассчитываемая в ЦВМ101 или в КС020-М (по уставкам СУС из БАСП-М). Относительно этой программной кривой осуществляется управление спуском в режимах «АУС» или «РУС»;

 индекс (квадрат) фактического движения СА в атмосфере в координатах t(Vs). Индекс появляется в верхнем левом углу и вертикальная развертка его движения запускается в момент Vs=25,6 м/с, а горизонтальная при выполнении условия Ттек = ТВХ. След от движения индекса отображается линией зеленого цвета.

шкала крена и индекс, положение которого относительно шкалы определяется углом крена от СГ. Одно деление шкалы соответствует 5º. Среднее деление шкалы соответствует γ = 0º на внеатмосферном участке и γО = 60º при движении в атмосфере;

- три горизонтальные пунктирные линии, соответствующие рубежам кажущейся скорости VS = 1000 м/с, 2600 м/с, 4200 м/с;

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

В верхней части ЗКИ формата располагаются транспаранты, на которые выводится сигнализация о состоянии СА и СУС при выполнении спуска так же как и на формате 200й серии.

В левой части ЗКИ формата отображается кадр управления, формируемый программным обеспечением ПК «Нептун-МЭ». На этом кадре изображаются:

- программная зависимость t(Vs) (программная кривая), рассчитываемая в ЦВМ101 или в КС020-М (по уставкам СУС из БАСП-М). Относительно этой программной кривой осуществляется управление спуском в режимах «АУС» или «РУС»;

- индекс (квадрат) фактического движения СА в атмосфере в координатах ( время(потерянная скорость)) t(Vs). Индекс появляется в верхнем левом углу и вертикальная развертка его движения запускается в момент Vs=25,6 м/с (загорание транспаранта "перегрузка"), а горизонтальная при выполнении условия (время текущее = время входа)Ттек = ТВХ. След от движения индекса отображается линией зеленого цвета.

- шкала крена и индекс, положение которого относительно шкалы определяется углом крена от СГ. Одно деление шкалы соответствует 5º. Среднее деление шкалы соответствует γ = 0º на внеатмосферном участке и γО = 60º при движении в атмосфере;

- три горизонтальные пунктирные линии, соответствующие рубежам кажущейся скорости VS = 1000 м/с, 2600 м/с, 4200 м/с;

- точечная линия, окрашенная в красный цвет соответствует рубежу переворота СА;

- рассчитываемый программным обеспечением ПК «Нептун-МЭ» интеграл рассогласования. Интеграл высвечивается в десятичном коде, имеет знак (« - », если интеграл отрицательный и «без знака», если интеграл положительный). Высвечиваемый интеграл ограничен значением 150. При превышении этого значения осуществляется его сброс в ноль.


В случае перехода в режим «БС» кривая программной зависимости t(Vs) не исчезает, при этом след от индекса описывает фактическое движение по баллистической траектории.


В левой нижней части ЗКИ формата под кадром управления размещаются четы-ре горизонтальных шкалы-трубки, отображающие угловую скорость в канале крена измеренную тремя датчиками ТИУС(Трехосный Измеритель Угловых Скоростей) (ωxi, где i=1,2,3) и датчиком БДУС3 (ωx4). Отображение угловой скорости производится после разделения отсеков корабля. Шкалы отображения параметров ωx градуируются от 0 до 25 с шагом в 6,25 °/с. Максимальное значение угловой скорости отображается в виде закрашенной полосы на шкале, а для ТИУС и в цифровом формате в окошках справа от соответствующих шкал. Текущее значение параметра отображается треугольным маркером ниже каждой шкалы, и в цифровом формате в окошках слева от шкал. Сброс максимальных значений можно производить нажатием виртуальной клавиши «СБРОС», расположенной ниже шкал.


