IKS_NKI_Lektsia_15_Tema_8

1.

МГТУ имени Н.Э.Баумана
ФГУП «ЦЭНКИ»
«ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
НАЗЕМНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ»
Севастьянов Д.А.
к.т.н.
Приборостроительный факультет

2.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Тема 8. Информационное обеспечение лётных
испытаний изделий ракетно-космической техники
Вопрос 3. Наземный комплекс управления Российского
сегмента Международной космической станции
Часть 2
2

3.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Командно-измерительная система «Клен-Р»
Командно-измерительная система «Клен-Р» (КИС
«Клен-Р») предназначена для ретрансляции информации
между ЦАИ, ЦУП ФГУП ЦНИИмаш, ИВК ГК и изделиями РКТ,
оснащенными аппаратурой активной ретрансляции через КА
МКСР «Луч-М».
Размещаются на территории космодрома «Восточный»,
АО ИСС им. Решетнёва (г. Железногорск), ЦУП ФГУП
ЦНИИмаш (г. Королёв).
3

4.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Командно-измерительная система «Клен-Р»
Степень отработки
Диаметр зеркал
Наведение
Пределы
перемещения
оси антенны
Диапазон рабочих
частот
Рабочая ветровая
нагрузка
Предельная
ветровая нагрузка
Потребляемая
мощность
серийный образец
13, 5, 2 м
в точку «стояния КА»
по азимуту в секторе ± 60º от
направления на юг,
по углу места в секторе 2..40º
Ku, S
до 25 м/с
50 м/с
202 кВт
4

5.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
арактеристики орбитальной группировки
Многофункциональная космическая система ретрансляции (МКСР) «Луч»
КА «Луч-5Б»
Запущен 03.11.2012 г.,
точка стояния 16 гр. з.д.
Тип орбиты: Геостационарная;
Запущен 11.12.2011 г.,
Наклонение
Характеристики
«Луч-5А» орбиты (0÷5)
КА «Луч-5А»
Точка стояния 167 гр. в.д.
КА «Луч-5В»
Запущен 28.04.2014 г.,
Точка стояния 95 гр. в.д.
Тип орбиты
Геостационарная
Наклонение орбиты
(0÷5)
Масса
КА «Луч-5А»
1140 кг
Срок активного существования 10 лет
5

6.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Многофункциональная космическая система ретрансляции (МКСР) «Луч»
Зоны
радиовидимости
аппаратов
МКСР
«Луч»
позволяют
ретранслировать телеметрические данные с различных объектов
РКТ, находящихся на траекториях полета с высотами до 2000 км, в т.ч.
полярных. Средства системы успешно применяются в данных целях на
космодромах «Восточный», «Байконур», имеется возможность для
обслуживания космодрома «Плесецк». Информация с объектов РКТ
передается на земные станции приема-передачи информации,
расположенные на территории России, откуда доставляется по
инфраструктуре системы в Единый центр управления разгонных блоков
(ЕЦУП РБ), Центр управления полетами и прочим пользователям
целевой информации
6

7.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Спутниковый контур контроля и управления РС МКС
Западный СР
(Луч-5Б)
16 з.д.
Ku
Ku
Восточный СР
(Луч-5А)
167 в.д.
Центральный
СР (Луч-5В)
95 в.д.
РС МКС
ТПК
S
S Ku
Ku
S Ku
Ku
S
S
АС 13 м
АС 5 м
АС 2 м
S
АС 2 м
АС 5 м
АС 13 мАС 5 м
КИС «Клен-Р»
ОАО «ИСС», г. Железногорск
КИС «Клен-Р»
ФГУП ЦНИИмаш, г. Королев
АС 2 м
АС 13 м
КИС «Клен-Р»
Космодром Восточный, г. Углегорск
ТЛФ, ТВИ, ТМИ, ДИ, КПИ, ФК, СК
Мультисервисная система связи и передачи данных
- Радиолиния ретрансляции
ЦУП КА «Луч»
ЦУРС
ЦУП РС МКС
- Радиолиния контроля
- Радиолиния непосредственного
управления КА
7

8.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Малогабаритная приёмно-регистрирующая станция
Малогабаритная
приёмнорегистрирующая
станция
(МПРС)
предназначена для приема и регистрации
телеметрической информации с изделий РКТ
8

