Российский ЦУП: будущее и настоящее

Центр управления полетами (ЦУП) г. Королёв – научно-исследовательское подразделение ЦНИИмаш, выполняющее в структуре российского Федерального космического агентства (Роскосмос) головные функции по управлению космическими аппаратами (КА) гражданского назначения.

Международное сотрудничество
Российский ЦУП является одним из важнейших элементов международной сети управления полётом космических аппаратов и имеет возможность оперативного обмена информацией по вопросам управления со всеми участниками международных космических проектов. Для этого ЦУП на постоянной основе взаимодействует с зарубежными центрами управления в США, Франции, Германии и Японии.

Наиболее ярким примером международного сотрудничества в космосе является совместное управление и обеспечение деятельности Международной космической станции (МКС) – крупнейшего на сегодняшний день космического аппарата из когда-либо созданных человечеством.

Выполнение программы полёта на МКС обеспечивается постоянной круглогодичной работой международных экипажей, доставляемых в настоящее время на станцию российскими транспортными кораблями. За время полёта МКС ЦУП обеспечил управление полётом более сотни пилотируемых и автоматических транспортных кораблей. На станции побывало свыше 200 человек из 15 стран.

Модернизация
Сегодня ЦУП имеет в своем составе современное высокопроизводительное оборудование для управления полетами космических аппаратов различного типа и назначения. На базе оптоволоконных каналов связи и цифровых систем обработки информации построены передовые высокоскоростные вычислительные сети, создан Дата-центр. С помощью современных вычислительных систем выполняется переход на новые технологии хранения и передачи данных, а также на использование кластерных систем и систем виртуализации.

ЦУП самостоятельно разрабатывает и использует в работе собственные IT - продукты. На базе созданного в ЦУП Дата-центра строятся перспективные программные и технические средства служб телеметрического, командно-программного и баллистического обеспечения полётов.

Создана и функционирует в круглосуточном режиме автоматизированная система информационного обеспечения космических научно-прикладных исследований, работает Центр полезных нагрузок для обеспечения обработки, хранения и передачи потребителям информации о выполнении экипажами МКС программы НПИ на станции; моделируются процессы мониторинга бортовых систем, выведения, сближения и стыковки космических кораблей, внекорабельной деятельности космонавтов, и другие динамические операции, связанные с полётом КА.

На базе программно-технических и коммуникационных средств ЦУП создан Главный информационно-аналитический центр автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве.

Сегодня система обеспечивает сопровождение более 60 КА и уверенное прогнозирование их опасных сближений с объектами риска в окружающем Землю космическом пространстве.

Взгляд в будущее
Одной из важнейших задач ЦУП является создание условий для обеспечения непрерывной связи с российским сегментом МКС. В ближайшее время этому дополнительно будет способствовать работа трёх спутников-ретрансляторов новой многофункциональной космической системы «Луч-М». В 2015 году с использованием этой системы ЦУП в экспериментальном порядке обеспечил управление полетом нового транспортного грузового корабля «Прогресс–МС».

Уже создан единый центр для управления КА, изготовленными на ОАО «РКЦ «Прогресс» (сейчас их – 3, в перспективе – 8-10 КА типа «Ресурс-П», «Ресурс-ПМ», «Фотон», «Бион», «Обзор-Р»).

Запланирована также эксплуатация группировки из трёх гидрометеорологических спутников типа «Электро-Л», их последующих модификаций, а также спутников космической системы «Арктика-М» и отдельной группы перспективных КА научного назначения: «Спектр-РГ», «Спектр-УФ», «Гамма-400», космических аппаратов лунной программы.

В перспективе в ближнем космосе планируется существенное расширение группировки исследовательских аппаратов, управляемых из ЦУП, управление новыми транспортными кораблями для обеспечения полёта пилотируемой орбитальной станции и участие в осуществлении планов России по изучению и освоению планет Солнечной системы.

Управление полетами
Управление полётом современного космического аппарата – сложный технологический процесс, который направлен на обеспечение деятельности экипажа и работы бортовых систем, выполнение научно-исследовательских и практических хозяйственных задач, предусмотренных программой полёта.

В этом процессе ЦУПу принадлежит особая роль. Он оперативно анализирует ход полета, состояние бортовых систем КА, осуществляет долгосрочное и оперативное планирование работ с КА, выполняет все необходимые баллистические расчеты и выдачу на КА управляющих воздействий, контролирует состояние и действия экипажа при управлении пилотируемыми КА.

ЦУП работает в тесном взаимодействии со службами космодрома, командно-измерительного и поисково-спасательного комплексов, Центра подготовки космонавтов, с академическими и отраслевыми научно-исследовательскими организациями, разработчиками космической техники, а также с представителями средств массовой информации.

ЦУП является руководящим и координирующим органом всей структуры управления полетом КА, где сходятся все нити управления космическим аппаратом с момента выведения его на орбиту и до окончания активного функционирования.

ЦУП работает круглосуточно, без выходных. Он постоянно следит за состоянием бортовых систем КА, за самочувствием членов экипажа, безопасностью полета, упреждая и предотвращая появление критических ситуаций.

Вся информация от космических аппаратов – телеметрическая, баллистическая, телевизионная, речевая – поступает в ЦУП через командно-измерительные пункты по наземным и спутниковым каналам связи.

Комплекс программно-технических средств ЦУП позволяет производить прием, обработку, анализ и отображение получаемой информации в темпе реального времени. Это означает, что во время сеансов связи с космическим аппаратом все данные о его состоянии становятся известны специалистам практически без задержек.

Для управления полетом КА в ЦУП созданы сектора управления, в состав которых входит зал управления и рабочие помещения персонала групп поддержки.

Сектора управления оборудованы унифицированными рабочими местами, оснащенными техническими средствами приема и отображения информации, используемой в работе, а так же средствами связи и обмена информацией.

Непосредственное управление каждым КА осуществляется Главной оперативной группой управления (ГОГУ) в состав которой входят специалисты по долгосрочному и оперативному планированию работ, по реализации запланированных операций, анализу работы бортовых систем КА и результатов проведения научных экспериментов, другие специалисты, привлечение которых связано со спецификой работы и целевого назначения КА.

Возглавляет ГОГУ руководитель полёта, которому подчинены все члены ГОГУ вне зависимости от того, представителями какой организации они являются.

Баллистико-навигационное, телеметрическое, командно-программное, информационное и административно-хозяйственное обеспечение полетов осуществляется соответствующими службами ЦУП.

Организацию работ служб ЦУП по обеспечению управления КА и координацию работ с группами ГОГУ осуществляет командный пункт ЦУП, представители которого входят в состав ГОГУ и непосредственно обеспечивают координацию работ служб ЦУП с ГОГУ.

Источник: www.mcc.rsa.ru