Справа от кадра управления в верхней части размещена кнопка – транспарант «СПС/СЗИ», характеризующая источник выводимых на форматы ИнПУ 2Ф17 «СПУСК» и 2Ф18 «К.СУС» сигналов. Надпись «СПС» означает, что сигналы угловых скоростей от ТИУС (ωх1, ωх2, ωх3) и угла крена выводятся на форматы из СПС ПК «Нептун-МЭ». Надпись «СЗИ» означает, что сигналы угловых скоростей от ТИУС (ωх1, ωх2, ωх3) и угла крена выводятся на форматы из СЗИ (через КС020-М). Сигнал угловой скорости ωх4 от БДУС-3 всегда выводится на форматы из СЗИ.


В правой части ЗКИ расположены таблицы, в которых приводятся данные:

nx – значение, рассчитываемое в КС020-М и соответствующее текущей перегрузке.

nx2 – значение высвечивается только при наличии сообщения «Останов КС020-М» (после второго рестарта КС020-М). Высвечиваемое сообщение соответствует текущей перегрузке, рассчитываемой в компьютере ПК на атмосферном участке по количеству миганий сигнализатора перегрузки (по количеству миганий транспаранта «Перегрузка»).

ΔТВН – внеатмосферный (баллистический) промах.

ΔТаус – время, соответствующее значению максимального внеатмосферного

промаха на перелет, до достижения которого рекомендовано сохранение режима

«АУС». Это значение рассчитывается в программах БНО (ЦВМ101), отображается по

разделению и зависит от центровки YТ, угла входа Θвх, проведения доработки импульса

на ДПО-БТ. Диапазон возможного изменения ΔТаус составляет (+30)-(+50) с. Если

значение ΔТаус лежит вне этого диапазона или не рассчитано в программах БНО, то

высвечивается значение ΔТаус = 30 с:

Твхф – фактическое время входа СА в атмосферу. Значение времени «Твх» в

формате «ч: м: с», формируется программным обеспечением ПК «Нептун-МЭ» и соот-

ветствует моменту первого загорания транспаранта «Перегрузка».

HТЕК, LТП – информация о текущих расчетных параметрах движения СА высоте

и удалении от расчетной точки посадки. Информация начинает выводиться после раз-

деления в процессе расчетов проводимых программой КС020-М. По достижению высоты H=35 км информация перестает изменяться, при этом последние значения запоминаются и высвечиваются в мигающем режиме (с частотой 0.5 Гц). В случае срабатывания контроля режима, когда отклонения фактических параметров спуска от расчетных вышли за допуск, последние значения Hтек, Lтп также запоминаются и высвечиваются в мигающем режиме.

В правой нижней части ЗКИ формата под таблицами находятся поля отображения информации об уставках СУС и времени входа в атмосферу ТВХ, а ниже их располагается наборное поле для ввода либо изменения этой информации.


Набор информации выполняется с помощью клавиш 0-9 после активации соответствующего обозначения («ТВХ» или «СУС»). По завершению набора информации

«ТВХ» или «СУС» рядом с каждым из них высвечивается «ввд». Ввод набранной информации можно производить клавишей «ИСП» раздельно для каждого из обозначений, либо для обоих вместе. Сброс информации «ТВХ» или «СУС» можно проводить

после активации соответствующего обозначения, используя клавишу «СБР». При необходимости стереть ошибочно набранную цифру, можно использовать клавишу «ГАШ».

Собственно по формату СПУСК все. В линейке СУДН остался один формат - 2Ф18 «К.СУС». Про него рассказывать нет смысла, так как космонавты им не пользуются никогда. Он технологический и предназначен для контроля работоспособности основного контура СУС. На кораблях 700 серии пока формат используется в телеметрическом режиме для послеполетной обработки информации. Вот как он выглядит:

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

фазовые плоскости, все дела....


