330 / ЗаданКурсЖурналПолныйМПУСУ / 1СУ_СтворкиТелескопа

ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ

мического мусора. Это могут быть как

ского хребта. По суммарному времени

КОСМОСА

фрагменты ступеней, так и закончив-

ясной погоды место, занимаемое

Трудно

представить современную

шие свой рабочий цикл космические

АОЛЦ, одно из лучших на территории

жизнь без такой составляющей, как

аппараты, которые необходимо фикси-

РФ. Здесь количество ясных ночных

космос.

ровать и учитывать при планировании

часов в году составляет 1400, количе-

Давно прошла космическая гонка ам-

орбит рабочих аппаратов. Для целей

ство ясных ночей в году – 160, а с учё-

биций, и наступила эпоха коммерче-

слежения за космическими объектами

том полуясных ночей, пригодных для

ского использования достижений в об-

на Земле создаются стационарные стан-

наблюдения за космическими объек-

ласти ракетостроения и космонавтики.

ции слежения, как, например, Алтай-

тами, количество рабочих ночей дохо-

Можно назвать такие сферы, как циф-

ский оптико-лазерный центр.

дит до 240, примерно поровну распре-

ровая связь, телевидение, метеороло-

деляясь между зимой и летом.

гия, глобальная система определения

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ

АОЛЦ состоит из двух наземных оп-

местоположения, которые дали новый

АЛТАЙСКИМ ОПТИКО-

тико-лазерных систем (НОЛС) и объ-

импульс для совершенствования техно-

ЛАЗЕРНЫМ ЦЕНТРОМ

ектов инфраструктуры.

логий запуска ракетоносителей в части

Алтайский оптико-лазерный центр

Первая НОЛC (рис. 1) вместе с объ-

обеспечения надёжности и минимиза-

(АОЛЦ) расположен в Змеиногорском

ектами инфраструктуры введена в экс-

ции стоимости за килограмм полезной

районе Алтайского края на границе

плуатацию в 2004 году. Она имеет теле-

нагрузки. Надо сказать, что эти показа-

Предалтайской равнины и Колыван-

скоп траекторных измерений (ТТИ) с

тели для отечественных носителей наи-

более оптимальны, в связи с чем многие

страны,

предполагающие выводить

спутники на орбиту, отдают предпочте-

ние российским космическим транс-

портным системам. Но «рабочий» кос-

мос – это не только старты ракет, а и

большая сеть инфраструктуры на Зем-

ле, призванная обеспечивать весь цикл

жизни космических аппаратов. В част-

ности, с увеличением числа спутников

вокруг Земли появилась проблема, свя-

занная с необходимостью отслеживать

космические объекты и предупреждать

возможные столкновения своевремен-

ной корректировкой орбиты. Кроме

20

действующих спутников, в космосе су-

ществует достаточное количество кос-

Рис. 1. Первая очередь Алтайского оптико-лазерного центра

www.cta.ru

© СТА-ПРЕСС

СТА 3/2011

пластиков и других высо-

котехнологичных

мате-

риалов, упрощающих кон-

струкцию

и снижающих

вес. Поэтому повсеместно

была использована до-

ступная листовая низколе-

гированная сталь с нанесе-

нием слоя теплоизоляции,

что привело к весу укрытия

порядка

150 т. Проблема

сборки, отработки и пере-

Рис. 3. Вид второй очереди АОЛЦ (проект)

возки наземным транспортом этого

крупногабаритного

сооружения была

решена разбивкой на сборочные еди-

ницы, удовлетворяющие транспорт-

габаритам, с проведением конт-

Рис. 2. Телескоп траекторных измерений

первой очереди АОЛЦ

рольных сборок на предприятиях-из-

готовителях (рис. 5).

