Внедрение

Разработка технологии испытаний бортовой аппаратуры в космическом пространстве

11 Ноября 2024
Разработка технологии испытаний бортовой аппаратуры в космическом пространстве

Российские исследователи компании, входящей в структуру Роскосмоса, разработали модель и алгоритм подготовки и проведения испытаний бортовой аппаратуры космических аппаратов в открытом космическом пространстве. Рассмотрена последовательность действий, позволяющая повысить достоверность экспериментальной отработки. Уточнён конструктивно-технологический облик стенда, включающего тестовые блоки внутри герметичного отсека орбитальной станции и крейт (crate – контейнер) в открытом космическом пространстве для установки унифицированных модулей с испытуемой бортовой аппаратурой. Определены технические требования к крейту.

Выполнена эскизная проработка крейта для испытаний бортовой служебной и целевой аппаратуры космических аппаратов в составе унифицированных модулей в открытом космическом пространстве.

Авторы исследования отмечают, что результаты испытаний повышают степень соответствия цифрового двойника бортовой аппаратуре. При этом снижается риск крупных финансовых потерь, связанных с возможными отказами бортовой аппаратуры в процессе лётных испытаний, делающими невозможной дальнейшую полноценную штатную эксплуатацию космических аппаратов КА. Унификация этапов подготовки и проведения испытаний сокращает требуемые временные и финансовые затраты и делает их доступными для бортовой аппаратуры различного назначения. Также была показана целесообразность проведения дополнительных натурных испытаний бортовой аппаратуры на орбитальной станции в реальных полях мировых систем наземной и космической связи и навигации, гравитационных и/или магнитных полях Земли, Солнца и Луны с реальными образами звёзд, планет, спутников, космических аппаратов во всех диапазонах излучений, исследуемых факторов космического пространства одновременно с синергетическим воздействием дестабилизирующих факторов космического пространства (ДФКП), а также в режиме функционировании аппаратуры, максимально приближенном к штатному. В совокупности с наземной экспериментальной отработкой будет повышена достоверность подтверждения соответствия характеристик аппаратуры требованиям, заданным в техническом задании.

Данные испытания позволят уточнять и верифицировать расчётные модели аппаратуры, повышать достоверность расчётов, проведённых до этапов разработки изделий или экспериментальной отработки. Испытания позволят своевременно выявить слабые места в технических решениях, заложенных в аппаратуре, устранить их, доработать бортовую аппаратуру, как следствие — снизить риск получения отрицательного результата при последующих летных испытаниях космических аппаратов и минимизировать объём доработок аппаратуры перед запуском в серийное производство. Особенно это важно для мелкосерийного производства космических аппаратов.

Учёные ставили перед собой следующие задачи:

• определить последовательность подготовки и проведения испытаний аппаратуры в космическом пространстве;

• сформулировать требования к стенду;

• определить состав стенда и назначение его составных частей;

• сформулировать требования к крейту и предложить его облик;

• предложить конструктивно-технологический вариант унифицированного модуля.

Ниже детализированы некоторые используемые в статье термины:

• Крейт для испытаний в космическом пространстве (крейт ИКП) — каркас с установленными в нём унифицированными модулями с испытуемой аппаратурой и служебными блоками для организации испытаний бортовой аппаратуры в космическом пространстве.

• Каркас крейта ИКП — конструкция, предназначенная для установки унифицированных служебных блоков и унифицированных модулей с испытуемой аппаратурой. Каркас крейта содержит шину питания и заземления; коммуникационную шину, предназначенную для информационного обмена между блоками и тестовым оборудованием; привалочную плоскость для обеспечения температурных режимов и ловители для юстировки позиционирования модуля в крейте.

• Унифицированный модуль ИКП — модуль с размещаемой в нём испытуемой бортовой аппаратурой. Помимо испытуемой аппаратуры, в состав модуля входят служебные субблоки, обеспечивающие телеметрирование процесса испытаний и сопряжение тестовой аппаратуры с испытуемой через универсальный разъём. Унифицированный модуль, имеющий минимальную высоту, называется единичным, при этом высота любого модуля кратна высоте единичного модуля и не может превышать 10 единиц.