Давайте подведем итог по первой группе форматов. У них у всех есть основное отличие, это то что слева в зоне ЗКИ располагается окно ВКУ или кадр формата, в верхней или верхней-правой части отображаются транспаранты-сигнализаторы, в правой части формата отображаются таблицы для вывода параметров (которые мы можем посмотреть на формате "ИП") и наборная клавиатура и в нижней зоне ЗКИ выводится линейка КСП-л (КСП-п). Форматы за время очень сильно поменялись. Изменилась и цветовая схема. Я забыл рассказать про кнопки справа от ВКУ форматов

Управление космическими аппаратами. Теория и практика пилотирования Союз-ТМА. Пост #4. Форматы Отображения. Часть 2. Непту-мэ, Космос, Наука, Союз-тма, Союз мс, Инпу, Длиннопост

Полный ТВ-сигнал в формате PAL отображается либо в окне (половинный режим),

либо на всём экране (полноэкранный режим)

Переключение на полноэкранный режим осуществляется нажатием кнопки ТВ>. При

этом в полноэкранном режиме возможен перебор цвета дисплейной информации по

кнопкам «->» вперед (от 0 до 5) и «<-» назад (от 5 до 0). Возврат к оконному режиму

– нажатием любой кнопки, кроме кнопки ВКЛ и стрелок «->», «<-»

Кнопка (1) служит для циклического перебора 3-х предустановленных сочетаний

яркости/контрастности ТВ-картинки

Кнопка TV++ делает картинку ТВ-сигнала прозрачной, т.е наложение дисплейной

информации и ТВ-картинки (текст поверх ТВ). При нажатии кнопки TV++ надпись

сменится на TV--. Существуют следующие состояния дисплея:

1. TV++ и РЕЖИМ ТВ – ТВ ПОДКЛЮЧЕН

При включенной ТК - картинка с ТВ-камеры. При отключенной ТК - синий экран

2. TV++ и РЕЖИМ ТВ – ТВ ОТКЛЮЧЕН - темный экран

3. TV-- и РЕЖИМ ТВ – ТВ ОТКЛЮЧЕН – на экране только дисплейная информация

4. TV-- и РЕЖИМ ТВ – ТВ ПОДКЛЮЧЕН - режим ДИСПЛЕЙ+ТВ

Прозрачность на всех форматах с ТВ-окном останется до перезапуска ИнПУ или

нажатия. кнопки TV--

Кнопка Color позволяет выбирать цвет текста дисплейной информации из 6-и

предлагаемых вариантов (Color(0)-Color(5)).


В следующем посту мы будем разбирать вторую линейку (группу) форматов - Р.СОИ - Режимы Средства Отображения Информации

Показать полностью 11
[моё] Непту-мэ Космос Наука Союз-тма Союз мс Инпу Длиннопост
69
144
Lexperience
Lexperience
6 лет назад
Исследователи космоса

Как космонавты видят спуск корабля Союз-ТМА. Видео с разных точек.⁠⁠

Итак я решил поделиться с Вами наверное самым интересным этапом полета корабля Союз-ТМА (начиная с 700й серии) с разных точек зрения. Во первых это впервые публикуемое в сети видео спуска корабля Союз-ТМА как его видят космонавты на экранах своего компьютера управления кораблем (или если говорить языком более научным то Пульта Спускаемого Аппарата системы "Нептун-МЭ") а так же видео того как спуск проходит из иллюминаторов. и коротенький рассказ о том как же спуск происходит и что это такое.

Итак весь спуск относится к Системе Управления Спуском (далее что бы экономить место и сделать статью более "реалистичной" буду сокращать некоторые слова (к примеру это слово - СУС) которые сами космонавты сокращают и практически 70% всей информации идет в сокращениях) которая в свою очередь является подсистемой Системы Управления Движением (СУДН). СУС ТК (Система Управления Спуском Транспортного Корабля) «Союз-ТМА» предназначена для организации управления движением СА(Спускаемого Аппарата) от момента разделения и до отстрела экрана лобовой теплозащиты с целью безопасного возвращения экипажа на Землю в заданный район посадки.

