Kurs är ett radiotekniskt system för ömsesidiga mätningar av rörelseparametrar för sökning, rendezvous och dockning av rymdfarkoster med en orbitalstation . Sedan 1986 har det ersatt Igla- systemet. [ett]
Utvecklare Research Institute of Precision Instruments ("NII TP"). Produktion Kyiv Radio Plant (nu PJSC "Elmiz"); från 2002 till nuvarande Izhevsk Radio Plant . [2] Kurs-system med komponenter tillverkade av PJSC Elmiz flög fram till 2016.
"Kurs"-systemet består av utrustningen för det "aktiva" fartyget, som utför alla nödvändiga manövrar, och utrustningen för det "passiva" fartyget ( orbital station ), vars position inte kontrolleras av "Kurs"-systemet . Ursprungligen kallades utrustningen för det aktiva skeppet "Kurs-A", och omloppsstationen "Kurs-P". För 2018 har flera varianter och uppgraderingar av den aktiva fartygsutrustningen tagits fram. Alla dessa uppgraderingar är kompatibla med den passiva stationsutrustningen. [2]
Huvuddragen i det nya systemet var frånvaron av behovet av att vända omloppsstationen, redundans av utrustning för att förbättra tillförlitligheten, inbyggda testkontrollsystem, androgyni (avstånds- och hastighetsmätningar på båda rymdfarkosterna), stora intervall av uppmätta parametrar, hög noggrannhet och produktion av nödvändig information för flygningen.
För Kurs-utrustningen utvecklades ett komplex av kontroll- och testutrustning, vilket inkluderade ett kontrolldatorkomplex baserat på SM-2M UVM , simulatorer av räckvidd, hastighet, kontrollsystem, vinklar och vinkelhastighet. En unik monter byggdes med två ekofria kammare och värme-kallkammare. Arbetet med att tillverka och testa det passiva (installerade på orbitalstationen) kit 17R65 var särskilt intensivt.
Sedan början av 1970-talet började utvecklingen av Mera ömsesidiga mätsystem för den oberoende reservationen av Igla-mötessystemet som fanns vid den tiden. [2] 1981-1984 användes Mera under programmet Salyut-6 . 1979, på basis av det utarbetade frekvensnätet i Mera-systemet, började utvecklingen av den andra generationen av VISS- utrustning , kallad Kurs. Huvuddesigners:
Utrustningen för radiotekniksystemet "Kurs-A" producerades ursprungligen i Ukraina (Kiev "Elmis"), sedan 2002 i Ryssland (JSC " Izhevsk Radio Plant " och JSC "NII TP") med hjälp av Elmis-komponenter. Sedan 2016 har Kurs-NA-systemet, som är helt tillverkat i Ryssland, installerats på Sojuz-rymdfarkoster [3] [4] .
1986 ägde den första dockningen rum med Kurs-utrustningen som en del av rymdfarkosten Soyuz TM (11F732A51 No. 51) [5] [6] .
Den aktiva delen av systemet, som kallas "Kurs-A", drevs fram till den 19 mars 2016, då det säkerställde en framgångsrik dockning av den bemannade rymdfarkosten Soyuz TMA-20M [7] . Den ersattes av en ny uppsättning utrustning för den aktiva rymdfarkosten Kurs-NA.
1996, i samband med förbättringen av kontrollsystem för rymdfarkoster, uppgraderades Kurs-utrustningen, vilket bestod i att den gyrostabiliserade plattformen för den smalt riktade ASF-VKA-antennen övergavs. Detta ökade avsevärt utrustningens tillförlitlighet och förenklade dess tillverkning. Algoritmerna för bearbetning av goniometrisk information i utrustningen har också genomgått betydande förbättringar, och noggrannheten för att mäta rullvinklar har ökat.
1994 fattades ett beslut, godkänt av ledningen för RSA , RSC Energia och Scientific Research Institute of Precision Instruments (NII TP), att utveckla Kurs-MM:s kortdistansradiotekniksystem för ömsesidiga mätningar för automatisk dockning av rymdskepp. Baserat på konceptet att använda ett autonomt GPS -navigeringssystem och en luftburen radiolänk i det bortre mötesområdet , var Kurs-MM-räckvidden tänkt att vara 1-2 km . Skapandet av detta system föregicks av ett forskningsarbete (FoU) utfört av Tekniska högskolan för att studera egenskaperna hos en millimetervågsriktningsmätare. Resultaten av forskningen visade den höga noggrannheten i vinkelmätningarna av den ursprungliga fasriktningsmätaren som föreslagits av V. G. Zhuravlev.
År 1998 tillverkades uppsättningar av den passiva delen av Kurs-MM (171A2) och genomgick fullständig markbearbetning (inklusive som en del av Zvezda- och Zarya -modulerna). Antennerna utvecklades vid Research Institute of Technology, och mottagnings- och sändningsmodulerna vid kärnkraftverket Salyut , Nizhny Novgorod . Designdokumentation utvecklades för den aktiva delen av systemet (171A1), men på grund av bristande finansiering, ett autonomt navigationssystem och en luftburen radiolänk stoppades ytterligare arbete med Kursu-MM år 2000.