9.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Малогабаритная приёмно-регистрирующая станция
Станция МПРС предназначена для приема и регистрации:
- двух разночастотных потоков ТМИ с разнесением по поляризации
бортовой аппаратуры (БА) систем БРС4, РТС9, ВИМ, РТС9Ц, БИТС2,
"Орбита ТМ" (ИТС-30), "Пирит", "Трал П2";
- одноканального приема четырех потоков ТМИ с разнесением по
частоте БА систем БРС4, РТС9ВИМ, РТС9Ц, БИТС2, "Орбита ТМ"
(ИТС-30), "Пирит", "Трал П2".
Рабочие диапазоны частот станции - MI, MII, MIII, ДI, ДII, ДIV.
Вид модуляции: ВИМ, КИМ-ЧМ, КИМ-АМ-ЧМ, ФМ2.
9

10.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Малогабаритная приёмно-регистрирующая станция
Помехоустойчивость: потенциально-достижимая для ФМ2.
Рабочие информативности станции в зависимости от типа БА - от 2
кбит/с до 3.14 Мбит/с.
Станция обеспечивает совместную работу со штатными антеннофидерными системами ИП (АФС, в том числе и с МШУ АФС)
телеметрических комплексов ИП "Изумруд", "Жемчуг-МС", ТНА-57У,
Б-529, "Дельта", "Кедр»
10

11.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Антенная система ТНА-57В
диаметром 12 метров
Антенная
система
(АС)
ТНА-57В
АС ТНА-57В предназначена для приема ТМИ с РКН. Размещаются на
территории
ВКИП (2 комплекта),
ИП телеметрической
«Сахалин», «Анадырь»,
предназначена
для приема
«Тикси» (2 комплекта), «Норильск».
информации (ТМИ) с РКН
11

12.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Антенная система ТНА-57В диаметром 12 метров
Степень отработки
Диаметр зеркала
Наведение
Диапазон рабочих частот
Тип опорно-поворотного устройства
Пределы поворота антенны
Скорость наведения
Ошибка наведения
Масса
Рабочая ветровая нагрузка
опытный образец
12 м
ручное, программное, автосопровождение
Д1, Д2, Д4
полноповоротное, азимутально-угломестное
азимут от – 270 до + 270 угл. град.
угол места от 0 до 90 угл. град.
азимут 0-9 град/с
УМ 0-4 град/с
2 угл. мин
50 т
до 25 м/с
Предельная ветровая нагрузка
60 м/с
Потребляемая мощность
110 кВт
12

13.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Антенная система Б-529М
13

14.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
ПТК «Орион» на космодроме Байконур
Приемный
телевизионный
комплекс
(ПТК)
«Орион»
предназначен
для
приема
и
передачи в Центр управления
полетом ЦУП-М телевизионной
информации
с
бортовых
телевизионных
систем
Российского
сегмента
Международной
космической
станции (РС МКС), а также
транспортных пилотируемых и
грузовых кораблей (ТПК и ТГК).
14

15.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
В настоящее время ПТК «Орион» принимает в основном два вида
сигналов, содержащих ТВИ.
Это информация специального ТВ, представленная в виде сюжетов
цветного
телевидения
(ЦТ),
передаваемых
видеокамерами
из
внутренних помещений ТПК и МКС, и изображений черно-белого (ч/б)
телевидения, в виде дисплейной телеметрии. Принимается также ч/б
ТВ,
содержащее
комбинированное
(составное)
изображение,
формируемое видеокамерой внешнего обзора и совмещенное с
телеметрией.
15

16.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
16

17.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
Состав ПТК "Орион" 14Б20:
1. Аппаратура телевизионная высокочастотная 14Б60:
- антенная система К-526М:
антенная установка СМ-185-01;
антенная решётка Сб 01;
опорно-поворотное устройство СМ-175;
установка излучателей и фидерных устройств К-526М;
- аппаратура приёмо-передающая 14Б60:
стойки СВЧ измерений ПРС-160;
стойка приёмная ПРС-150;
пульт управления и контроля ПРС-170;
- устройство программного наведения по азимуту и углу места ПНА-У;
17

18.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
Состав ПТК "Орион" 14Б20:
2. Аппаратура телевизионная низкочастотная 14Б61:
- стойка испытательных сигналов и автоконтроля ПРС-240;
- стойка видеоканала ПРС-230;
- стойка коррекции и контроля ПРС-250;
- стойка усилителей и контроля ПРС-260;
- стойка ЦВКУ ПРС-430;
- пульт управления ПРС-210;
- пульт управления ПРС-220;
- стеллаж измерительных приборов С-1438;
- шкаф расшивки С-1415-1;
18