СУС образует автономный контур управления и обеспечивает безопасное возвращение экипажа при возникновении в ней любых двух отказов (двух "рестартов" - отказов компьютера управления спуском КС020-М).

Средствами программного обеспечения управления спуском в КС020-М (спецвычислитель который решает задачи управления спуском) реализованы многие алгоритмы, такие как:

– возможность приведения на полигон, заданный двумя координатами и т.д.

Обеспечение высокой точности посадки СА (отклонение точки посадки от расчетной не более 500 метров) достигается за счет развитого алгоритма формирования опорной зависимости, адаптации управления к расчетным параметрам СА и оценкам аэродинамического качества, а также за счет специальных алгоритмов диагностики и обработки сигналов акселерометров.

Величина перегрузки на возмущенной траектории не превышает G = 6,0 ед.

СУС обеспечивает управление траекторией спуска и угловым движением СА на всем протяжении его автономного полета и может работать в следующих режимах:

На этапе автономного управления спуском СУС ТК «Союз-ТМА» может работать в следующих режимах:

- АУС - автоматический управляемый спуск;

- РУС - ручной управляемый спуск;

- БС - баллистический спуск;

- БСР - баллистический спуск резервный.

АУС является штатным режимом СУС. Он начинается с момента разделения и заканчивается по вводу парашютной системы, обеспечивая посадку в заданный район с указанной выше точностью.

Режим РУС является резервным, дублирующим АУС в ряде нештатных ситуаций.

Режим БС применяется в случае невозможности осуществления управляемого спуска.

Режим БСР используется при отказе основного контура СУС. В этом случае формируется новый контур, в состав которого входит ограниченное количество приборов.


В данной статье мы не будем разбирать режимы РУС, БС и БСР и разберем вкратце только штатный обычный и привычный режим Автоматического Управляемого Спуска - АУС.

АУС является штатным режимом СУС. Он начинается с момента разделения и заканчивается по вводу парашютной системы, обеспечивая посадку в заданный район с точностью 1500 метров в диаметре от ввода парашютной системы (как следствия окончания работы системы управления спуском и переход на неуправляемый режим).

Для обеспечения автоматического управляемого спуска используются только основные алгоритмы режима «Спуск», которые в этом случае осуществляют решение следующих задач:

- обработка пространственной конфигурации, контроль и диагностика информации с выбором оптимальной опорной тройки каналов измерения ускорения;

- расчет проекций кажущейся скорости  и полной величины;

- вычисление перегрузки nx и выдачу ее на формат «СПУСК»;

- вычисление значения баллистического промаха ΔТвн и выдачу его на формат «СПУСК» по входу в атмосферу (Vs=25,6 м/с);

- формирование дискретных (200 м ∕ с) приращений кажущейся скорости ΔVs формируя движения маркера (черный квадрат движущийся по оранжевому полю);

- коррекция опорной траектории по апостериорной информации;

- формирование управляющего угла крена;

и т.д...



Спуск можно разбить на три участка. Внеатмосферный - атмосферный и работа парашютной системы.

Участок полета с момента разделения (то есть от момента как была подана команда на разделение отсеков корабля) и до момента входа в атмосферу (Vs = 25,6 м ∕ с) называется внеатмосферным.

Система управления спуском начинает функционировать с момента прихода команды «Разделение».

Видео о работе СУС начинается именно с этого момента - с прихода команды РАЗДЕЛЕНИЕ (Тразд - время разделения)

По этой команде выполняются следующие операции:

- формируются управляющие сигналы для включения двигателей СИО-С (Системы Исполнительный Органов Спуска);

- подключается к работе блок БАСИО-С (Блок Автоматики СИО-С);

- на ИнПУ( Интегрированный Пульт Управления) 1,2 автоматически инициируется формат «СПУСК» ;

- запускается счетчик времени , который останавливается в момент фактического входа в атмосферу (Vs = 25,6 м/с).