диаметром главного зеркала 0,6 м и

В целом создание комплекса вы-

лазерный дальномер (рис. 2). ТТИ

числительных

и

управляющих

используется для траекторного и

средств, обеспечивающего реализа-

фотометрического контроля на эта-

цию всей функциональности опти-

пах запуска и выведения на целевые

-лазерных систем,

представляет

орбиты (в том числе на геостацио-

сложнейшую инженерную задачу. Под-

нарные) новых космических аппаратов

к решению этой задачи достаточно

(КА), а также для контроля развёртыва

традиционен и строится на базе сово-

ния и функционирования КА на орби-

Рис. 4. Трёхмерная модель компоновки

купности решений более простых и чёт-

тах. Лазерный дальномер работает по

створок и подкупольной инфраструктуры

ко формализованных задач в рамках со-

космическим

аппаратам LAGEOS,

обслуживания и управления

ответствующих подсистем. В

нашей

ГЛОНАСС и другим, оснащённым ла-

статье мы рассмотрим одну из таких

зерными ретрорефлекторами.

приводится в движение отдельной па-

подсистем – систему управления створ-

Начало эксплуатации второй НОЛС

рой гидроцилиндров и может поворачи-

ками укрытия.

(рис. 3) планируется в 2012 году. Она

ваться независимо от остальных (рис. 4).

будет иметь оптический телескоп с

Особенности конструкции купола

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

диаметром главного зеркала 3,12 м.

обусловлены необходимостью его пол-

СТВОРКАМИ УКРЫТИЯ

Система в основном будет использо-

ного раскрытия в течение пяти минут в

ТЕЛЕСКОПА

ваться для получения детальных изоб-

заданный момент времени для обес-

Для управления створками укрытия

ражений низкоорбитальных КА.

печения последующего непрерывного

создана система управления, в которую

В целом АОЛЦ предназначен для ре-

наблюдения космических объектов в

входят АРМ оператора, промышленные

шения широкого круга задач, связан-

верхней полусфере. Купол также обес-

контроллеры, исполнительные устрой-

ных с использованием и исследованием

печивает защиту оборудования в усло-

ства гидросистемы, линии связи и сред-

космического пространства, в том чис-

виях континентального климата: при

ства для определения состояния объекта

ле решаемых Федеральным космиче-

сильном ветре, снежных буранах, тем-

управления (рис. 6). В этой системе

ским агентством в рамках деятельности

пературе до минус 50°С в зимнее время

управления контроллеры распределены

Межагентского координационного ко-

года и при значительных перепадах

на три уровня соподчинения. К верхне-

митета по космическому мусору в ча-

дневной и ночной температуры весной

му уровню относится контроллер в со-

сти обнаружения и определения коор-

и осенью. Конструк-

динат его фрагментов в целях преду-

ция купола имеет теп-

преждения об

опасных сближениях

лоизоляцию и уплот-

этих фрагментов с действующими ап-

нения в

подвижных

паратами, в том числе с МКС.

сочленениях, что поз-

воляет кондициони-

КОНСТРУКТИВНЫЕ

ровать воздух в под-

ОСОБЕННОСТИ УКРЫТИЯ

купольном простран-

ТЕЛЕСКОПА

стве. В связи с пере-

Автоматизированное укрытие для те-

стройкой

оборонной

лескопа, имеющего высоту 8 м от пола и

п р о м ы ш л е н н о с т и

оснащённого более чем трёхметровым

были

ограничены

зеркалом, выполнено в виде трёхствор-

возможности разра-

чатого купола в форме полусферы диа-

ботчиков

укрытия в

21

метром 20 м, каждая створка которого

выборе композитов, Рис. 5. Одна из створок на заводском стапеле

СТА 3/2011

www.cta.ru

© СТА-ПРЕСС

Рис. 7. Мнемосхема управления на дисплее АРМ

дов, а также органов

управления типа тумблер/кнопка, уста-

новленных на пультах и заведённых на

дискретные входы.

Это реализовано следующим образом.

В контроллерах ПДУ и КЭГП при-

менены модули ТВСОМ (FASTWEL),

обеспечивающие их связь друг с дру-

гом и с контроллерами смежных си-

стем по интерфейсу RS-422. Для диаг-

ностики модулей ТВСОМ под ними на

монтажных стойках установлены пе-

чатные платы собственной разработки,

имеющие те же габариты, а также поса-

дочные отверстия и клеммные колодки

соответствующего расположения для

оптимизации электромонтажа. На этих

Рис. 8. Пульт дистанционного управления

платах установлены реле с питанием

укрытием

обмоток от источника 5 В либо 27 В,

программно

переключающие цепи

TxD/RxD с разъёмов внешней связи

друг на друга для обеспечения обмена

контрольной посылкой при проведе-

нии диагностики.

Для приёма/выдачи дискретных сиг-

налов в контроллерах применены мо-

дули серий TBI-0/24, TBI-24/0C и TBI-

16/8C (FASTWEL) с гальваноразвяз-

кой. Под каждым модулем TBI на мон-

тажных стойках установлены печатные

платы собственной разработки (рис. 10),

имеющие те же габариты, а также поса-

дочные отверстия и клеммные колодки

Рис. 9. Контроллер электрогидропривода

соответствующего расположения для

минимизации проводных связей. Эта

В целом вычислитель содержит не толь-

универсальная плата содержит 24 пары

ко процессорную плату СРС108, но и

диодов, разделённых на три группы

платы ввода/вывода, установленные в

(«байты»), и резисторы подгрузки для

«корзину» с магистралью ISA. К отли-

компенсации токов утечки транзистор-

чиям этих контроллеров от их «собрать-

ных ключей.

ев», традиционно собранных только на

покупных модулях, следует отнести на-

АППАРАТНО-ПРОГРАММНАЯ

личие программно-аппаратных средств

РЕАЛИЗАЦИЯ ФУНКЦИИ

глубокой диагностики собственной ра-

САМОКОНТРОЛЯ В СИСТЕМЕ

ботоспособности. Принятые меры поз-

На систему

управления створками

23

воляют провести контроль исправности

укрытия возложена задача, которая за-

СТА 3/2011

www.cta.ru

© СТА-ПРЕСС

С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /К О С М О Н А В Т И К А

ключается

в строгом

го периферийного модуля или канала

контроле входных сиг-

связи. Применённые средства диагно-

налов с

датчиков и

стики позволяют на стадии пускона-

формировании на ос-

ладки и в процессе дальнейшей экс-

новании этой инфор-

плуатации оборудования в сложных и

мации сигналов, выда-

конфликтных ситуациях быстро уста-

ваемых на исполни-

новить истинные причины возникаю-

тельные

элементы.

щих проблем.

Учитывая

ответствен-

ность данной задачи, в

КРАТКИЕ ВЫВОДЫ

техническом решении

Рассмотренный вариант реализации

для системы уделяется

системы управления створками укры-

особое внимание орга-

тий телескопа наземного оптико-лазер-

низации

автоматиче-

ного центра обеспечивает чёткое вы-

ского контроля, максимально охваты-

Рис. 10. Модуль контроля каналов цепей

полнение возложенной на неё задачи и,

вающего входные и выходные цепи. Во-

управления и приёма сигналов

что немаловажно, позволяет осуще-

просы автоматизации контроля реша-

ствить протяжённый цикл сервисного

ются как продуманной схемотехникой,

граммно стимулировать подачу/снятие

обслуживания, а в случае необходимо-

так и соответствующей подпрограммой

входного сигнала на дискретные входы

сти и модернизацию в рамках широкой

контроллера.

модуля UNIO96-1 и оценивать исправ-

номенклатуры выбранного форм-фак-

При проведении диагностики конт-

ность как самого модуля, так и органов

тора. Это достигнуто путём использова-

роллер программно стимулирует по-

управления. Принцип проверки анало-

ния современной аппаратной базы, раз-

дачу/снятие входного сигнала на дис-

гичен ранее описанному контролю мо-

работанной и произведённой в России

кретные входы модулей TBI. В первом

дулей TBI.

компанией FASTWEL. ●

цикле диагностики дополнительное ре-

Тест встроенной диагностики может

ле отключает общий провод питания

запускаться как по кнопке на пульте,

Авторы – сотрудники

«сухих» контактов датчиков состояния

так и автоматически при выключении

ОАО «НПК «СПП» (Москва),

объекта, после чего проводится про-

контроллера. По результатам теста вы-

ОАО «КБСМ» (г. Санкт-Петербург),

граммный опрос всех дискретных вхо-

даётся сообщение либо об исправности

фирмы ПРОСОФТ

дов, которые должны быть неактивны.

проверяемого оборудования, либо об

Телефон: (812) 448-0444

Во втором цикле диагностики дополни-

отказе с идентификацией неисправно-

E-mail: info@spb.prosoft.ru

тельный ключ через цепи диодной раз-

вязки стимулирует все проверяемые

дискретные входы, активное состояние

HIRSCHMANN: 5 ЛЕТ ГАРАНТИИ

которых последовательно считывается

таторы с уникально гибкой конфигу-

и проверяется контроллером. В резуль-

Владелец торговой марки Hirsch-

рируемой архитектурой, отвечающие

тате диагностики неисправность опре-

mann компания Belden улучшает усло-

требованиям МЭК 61850);

деляется вплоть до отдельного дискрет-

вия базовой гарантии на большинство

● серия Octopus (серия коммутаторов

ного входа в проверяемых модулях. Для

изделий модельного ряда. Теперь вме-

со степенью защиты IP67 для

устранения ложного срабатывания дис-

сто базовых 24 месяцев гарантии пре-

эксплуатации

вне распределитель-

кретных входов вследствие протекания

доставляется срок в 60 месяцев (5 лет)

ных шкафов в пыльных, влажных

тока утечки дополнительного ключа

на следующие серии и модели:

средах);

подключается резистор, установленный

● серия Spider (неуправляемые про-

● беспроводные

устройства BAT54,

на плате контроля.

мышленные коммутаторы Fast и Gi-

BAT300 (промышленные точки до-

Аналогично производится проверка

gabit Ethernet начального уровня);

ступа Wi-Fi с дальностью передачи

дискретных выходов модулей TBI. Она

● серия OpenRail (более 1000 модифи-

до 20 км и скоростью до 300 Мбит/с);

также проходит в два цикла с использова-

каций компактных

промышленных

● роутеры Eagle (межсетевые экраны в

нием платы контроля и контроллера для

коммутаторов с широким спектром

промышленном исполнении для за-

поочерёдного программного подключе-

применения);

щиты и сегментирования Ethernet-

ния/отключения, считывания и провер-

● модульная серия MICE и Power -

сетей).

ки состояния выходов. Отличие заклю-

MICE (промышленные коммутато-

Есть возможность также заказать

чается только в том, что отключение пи-

ры для отказоустойчивых сетей

расширенную до 8 лет гарантию, про-

тания осуществляется в отношении ис-

Ethernet и Real-time Ethernet с мо-

сто выбрав соответствующий пункт в

полнительных устройств объекта.

дульной структурой, «горячим» ре-

электронном конфигураторе устрой-

Для контроля исправности контакт-

зервированием и широким набором

ства на его Web-странице. Более дли-

ных органов управления на пультах,

специализированных опций);

тельные сроки гарантии на изделия

сигналы с которых принимаются моду-

● серия RSR

(специализированные

Hirschmann™ рассматриваются и пре-

лем UNIO96-1 (FASTWEL), и самих

коммутаторы

для

подстанций и

доставляются по отдельному запросу.

дискретных входов этого модуля разра-

транспорта, удовлетворяющие стан-

На продукцию

модельного ряда

ботана отдельная плата. Она содержит

дартам МЭК 61850, EN50155);

MACH102/104,

MACH4000 базовый

24

24 пары диодов, разделённых на три

● коммутаторы MACH 1020/1030/1040

срок гарантии не изменился и состав-

группы («байты»), что позволяет про-

(стоечные отказоустойчивые комму-

ляет 24 месяца. ●

www.cta.ru

© СТА-ПРЕСС

СТА 3/2011