5 / 14
Омодернизации информационно-управляющей системы российского сегмента МКС
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 1
113
Опираясь на приведенные выше принципы, в рамках целевого использова-
ния ИУС СМ было разработано программное обеспечение ТВМ1-Н СМ. Ввиду
нарастающей технологичности экспериментов, проводимых на МКС, про-
граммные средства ИУС становятся основными при решении задач координи-
рованного управления и реализации алгоритмов управления и контроля науч-
ной аппаратурой и целевым оборудованием. Дополнительно программное
обеспечение ИУС отвечает за обеспечение научных экспериментов данными
точного времени и баллистико-навигационного обеспечения (БНО).
Ключевая особенность первого этапа модернизации — в новом компьютере
ТВМ1-Н СМ стала доступна информация о текущем угловом и пространственном
положении МКС, которая поступает непосредственно из системы управления дви-
жением и навигации БКУ СМ по МКО с минимальными задержками. При этом
компьютер ТВМ1-Н СМ использует полученную информацию не только в алго-
ритмах управления полезными нагрузками, но и передает ее по каналу
Ethernet
всем заинтересованным потребителям, имеющим соответствующий интерфейс
приема и передачи данных. В частности, из системы управления движением посту-
пает информация о векторе состояния центра масс МКС (координаты и скорости)
в инерциальной системе координат J2000 и в гринвичской системе координат
WGS84; UTC время расчета вектора состояния; кватернионы разворота орбиталь-
ной системы координат и гринвичской системы координат относительно J2000;
UTC времена следующих входа и выхода из тени; широта и долгота подспутнико-
вой точки; векторы направления на центры Луны и Солнца; количество липсекунд
для текущей даты. Все указанные параметры передаются в ТВМ1-Н СМ с частотой
1 Гц. Дополнительно, с частотой 5 Гц в компьютер ТВМ1-Н СМ поступают следу-
ющие параметры ориентации МКС: кватернионы разворота связанной системы
координат и системы координат МКС относительно орбитальной и инерциальной
системы координат J2000; абсолютная угловая скорость МКС в связанной системе
координат; время расчета параметров ориентации.
Практика проведения научных экспериментов на борту МКС показала, что пе-
речисленный набор данных достаточен практически для любого проводимого экс-
перимента. Передаваемые параметры движения МКС позволяют определять теку-
щее положение и ориентацию МКС, а также экстраполировать данные параметры
на заданное время. Кроме того, в числе передаваемых параметров также имеются
времена входа и выхода из тени, что позволяет управлять включением или выклю-
чением научной аппаратуры, используемой на той или иной части витка.
Второй и последующие этапы модернизации.
Вторым этапом в построе-
нии ИУС СМ планируется замена оставшихся компьютеров и их программного
обеспечения. Основная цель этапа — увеличить количество одновременно про-
водимых экспериментов на СМ РС. Замена приборов повысит надежность ап-
паратных средств, увеличит число интерфейсов для подключении полезных
нагрузок и суммарную вычислительную мощность всей системы. Схема ИУС на
втором этапе модернизации приведена на рис. 4,
а
.