На внеатмосферном участке полета СУС осуществляется стабилизацию поперечной оси СА(Спускаемого Аппарата) по бинормали к плоскости орбиты (стабилизация СА в плоскости крена и курса) и демпфирование его колебаний в плоскости орбиты (в плоскости тангажа):

- стабилизация СА по каналам крена и рыскания;

- демпфирование угловой скорости по каналу тангажа.

Поддержание угла крена осуществляется с точностью +/- 4 градуса, а угла тангажа точностью +/- 6 градусов .

Ориентацию СА относительно оси крена экипаж контролирует по положению индекса программного угла крена (стрелка вниз) на шкале формата «СПУСК» в правом верхнем углу кадра. До входа в атмосферу индекс программного угла колеблется относительно центра шкалы, соответствующего крена = 0 град., в пределах +/- 4 град.

В процессе спуска на внеатмосферном участке экипаж может контролировать по иллюминаторам вращение СА с остаточной скоростью. Это происходит вследствие того, что тангажный канал не стабилизирован, а настройка контура по угловой скорости составляет 2 град./c.

Приблизительно за 1 - 1,5 мин. до входа в атмосферу вращательное движение СА переходит в колебательное относительно балансировочного угла атаки. Этот переход осуществляется на высоте 140 - 120 км вследствие «захвата» СА верхними слоями атмосферы. К моменту входа СА в атмосферу (высота полета 80-90 км), аппарат стабилизируется под действием аэродинамических моментов в плоскости полета таким образом, что его продольная скоростная ось ориентированна по направлению скорости полета с точностью не хуже нескольких градусов и осуществляется стабилизация продольной балансировочной оси СА по направлению скорости полета с точностью плюс/минус 5.0.


Участок полета с момента входа в атмосферу и до момента отстрела лобового теплозащитного покрытия называется атмосферным.

Контуры ориентации и стабилизации на атмосферном участке выполняют следующие задачи:

- программные повороты СА по крену на углы крена програмного;

- стабилизацию СА в канале крена;

- демпфирование (гашение) угловых скоростей в каналах рыскания и тангажа.

На этом участке осуществляется управление программными разворотами СА в плоскости крена с целью управления траекторией спуска и демпфирование его колебаний в плоскостях тангажа и курса. При этом скоростная ось СА стабилизируется в направлении скорости набегающего потока

Атмосферный участок полета начинается с момента фактического входа СА в атмосферу, который фиксируется экипажем по началу мигания транспаранта «Перегрузка» (ИнПУ – формат «СПУСК», а так же на сигнализаторах). Первое загорание этого транспаранта происходит при величине кажущейся скорости Vs = 25,6 м/с , что соответствует величине продольной перегрузки nx = 0,2 ед.

В момент входа в атмосферу осуществляется разворот объекта на начальный угол крена.

где: крен0 = +/- 60 град. – опорный угол крена;

КренПрограмный – угол крена, сформированный КС020-М для устранения баллистического промаха Δtвн.

Этот разворот экипаж контролирует на формате ИнПУ «СПУСК» по положению индекса программного угла крена. В начальный момент времени индекс уходит от центра шкалы до ее обреза скачком, затем со скоростью омега x = 15 град/с возвращается и занимает положение, соответствующее величине КренаПрограмного. Центр шкалы соответствует опорному углу крен0 = +/- 60 град.

Значения счетчика времени tсч, запущенного по разделению, постоянно сравниваются с расчетной продолжительностью внеатмосферного участка (tвн), отсчитываемой также от разделения. По приходу команды «Атмосфера» (метка VS = 25,6 м/с) возможны два состояния. Первое – когда прошла команда «Атмосфера» (счетчик tсч уже не работает), а tвн еще не закончилось (tвн > tсч). В этом случае промах внеатмосферного участка будет недолетным. Второе – когда команда «Атмосфера» еще не прошла (счетчик tсч еще работает), а tвн уже закончилось (tвн < tсч). Промах внеатмосферного участка будет перелетным.

