Управление космическими полетами. Часть 2

им. Н.Э. Баумана
МГТУ

ИЗДАТЕЛЬСТВО

УДК 629.786.2.05(075.8) 
ББК 39.62 
         С60 
Издано при финансовой поддержке 
Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям 
в рамках Федеральной целевой программы «Культура России» 

Рецензенты: 

кафедра «Информационно-управляющие комплексы» 
Московского авиационного института 
(государственного технического университета)  
(зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. М.Н. Красильщиков);  
  д-р техн. наук, проф. В.И. Лобачев;  
д-р техн. наук, проф. В.Г. Кравец  
Соловьёв В. А. 
Управление космическими полетами : учеб. пособие :  
в 2 ч. /  В. А. Соловьев, Л. Н. Лысенко, В. E. Любинский ; под 
общ. ред. Л. Н. Лысенко. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010.  
ISBN 978-5-7038-3350-6 
Ч. 2. – 426, [6] c. : ил. 
ISBN 978-5-7038-3352-0 
Впервые в учебной литературе систематизированно изложены теоретические основы и научно-технические задачи управления полетами как 
пилотируемых, так и беспилотных космических аппаратов, выводимых на 
околоземные и межпланетные орбиты. В первой части  рассмотрены общие 
вопросы технологии управления, системно-теоретические основы построения автоматизированной системы управления и планирования космических полетов.  Во второй  показаны основные этапы и виды обеспечения 
управления космическими полетами на разных стадиях их подготовки и 
осуществления, рассмотрены прикладные аспекты адаптации контура 
управления полетами к решению целевых задач на борту космических аппаратов и орбитальных комплексов. Выполнен анализ проблем управления 
полетами перспективных космических аппаратов и предложены пути решения этих проблем. 
Содержание учебного пособия соответствует курсам лекций, читаемых 
авторами в МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Для студентов старших курсов и аспирантов, слушателей, адъюнктов и 
курсантов военных учреждений высшего профессионального образования.  
Может быть полезно специалистам в области управления космическими 
полетами, в том числе зарубежным, принимающим участие в выполнении 
совместных космических программ. 
                                                    УДК 629.786.2.05(075.8) 
                                                                                      ББК 39.62 

                                                                     © Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., 
                                                                          Любинский В.Е., 2010 
ISBN 978-5-7038-3352-0 (Ч. 2)                         © Оформление. Издательство МГТУ 
ISBN 978-5-7038-3350-6                                        им. Н.Э. Баумана, 2010 

С60 

Предисловие 

 

 
3 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Настоящая книга является продолжением учебного пособия по циклу дисциплин, объединяемых названием «Управление космическими полетами», имеющего сквозную нумерацию разделов и глав, единые обозначения и сокращения, 
списки использованной и рекомендуемой для углубленного 
изучения предмета литературы. 
В первой части пособия рассмотрены общие принципы 
построения автоматизированной системы управления (АСУ) 
космическими полетами (КП), научно-технические основы 
синтеза структуры и пути совершенствования функционирования, а также разные уровни математического моделирования ее состояния, начиная с концептуальной модели процессов управления и заканчивая системными аспектами одного 
из главных видов обеспечения КП – алгоритмического оснащения средств баллистико-навигационного обеспечения 
(БНО) наземного комплекса управления. Применительно к 
служебным и динамическим операциям показана возможность распространения на реализующие их системы фундаментальных системных свойств, сформулированных в общей 
теории, для анализа целевых и информационно-технических 
возможностей комплекса управления. Как следствие, обосновывается возможность оценки потенциальной способности допустимых технологий управления КП по решению целевых задач на основе построения множеств достижимости. 
Наконец, сформулированы принципы и требования к планированию полета на всех определяющих этапах жизнен- 
ного цикла космического аппарата (КА) либо космической 
системы. 
Во второй части пособия наибольшее внимание уделяется прежде всего детальному рассмотрению основных видов обеспечения космического полета, характеризующих 
алгоритмическое наполнение процедур технологии управ
 

Предисловие 

 
4 

ления (ТУ) полетом, а также вопросам оперативного управления, в том числе и при возникновении аномальных (нештатных) ситуаций. 
С учетом изложенного представляется оправданным рекомендовать изучение материалов данной части учебного пособия только при условии усвоения читателем материала 
первой части пособия либо наличия у него достаточной квалификации, исключающей необходимость изучения принципов функционирования и системного анализа АСУ КП. 
В противном случае изучение только второй части пособия окажется малопродуктивным. 
Хотелось бы предостеречь читателя и от иной крайности. 
Квазисамостоятельный характер настоящей части пособия 
может спровоцировать читателя на попытку подменить изучение фундаментальных проблем баллистики и навигации 
КА, теории телеметрии, командно-программного управления 
и других дисциплин материалами данной части пособия, благо в ней весьма компактно изложены основные положения 
перечисленных научно-технических дисциплин. Это также 
может привести к напрасной трате времени и сил. 
Дело в том, что большинство указанных дисциплин 
предполагает необходимость выделения как исполнительной, так и проектной составляющих. Указанное обстоятельство характерно, в частности, для баллистики, причем 
требования к изложению материала и перечню подлежащих 
рассмотрению задач проектной и исполнительной баллистики различаются весьма существенно. 
В данном пособии акцент делается на исполнительной 
составляющей. В результате даже при идеальном усвоении 
материала пособия обучаемый окажется недостаточно подготовленным специалистом. Таким образом, авторы считают целесообразным обратить внимание на то, что при всей 
широте рассматриваемых в книге «Управление космическими полетами» теоретических положений их изучение  
не только не исключает необходимости самостоятельного 
освоения соответствующих вопросов по специальной фундаментальной литературе (для специализирующихся в области эксплуатации космических систем), но и делает  
это более чем желательным с точки зрения требований к 
подготовке специалистов-разработчиков по направлениям  

Предисловие 

 

 
5 

Государственных образовательных стандартов, применительно к которым написано предлагаемое учебное пособие. 
Наконец, хотелось бы воспользоваться предоставившейся возможностью, обусловленной неодновременностью 
выхода в свет частей книги, чтобы исправить неточности, 
допущенные при подготовке первой части пособия. 
Речь, прежде всего, идет о несоответствии ссылок в 
тексте на источники литературы начиная с позиции 51.  
По техническим причинам произошло смещение перечня 
ссылок на одну позицию, т. е. начиная с указанного пункта 
ссылки в тексте соответствуют источникам в списке литературы на единицу меньше. 
При ознакомлении с первой частью пособия помимо 
отмеченного были выявлены также досадные опечатки, допущенные в гл. 11. В частности, на стр. 386 во втором абзаце снизу вместо 4 % следует читать 
2
(4 10
) %;


вместо 
«односуточного витка» (стр. 394, вторая строка снизу) – 
«первого суточного витка»; вместо «обработка» (стр. 402, 
16-я строка сверху) – «отработка». 
Авторы приносят читателям свои извинения за доставленное неудобство работы с книгой, обусловленное допущенными и отмеченными выше неточностями. 

Сокращения и основные обозначения 

 
6 

CОКРАЩЕНИЯ* И ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 

Сокращения 

АББД 
–  автоматизированный банк баллистических  
    данных  
АОИ 
–  аппаратура обмена информацией 
АСБНО 
–  автоматизированная система баллистико-   
    навигационного обеспечения 
АСИТО 
–  автоматизированная система информационно- 
    телеметрического обеспечения 
АСКПО 
–  автоматизированная система командно-  
    программного обеспечения 
АСОИ 
–  автоматизированная система обмена информа- 
    цией 
АСУ КП
–  автоматизированная система управления косми-    
    ческим  полетом 
БА 
–  бортовая аппаратура 
ББ 
–  базовый блок 
БВК 
–  бортовой вычислительный комплекс 
БД 
–  база данных 
БИ 
–  буфер измерений 
БИС 
–  бортовая информационная система 
БКАУ 
–  бортовой комплекс автоматического управления 
БКУ 
–  бортовой комплекс (контур для схемных  
    решений) управления 

____________ 

* В список включены общепринятые и наиболее часто используемые в книге сокращения, расшифровка вспомогательных приводится непосредственно в тексте. 

 

Сокращения и основные обозначения 

 

 
7 

БНО 
–  баллистико-навигационное обеспечение 
БПП 
–  бортовой план полета 
БРТК 
–  бортовой радиотехнический комплекс 
БРТС 
–  бортовая радиотехническая система 
БСП 
–  баллистическая схема полета 
БЦ 
–  баллистический центр 
БЦВМ 
– бортовая цифровая вычислительная машина 
БЭС 
–  баллистическая экспертная система 
ВК 
–  вычислительный комплекс 
ВТИ 
–  внешнетраекторные измерения 
ВТО 
–  вторичная обработка (информации) 
ВЦ 
–  вычислительный центр 
ГАП 
–  группа автоматизированного планирования 
ГДПР 
–  группа детального планирования и реализации  
    программы полета 
ГКНПЦ 
–  Государственный космический научно-произ- 
    водственный центр 
ГКПУ 
–  группа командно-программного управления 
ГОГУ 
–  главная оперативная группа управления 
ГП 
–  группа планирования 
ГСО 
–  гироскопическая система ориентации 
ДОС 
–  долговременная орбитальная станция 
ДПО 
–  двигатели причаливания и ориентации 
ДПП  
–  детальный план полета 
ДУ 
–  директива управления; двигательная установка 
ЕЦП 
–  единый цифровой поток 
ЗРВ 
–  зона радиовидимости 
ИВК 
–  информационно-вычислительный комплекс 
ИД 
–  исходные данные 

Сокращения и основные обозначения 

 
8 

ИМО 
–  информационное медицинское обеспечение 
ИОДЭ 
–  информационное обеспечение деятельности экипажа 
ИП 
–  измерительный пункт 
ИРС 
–  интегрированный российский сегмент (МКС) 
ИОВЦП 
–  информационное обеспечение выполнения  
    целевой программы 
ИСЗ 
–  искусственный спутник Земли 
ИТНП 
–  измерение текущих навигационных параметров 
ИТО 
–  информационно-телеметрическое обеспечение 
КА 
–  космический аппарат 
КВМ 
–  координатно-временные методы 
КГС 
–  коэффициент глобальной связи 
КДО 
–  контрольно-диагностическое обеспечение 
КИК 
–  командно-измерительный комплекс 
КИП 
–  командно-измерительный пункт 
КИС 
–  командно-измерительные средства; контрольно-  
    испытательная станция 
КК 
–  космический корабль 
КМ 
–  координатные методы 
КМК 
–  каталог матричных команд  
КМС 
–  комплексный моделирующий стенд 
КП 
–  космический полет 
КПИ 
–  командно-программная информация 
КПУ 
–  командно-программное управление 
КПО 
–  командно-программное обеспечение 
КРЛ 
–  командная радиолиния 
КС 
–  контрольная сумма; комплексный стенд 
КСП 
–  каталог свободной памяти 
КСС 
–  конец сеанса связи 
ЛИ 
–  летные испытания 

Сокращения и основные обозначения 

 

 
9 

ЛКИ 
–  летно-конструкторские испытания 
ЛПР 
–  лицо, принимающее решение 
ЛУ 
–  логическое условие 
МКС 
–  Международная космическая станция 
ММД 
–  математическая модель движения 
МНК 
–  метод наименьших квадратов 
МО 
–  математическое обеспечение; математическое  
    ожидание 
МЦИ 
–  массив цифровой информации 
НАКУ 
–  наземный автоматизированный комплекс  
    управления 
НБЗ 
–  навигационно-баллистическая задача 
НИП 
–  наземный измерительный пункт 
НКО 
–  наземный комплекс отладки 
НКУ 
–  наземный комплекс (контур) управления 
НРТК 
–  наземный радиотехнический комплекс 
НСС 
–  начало сеанса связи 
НУ 
–  начальные условия 
НЭК 
–  несгоревшие элементы конструкции 
ОВС 
–  определение вектора состояния 
ОДУ 
–  объединенная двигательная установка 
ОЗУ 
–  оперативное запоминающее устройство 
ОК 
–  орбитальный комплекс 
ОМО 
–  общее математическое обеспечение 
ОНА 
–  остронаправленная антенна 
ОНКЗ 
–  обобщенная некорректная задача  
ОНП 
–  обобщенные наблюдаемые параметры  
ОП 
–  оперативный план 
ОПД 
–  определение параметров движения 

Сокращения и основные обозначения 

 
10

ОПП 
–  оперативный план полета 

ОПС 
–  орбитальная пилотируемая станция 

ОС 
–  орбитальная станция; операционная система 

ОУ 
–  операция управления; объект управления 

ПБО 
–  подсистема баллистического обеспечения 

ПВО 
–  первичная обработка (информации) 

ПВМ 
–  программно-временные методы 

ПВУ 
–  программно-временное управление 

ПДЦМ 
–  параметры движения центра масс  
ПЗС 
–  план задействования средств (НКУ) 
ПЗУ 
–  постоянное запоминающее устройство 
ПК 
–  персональный компьютер; пульт космонавтов 
ПКА 
– пилотируемый космический аппарат 
ПМК 
–  пилотируемый межпланетный корабль 
ПМО 
–  программно-математическое обеспечение 
ПО 
–  программное обеспечение; полетная операция 
ПР 
–  пункт-ретранслятор 
ПРО 
–  предварительная обработка (информации) 
ПС 
–  полиномная среда 
ПСС 
–  программа сеанса связи 
РГ 
–  радиограмма 
РК 
–  разовая команда 
РКО 
–  радиоконтроль орбиты 
РКП 
–  резервные коммутационные приборы 
РН 
–  ракета-носитель 
РП 
–  рабочая программа 
РСС 
–  расписание сеансов связи 
РТО 
–  радиотехническое обеспечение 
СА 
–  спускаемый аппарат