19.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
Состав ПТК "Орион" 14Б20:
3. Силовое оборудование:
- силовые распределительные ЩСР-3;
- блоки контакторов ПРС-201;
- стабилизаторы напряжения сети СТС – 10/0,5С;
- щиты включения ТЦ-201;
- шкафы включения ИТ-406
19

20.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
Аппаратура приема и обработки
ТВ сигнала
Аппаратура приема и обработки
ЦТВ сигнала
20

21.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
АРМО аппаратуры 14Б60-М
Аппаратура ТВА-КМ
21

22.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
Антенная система
Пульт управления антенной системой
22

23.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмный телевизионный комплекс «Орион»
ТПК «Союз-МС»
ЦУП
МКС
Щелково
Королев
Байконур
Барнаул
Улан-Удэ
Уссурийск
Схема применения ПТК «Орион»
23

24.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмо-передающая станция «Аврора-УКВ-Н»
Приёмо-передающая станция «Аврора-УКВ-Н»
предназначена
для
организации
дуплексной телефонно-телеграфной связи между
абонентами ЦУП и экипажами ТПК и РС МКС
24

25.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмо-передающая станция «Аврора-УКВ-Н»
Радиотехническое оборудование ППС «Аврора-УКВ-Н»
обеспечивает прием и передачу высокочастотного сигнала, и
имеет следующие характеристики:
- диапазон рабочих частот:120-150Мгц;
- тип антенны: плоская 24-элементная синфазная решетка;
- ширина диаграммы направленности: ≤ 3 град.
Выходная мощность: до 500 Вт.
Время непрерывной работы в нормальных условиях: 24 часа
25

26.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмо-передающая станция «Аврора-УКВ-Н»
Пульт управления
Антенные системы К-529, К-529А
26

27.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмо-передающий комплекс «Гибрид-Н»
Аппаратура ППК «Гибрид-Н» работает в диапазоне 100-150 МГц с
сеткой 1 кГц и обеспечивает дуплексную работу на литерах частот В,
Д, Н, Х с оперативным переключением литеры и симплексную работу
на любой частоте.
Аппаратура ППК обеспечивает связь в классе излучения АМ
(глубины модуляции 80-100%) и в классе ЧМ (девиация 5,10, 20 кГц) в
полосе частот 300-3400 Гц.
Чувствительность приёмной станции с МШУ (ШАУ) не менее 0,7
мкВ в режиме ЧМ, в полосе пропускания 50 кГц, при соотношении
сигнал/шум 10 дБ (3 раза) при девиации 10 кГц.
27

28.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмо-передающий комплекс «Гибрид-Н»
Мощность передатчика в классе излучения ЧМ на выходе ФРУ не
менее 500 Вт, а в классе излучений АМ (без модуляции) – не менее
150 Вт.
Питание ППК производится от источников:
трехфазная сеть 380/220 В 10% ; 50 2 Гц (для передающей
станции);
трёхфазная сеть 380 В 10% ; 50 2 Гц (для приёмной станции).
28

29.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Приёмо-передающий комплекс «Гибрид-Н»
29

30.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Схема применения ППС «Аврора-УКВ-Н», ППК «Гибрид-Н»
ТПК «Союз-МС»
МКС
Красное село
Щелково
ЦУП
Елизово
Королев
Байконур
ППК «Гибрид-Н»
Барнаул
Улан-Удэ
Уссурийск
ППС «Аврора-УКВ-Н»
30

31.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
ЛИТЕРАТУРА:
1. Федеральный закон «О связи» от 07.07.2003 г. № 126-ФЗ
2. ГОСТ Р 53802-2010 Системы и комплексы космические. Термины и
определения.
3. Микрин, Е. А. Бортовые комплексы управления космических
аппаратов: учебное пособие / Е.А.Микрин. – М: Издательство МГТУ
им. Н. Э. Баумана, 2014. – 245 с.
31

32.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
ЛИТЕРАТУРА:
4. Мануйлов, Ю.С. Управление космическими аппаратами и
средствами наземного комплекса управления: учебник /
Ю.С.Мануйлов, В.Н.Калинин, В.С.Гончаревский и др. – СПб.: ВКА
имени А.Ф. Можайского, 2010. – 609 с.
5. Назаров, А.В. Современная телеметрия в теории и практике:
учебный курс / А.В.Назаров, Г.И.Козырев, И.В Шитов и др. – СПб.:
Наука и техника, 2007. – 668 с.
32