• Ловитель — элемент конструкции крейта, производящий захват направляющих элементов модуля с целью его точного позиционирования в крейте для дальнейшей стыковки унифицированного соединителя.

Рассмотрена последовательность подготовки и проведения испытаний аппаратуры в открытом космическом пространстве на орбитальной станции. Уточнён конструктивно-технологический облик стенда, включающего тестовые блоки внутри герметичного отсека орбитальной станции и крейт в открытом космическом пространстве для установки унифицированных модулей с испытуемой бортовой аппаратурой. Определены технические требования к крейту. Выполнена эскизная проработка крейта для испытаний бортовой служебной и целевой аппаратуры космических аппаратов в составе унифицированных модулей в открытом космическом пространстве.

Отмечены положительные эффекты от подготовки и проведения в рассмотренной последовательности испытаний аппаратуры в открытом космическом пространстве на орбитальной станции.

В совокупности с наземной экспериментальной отработкой повышается достоверность подтверждения соответствия характеристик аппаратуры требованиям, заданным в техническом задании. Результаты испытаний повышают степень соответствия цифрового двойника бортовой аппаратуре. Снижается риск крупных финансовых потерь, связанных с возможными отказами бортовой аппаратуры в процессе лётных испытаний, делающими невозможной дальнейшую полноценную штатную эксплуатацию КА. Унификация всех этапов подготовки и проведения испытаний сокращает требуемые временные и финансовые затраты и делает их доступными для бортовой аппаратуры различного назначения.


Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

По материалам открытых источников

Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~7hBZW
05.02.2025
Уже через десять лет более четверти машин на российских дорогах будут беспилотными, к 2042 году доля автономного транспорта достигнет 80%.
22.01.2025
Государственные инвестиции станут ключевым фактором стимулирования роста, поскольку глобальные военные космические бюджеты превышают 64 миллиарда долларов. Расходы на оборону продолжают опережать гражданские расходы, подчёркивая стратегическую важность космоса для национальной безопасности и международной конкурентоспособности.
20.01.2025
В конце января будет запущена система навигационных пломб для контроля автомобильных перевозок отдельных категорий товаров в России и Белоруссии.
15.01.2025
В этом году общественный транспорт Луганска будет подключен к глобальной навигационной спутниковой системе ГЛОНАСС. Об этом сообщила временно исполняющая полномочия главы администрации города Яна Пащенко.

СТАТЬИ ГЛОНАСС

НАВИГАЦИОННОЕ ПРАВО. Отрасль ли или фикция?
В юридической науке и нормотворческой практике применяется широко термин «отрасль права/отрасль законодательства». Одни теоретики их отождествляют, то есть полагают синонимами. Другие, различая право и закон, полагают их различными. То есть соотносящимися как содержание и форма. Практикам-«неюристам» эта дискуссионность неинтересна. Для них важен качественный нормативный документ как инструмент повседневной деятельности. Но на деле этот кажущийся схоластическим вопрос имеет вполне земное значение, касающееся каждого из нас. Особенно ярко это проявляется в сфере навигации, когда уже поголовно все население, исключая грудничков, обладает смартфонами, а значит, потенциально все эти владельцы – «субъекты персональной навигации». О классическом транспорте и субъектах еще более 50 видов экономической деятельности говорить не приходится. Не будет преувеличением сказать, что «география» применения навигационной информации, как продукта одного конкретного вида экономической деятельности, стала самой широкой в жизнедеятельности общества, обогнав связь и энергетику.
Необходим поиск отечественных специалистов в области кибербезопасности сельского хозяйства
Перспективы реализации дорожной карты одного из направлений Национальной технологической инициативы (НТИ) в области сельского хозяйства, по просьбе журнала «Вестник ГЛОНАСС», оценил эксперт в навигационно-информационной сфере Семён Видный. В современных, быстроизменяющихся условиях особого решения требуют вопросы безопасности (направление SafeNet), тем более на таком значимом для государства агросекторе. В этом направлении на данный момент – огромное количество профессиональных участников. Но большинство из них используют иностранные наработки, что в настоящий момент и на перспективу неприемлемо. Также все профессионалы никогда не занимались этим специфическим сектором экономики – сельским хозяйством. Так что здесь придётся ещё поискать участников.