olet1.gif (10452 bytes)

ЭКСПРЕСС-ОТЧЕТ
о работе комплекса радиотехнических систем навигации, посадки, контроля траектории и управления воздушным движением "ВЫМПЕЛ" для орбитального корабля "БУРАН" УРКТС "ЭНЕРГИЯ" 15 ноября 1988г.

 

2. РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА НАВИГАЦИИ

2.1. Система навигации предназначена для информационного обеспечения автоматического полета ОК с момента его выхода из зоны образования плазмы до входа в зону действия радиотехнической системы автоматической посадки.

Определяемые системой навигационные параметры используются в бортовой цифровой вычислительной системе (БЦВС) для коррекции автономно счисленных координат ОК.

2.2.
Система навигации состоит из высокоточных базово-радиодальномерных и азимутально-дальномерных систем и включает бортовое и наземное оборудование.

Бортовое оборудование 17М900 базово-радиодальномерной системы (РДС) представляет собой четыре взаимнорезервируемых однотипных комплектов измерителей дальности, каждый из которых одновременно измеряет дальности до трех наземных ретрансляторов-дальномеров (РД) методом "запрос-ответ". В районе аэродрома посадки установлено шесть РД, размещенных таким образом, чтобы обеспечить наибольшую точность определения трех координат ОК (навигационных параметров).

Переключение бортового оборудования РДС на работу с оптимальной тройкой РД производится по ходу полета по командам БЦВС.

На этапе посадки бортовое оборудование РДС измеряет дальность до посадочного РД, установленного в торце посадочной полосы.

Для сохранения надежного радиоконтакта бортового и наземного оборудования РДС при сложных траекторных маневрах и любых кренах и тангажах ОК предусмотрена бортовая антенная система, имеющая близкую к сферической зону обзора и круговой тип поляризации, а РД оснащены антеннами горизонтальной и вертикальной поляризации.

Бортовое оборудование 17M902 азимутально-дальномерной системы является традиционным средством радионавигации летательных аппаратов и взаимодействует с наземным азимутально-дальномерным радиомаяком отечественной системы ближней навигации (РСБН). На аэродроме посадки установлен радиомаяк последней модификации Е-329.

РСБН введена в состав системы навигации в качестве резервного источника навигационной информации при посадке на основной аэродром, и в качестве основного источника при посадке на аварийные аэродромы, не оснащенные РД системы РДС.

Наземные средства навигации контролируются и управляются централизованно аппаратурой технического управления и контроля.

2.3.
Основные характеристики системы навигации
1. Зона действия
   по дальности 400 км
   по азимуту 360 градусов
   по высоте 40 км
   по углу места РДС 3...90 градусов
РСБН 3...45 градусов
2. Погрешность измерения (3 сигма)
   дальность РДС:
флюктуационная составляющая 65...105 м
систематическая составляющая 65...105 м
   дальности РСБН (150+0,09%Д) м
   азимута РСБН 0,375 градуса
3.
Диапазон частот приема-передачи 726...1000,5 МГц
4. Темп измерения
   РДС 65 Гц
   РСБН 1,66 Гц
5. Глубина контроля
   бортового оборудования 99%
   наземного оборудования 100%
6. Кратность резервирования
бортовое оборудование РДС 4
бортовое оборудование РСБН 1
наземное оборудование РДС 3
наземное оборудование РСБН 4
7.
Управление резервом автоматическое
8. Схема размещения наземного оборудования
РД 2 шт. - в 20 км от центра посадочной полосы,
4 шт. - в радиусе 50 км от центра посадочной полосы
Е-329 500 м на траверсе центра посадочной полосы
аппаратура технического управления и контроля в ОКДП
9. Масса бортового оборудования
   РДС 85,5 кг
   РСБН 40,0 кг
10. Электропотребление бортового оборудования
   РДС 520 Вт
   РСБН 200 Вт
11.
Элементная база Интегральные микросхемы средней степени интеграции за исключением СВЧ транзисторов бортовых передающих устройств и электровакуумных приборов выходных каскадов наземных передающих устройств.

2.4.
Первой автоматической посадке ОК предшествовала комплексная экспериментальная отработка системы навигации с использованием летающих лабораторий Ил-14 и Ту-134А, Ту-134БВ, Ту-154 номер 85024 и номер 85083 и БТС-002 на летно-испытательных базах Громова, Васильченко и объекте 858/251.

По результатам летных испытаний производилась коррекция математической модели наземных средств и среды распространения, завершающая отработка и сдача бортового оборудования на полунатурном моделирующем стенде предприятия Громова.

15 ноября 1988г. работа системы навигации проводилась в соответствии с принятыми циклограммами следующим образом.

Наземное оборудование было включено за 2,5 часа до контакта "Подъем" (КП) и выключено после остановки ОК на посадочной полосе. По данным контроля технического состояния в течение указанного времени технические характеристики системы находились в заданных пределах.

Средства электроснабжения и привлекаемые для дистанционного контроля каналы связи работали устойчиво за исключением следующих фактов.

1. Через примерно 10 мин после КП отказал один из фидеров промышленной электросети участка 50 (РД номер 3, код 7), который был автоматически переключен на резервную дизель-электростанцию, что не повлияло на функционирование РД.
2. В течение 61 мин после включения РД участка 50 канал связи не обеспечивал автоматическую передачу информации о состоянии РД. После регулировки усиления канал связи был восстановлен, до восстановления информация о состоянии РД передавалась на ОКДП по каналу голосовой связи.

Бортовое оборудование было включено за 26 минут до КП, за 24 мин было введено в режим "Контроль", за 23 минуты на 5 с переведено в режим "Работа" и затем снова - в режим "Контроль".

За 21 мин. 53 с. БЦВС была сформирована матрица технического состояния "НОРМА ПОДСИCТЕМ ПОСАДКИ", произведены старт и выключение бортового оборудования на 280-й с. после КП.

На орбитальном участке было произведено включение бортового оборудования на 4 минуты в режиме "Контроль" с последующим переводом в режим "Работа".

При возврате ОК бортовое оборудование было включено на высоте 80 км в режиме "Контроль", на высоте 50 км переведено в режим "Работа".

Измерение азимута и дальности до радиомаяка Е-329 началось на высоте 20 км после получения из БЦВС информации о номере частотно-кодового канала радиомаяка (согласно циклограмме первого полета ОК) и продолжалось до выключения бортового оборудования.

Измерение дальностей до РД началось на высоте 45 км и продолжалось до выключения бортового оборудования после остановки ОК на посадочной полосе.

Кратковременные (единицы секунд) перерывы в измерениях определялись переключением измерителей на новые РД. При этом в любом случае сохранялась выдача информации в БЦВС не менее чем от двух комплектов бортового оборудования согласно ТТЗ.

В процессе отработки системы навигации и обеспечения посадки ОК были выявлены следующие вопросы.

1. Отсутствует специально выделенное рабочее место в к. 147 ЦУП и в сооружении 260 к.219 для контроля технического состояния бортового оборудования при предстартовой подготовке (ПСП) и в полете, что не позволяет осуществлять непрерывный контроль.
2. Определенное циклограммой время нахождения бортового оборудования на ПСП в режиме "Работа" (5 с) недостаточно для оценки качества его взаимодействия с наземными средствами системы, т.к. время готовности РДС составляет (5 плюс/минус 1) с, РСБН - 20 с.
3. В алгоритмах выбора РД в БЦВС не учтены:
- возможность отказов РД;
- возможность затенения отдельных бортовых антенн РДС фюзеляжем ОК при его маневрах.
4. Предусмотренная циклограммой выдача из БЦВС в РСБН управляющей информации только с высоты 20 км не позволила оценить качество работы системы РСБН в заданной зоне действия.
5. В БЦВС не используется информация от системы РСБН для комплексирования с данными других источников навигационной информации, что не позволяет использовать все потенциальные информационные возможности системы навигации.
6. Недостаточна степень автоматизации (1-я) дизель-электростанций РД номер 1 и 2 (участки 48 и 49), являющихся единственными источниками электроснабжения, что приводит к возможности вывода из строя аппаратуры РД при включении.

2.5.
При проведении дальнейших работ целесообразно:
1. Выделить специальное рабочее место в к.147 ЦУП и к.219 сооружения 260 для непрерывного контроля технического состояния бортового оборудования на ПСП и в полете. Задействовать ИВЦ пл.10 для обработки информации подсистем посадки на ПСП. Выпустить соответствующие инструкции операторам.
2. Увеличить время нахождения бортового оборудования на ПСП в режиме "Работа" до 30 с.
3.
Усовершенствовать алгоритмы:
а) выбора РД в части учета
возможных отказов РД;
независимого задания номеров РД каждому из бортовых комплексов РДС;
б) обеспечения бортового оборудования РСБН управляющей информацией на всем протяжении полета, начиная с ПСП, согласно циклограмме ЦЕ138.010 Э2 437/1;
в) комплексной обработки информации с учетом данных PСБН.
4. Заменить на участках 48 и 49 дизель-электростанции на дизель-электростанции, имеющие степень автоматизации не ниже третьей.

2.6.
Выводы
По результатам экспресс-анализа имеющейся телеметрической информации и данных системы радиолокационного контроля траектории ОК система навигации при отсутствии отказов бортового и наземного оборудования успешно обеспечила:
- измерение и выдачу в БЦВС навигационных параметров не менее, чем от двух комплектов бортового оборудования РДС с дальности около 500 км и высоты около 45 км до остановки ОК на посадочной полосе;
- измерение бортовым оборудованием РСБН азимута и дальности с момента включения (высота 20 км) до остановки ОК на посадочной полосе;
- выведение ОК с заданной точностью в зону действия системы посадки;
- заданные параметры вертикальной скорости ОК при посадке и координаты точки его остановки на посадочной полосе, в определении которых учитывается дальность до посадочного РД.

СИСТЕМА НАВИГАЦИИ В ПРОЦЕССЕ ПОДГОТОВКИ И ПОЛЕТА ОК УСПЕШНО ВЫПОЛНИЛА ПОСТАВЛЕННУЮ ЗАДАЧУ И СООТВЕТСТВУЕТ ЗАДАННЫМ ТРЕБОВАНИЯМ В ПОЛНОМ ОБЪЕМЕ.

Дальше...