Sedan 2003 har arbetet pågått för att skapa en uppsättning utrustning "Kurs-NA" (NA - ny aktiv), utformad för att ersätta den aktiva delen av utrustningen "Kurs-A" på rymdfarkoster. Jämfört med Kurs-A väger Kurs-NA-utrustningen hälften så mycket och strömförbrukningen minskar tre gånger. Styrsystemets möjligheter ger dockning från ett kortare initialområde och i en smalare sektor av arbetsvinklar.
En egenskap hos den nya utrustningen är det nästan fullständiga förkastandet av analog signalbehandling med prestanda för alla funktioner av mikroprocessorer, införandet av en ny AO-753A-antenn i utrustningen, som är en lågelementantennuppsättning med faskontroll. På långa avstånd från stationen kan nu de globala navigationssystemen GPS och Glonass användas för navigering . [2] [8]
Den nya antennen kommer att utföra funktionerna för 2AO-VKA- och AKR-VKA-antennerna som ingår i Kurs-utrustningen. Kontroll- och verifieringsutrustning för Kurs-N-komplexet utvecklas för att lösa många problem med att bearbeta kontrollinformation med hjälp av mjukvara snarare än hårdvara, vilket avsevärt kommer att minska vikten, dimensionerna och förbrukningen av den nya CPA jämfört med liknande utrustning för Kurs. Dessutom ökad automatisering och tillförlitlighet för styrning [9] .
Det första testet av det nya systemet ägde rum under flygningen av Progress M-15M TGC . Det första dockningsförsöket misslyckades. Enligt Vladimir Solovyov, flygchef för det ryska segmentet av ISS, misslyckades Kurs-NA-sensorutrustningen på tillräckligt stora avstånd. Kontrolldatorerna vid TGC ansåg själva att denna utrustning var undermålig och slutade träffas med ISS OS. Specialisterna programmerade om TGK:n innan det andra dockningsförsöket, så att fartygets datorer var redo för olika felaktigheter som Kurs-NA-systemutrustningen kunde ge. Framgångsrik dockning ägde rum natten mellan den 28 och 29 juli 2012 [10] . Nästa test av systemet ägde rum under flygningen av Progress M-21M TGC . Mötet ägde rum i automatiskt läge, men 60 m före stationen stoppades rörelsen. Proceduren avslutades av kosmonauten Oleg Kotov [11] .
Från och med fartygen i Progress MS -serien (första flygningen december 2015) och Soyuz MS (första flygningen juli 2016), blev systemet standard och ersatte helt den föråldrade Kurs-A. [12] [8] , inklusive inom ramen för importsubstitutionsprogrammet (komponenter av Kurs-A-systemet tillverkades vid Elmis-fabriken, Ukraina)
Kurs-MKP är ett tvåkomponents digitalt system för dockning av bemannade rymdfarkoster och lastfarkoster till det ryska segmentet av den internationella rymdstationen (ISS), vars passiva Kurs-P-del kommer att installeras på ISS, och den aktiva Kurs-A på fartygen förtöjda vid den sedan 2018. "Kurs-MKP" består av separata strukturellt färdiga moduler och fungerar på ett avstånd på upp till 200 kilometer. Utrustningen är anpassad för att fungera inte bara i de trycksatta avdelningarna i ISS, utan även under förhållanden med möjlig trycksänkning [13] . Den nya utrustningen är lättare och tre gånger mer energieffektiv än den föregående generationens analoga [14] .
Kurs-L-systemet utvecklas för den lovande ryska bemannade rymdfarkostfederationen . Ett nytt radiotekniksystem skapas för att fungera inte bara i rymden nära jorden, utan också i månens omloppsbana. Släppningen av prototypen för testning är planerad efter 2021.
Det nya systemet kommer att bli lättare, mer kompakt och klara strålningsbelastningar. Det kommer att byggas på modulbasis. Det är planerat att skapa två versioner av systemet: en förenklad - en rendezvous-parametermätare för dockning i omloppsbana nära jorden, och en mer komplex version för att säkerställa mötesplats och dockning av rymdfarkoster i månbanan [15] .
Sedan 2000 har arbete utförts för att, på basis av Kurs-utrustningen, skapa ett system för oberoende övervakning av processen för rendezvous och dockning av ATV:n Automatic Cargo Vehicle (AGK) utvecklad av European Space Agency (ESA) ESA med den internationella rymdstationen ISS . Utrustningen tillhandahåller informationsbearbetning med hjälp av en speciell kalkylator av egen design. Den avancerade främmande elementbasen används ofta. 2004 testades Kurs-ATV-utrustningen framgångsrikt på marken både oberoende och som en del av ATV -rymdfarkosten .
På basis av Kurs rendezvous-systemet utvecklades dockningsutrustning för den återanvändbara rymdfarkosten Buran (Kurs-35). Detta mötessystem inkluderade aktiva och passiva Kurs-utrustningsuppsättningar, såväl som den optiska Kurs-O-kanalen, som var tänkt att ge förtöjning på de sista 30 metrarna.