В первом случае экипаж увидит перемещение индекса приращения угла крена вправо от центра шкалы, во втором – влево.

По достижению СА значения VS = 7200 м/с КС020-М прекращает вычисление угла КренаПрограмного, что означает завершение управления дальностью. Объект остается в положении, соответствующем последнему вычисленному значению КренаПрограмного (далее = γпр). Это происходит за 1,5 – 2 минуты до ввода основной парашютной системы.

Для обеспечения расчетной эффективности управляющих двигателей и заданного быстродействия при выполнении программных разворотов на протяжении всего атмосферного участка при величине продольной перегрузки nx = 4,2 ед (G = 4,2). осуществляется подключение второго комплекта управляющих двигателей в канале крена.

По вводу основной (ОСП) или запасной парашютных систем (ЗСП) СУС переходит в режим БС (Баллистический Спуск) с закруткой. Экипаж контролирует этот переход по появлению угловой скорости закрутки СА, а также по загоранию транспарантов «БС» и «Закрутка СА» на ТС-5.

Режим БС прекращается по команде «Отстрел лобовой теплозащиты». По этой команде выключается питание приборов СУС и гаснут транспаранты: «Акселерометр», «СГ», «БДУС-2», «СГ разарр.», «БС», «РУС». По этой же команде блок БАСИО-С осуществляет слив топлива путем подачи команд на открытие всех клапанов УРМД СИО-С.

Более подробно работу парашютной системы мы будем разбирать в отдельном видео (да да я буду делать 3х мерные видео с комментариями).


Видео первое: Как видит командир экипажа спуск на компьютере (ИнПУ) на формате спуск с момента разделения (какой этап миссии можно увидеть в левом нижнем углу). На этом видео преставлены штатные режимы автоматики системы управления спуском от момента разделения до посадки.

Далее предлагаю посмотреть очень интересное видео канала АльфаЦентавры о спуске Союза

Так же представляю Вашему вниманию хоум видео о Системе Управления Спуском записанное с моим другом из Ярославля. Качество аудио не очень (нет нормального микрофона - на низкой громкости может быть не слышно)

Еще одно видео о том как проходит спуск с Ютуба

Так же хочу показать схему спуска примерную, в ней я указал оранжевой линией внеатмосферный участок полета, а красной атмосферный.

Как космонавты видят спуск корабля Союз-ТМА. Видео с разных точек. Космос, Союз-тма, Космический аппарат, Нептун-мэ, Видео, Длиннопост

А так же впервые публикуемое видео непосредственно из самого спускаемого аппарата о ходе спуска:

В следующем посте я расскажу про форматы, про которые я так и не рассказал и попробую как нибудь с вами взаимодействовать в работе с пультом космонавтов и его программой. Провести так сказать виртуальные онлайн уроки по пилотированию корабля Союз. Так что будьте в курсе, я напишу о стриме....

Показать полностью 1 5
[моё] Космос Союз-тма Космический аппарат Нептун-мэ Видео Длиннопост
25
Посты не найдены
О Нас
О Пикабу
Контакты
Реклама
Сообщить об ошибке
Сообщить о нарушении законодательства
Отзывы и предложения
Новости Пикабу
RSS
Информация
Помощь
Кодекс Пикабу
Награды
Команда Пикабу
Бан-лист
Конфиденциальность
Правила соцсети
О рекомендациях
Наши проекты
Блоги
Работа
Промокоды
Игры
Скидки
Курсы
Зал славы
Mobile
Мобильное приложение
Партнёры
Промокоды Biggeek
Промокоды Маркет Деливери
Промокоды Яндекс Путешествия
Промокоды М.Видео
Промокоды в Ленте Онлайн
Промокоды Тефаль
Промокоды Сбермаркет
Промокоды Спортмастер
Постила
Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии