Radiotekhnika
Publishing house Radiotekhnika

"Publishing house Radiotekhnika":
scientific and technical literature.
Books and journals of publishing houses: IPRZHR, RS-PRESS, SCIENCE-PRESS


Тел.: +7 (495) 625-9241

 

Работы по созданию и совершенствованию специализированных оптических средств контроля космического пространства ПАО «Красногорский завод им. С.А. Зверева»

А.Ю. Ляхов, В.И. Колинько, к.т.н. Н.Г. Яцкевич


Модернизация и доведение до полного состава оптико-электронного комплекса «Окно»
Существуют два способа повышения вооруженности системы контроля: создание новых средств и совершенствование уже созданных. Публичное акционерное общество «Красногорский завод
им. С.А. Зверева» (ПАО КМЗ) имеет опыт как создания оптико-электронных средств контроля кос-мического пространства, так и совершенствования действующих средств. Проект модернизации ком-плекса «Окно» объединяет оба способа. Техническое задание на модернизацию комплекса преду-сматривает кроме глубокой модернизации аппаратуры и специального программного обеспечения второй очереди комплекса, стоящей на боевом дежурстве, также ввод в строй четырех новых станций нижнего высотного диапазона. Эти станции были в свое время не до конца смонтированы и в перво-начальном виде не могли быть введены в строй.
К моменту начала модернизации в 2008 г. на боевом дежурстве находилась вторая очередь ком-плекса из шести станций. Одно из условий модернизации – проводить ее без вывода комплекса из режима штатной эксплуатации, минимизируя при этом неизбежное снижение производительности комплекса. На рис. 1 показано расположение модернизированного комплекса «Окно-М».
Комплекс полного состава включает в себя десять оптико-электронных станций пяти различных типов, по две станции каждого типа. Шесть станций образуют систему обнаружения, из них станции типов 60Ж6М и 58Ж6М служат для автономного поиска и поиска по целеуказаниям высокоорбиталь-ных космических объектов (ВОКО). Станции типа 56Ж6М служат для обнаружения низкоорби-тальных космических объектов (НОКО). Поле зрения каждой станции этого типа имеет размер 3,5×30 и представляет собой барьер для обнаружения НОКО. Кроме того, данные станции могут ис-пользоваться для получения угловых засечек по ярким ВОКО.

Рис. 1. Расположение модернизированного комплекса «Окно-М» на горе Санглок в районе г. Нурек (Республика Таджикистан)
Четыре станции типов 59Ж6М и 57Ж6М являются станциями сбора координатной и некоорди-натной информации. Первые служат для проведения измерений по высокоорбитальным и среднеор-битальным КО, а вторые для проведения измерений по НОКО.
Кроме десяти телескопов в состав комплекса «Окно-М» входит командно-вычислительный центр и аппаратура каналов обмена. Укрупненно состав комплекса приведен на рис. 2.

Рис. 2. Состав модернизированного комплекса «Окно-М»
В основу проекта модернизации комплекса «Окно» была положена замена приемников изобра-жения на базе передающей телевизионной трубки с электронно-оптическим преобразователем на вы-сокочувствительные цифровые телевизионные камеры на ПЗС-матрицах. Всего при модернизации комплекса созданы камеры четырех различных типов. Общее число телевизионных камер, установ-ленных на телескопах комплекса – 26 штук. Модернизация телевизионных каналов обеспечила по-вышение основных тактико-технических характеристик (ТТХ) комплекса (таблица). Кроме того, вся электронная аппаратура комплекса была разработана заново на современной элементной базе с ис-пользованием микроконтроллеров, линии связи были переведены на оптоволокно. Таким образом, помимо роста основных ТТХ комплекса были радикально улучшены эксплуатационные характери-стики комплекса, в том числе ремонтопригодность.
Сокращение физического объема электронной аппаратуры в результате модернизации иллюст-рирует рис. 3.
Таблица. Изменение основных ТТХ комплекса «Окно» в ходе модернизации и доведения
до полного состава
ТТХ комплекса Улучшение ТТХ
Проницающая способность, звездные величины Повышение на 1,5–2,0 звездных величины
Минимальный размер обслуживаемого КО, м Уменьшение в 2–3 раза
Поисковые возможности, кв. град/ч (производительность при поиске) Увеличение в 3,2–5,4 раза
Пропускная способность, КО/ч (производительность при измерениях) Увеличение в 3 раза
Точность измерения угловых координат, угл. с Повышение в 8–10 раз

Рис. 3. Аппаратная модернизация станций комплекса

Рис. 4. Модернизированный командно-вычислительный центр комплекса «Окно-М»

Рис. 5. Модернизированный пункт управления станциями комплекса «Окно-М»
Самым высоким требованиям эргономики отвечают командно-вычислительный центр (рис. 4) и пункты управления станциями (рис. 5).
Модернизация аппаратуры комплекса и доведение его до полного состава потребовало основа-тельной переработки специального программного обеспечения (СПО).
Основные работы по совершенствованию СПО
1. Переработана программа общекомплексного уровня планирования и управления в связи с до-бавлением четырех станций, работающих по низкоорбитальным объектам.
2. Переработана программа управления станционного уровня, осуществляющая автоматическое управление станцией в ходе выполнения отдельной работы. Станция стала более автономной: зада-ние на проведение элементарной работы на входе, массивы измерительной информации на выходе.
3. Новая комплексная программа, визуального обнаружения и измерения координат КО с пре-дельно слабым блеском.
4. Комплексная программа измерения астроклиматических условий и метеоусловий. Реализована новая функция: полуавтоматическое определение границ ночной облачности и автоматический учет ее распределения.
5. Комплексная программа дежурного инженера, осуществляющая контроль технического со-стояния комплекса и внешних условий.
6. Комплексная программа видеопроекционной системы, обеспечивающая отображение косми-ческой обстановки, условий видимости, технического состояния средств комплекса и хода выполне-ния боевой задачи на коллективном табло.
7. Переработана комплексная программа аппартно-программного обнаружителя и измерителя координат в связи с задачами обнаружения и обслуживания низкоорбитальных объектов (с высокими видимыми скоростями).
8. Заново разработано программное обеспечение распределенной системы управления на базе контроллеров: контроллер пульта управления станцией; контроллер входного устройства, контролле-ры электроприводов осей ОПУ станций; контроллер датчиков положения станций; контроллер мас-лонасосной станции.
Проведенная модернизация, помимо прямых результатов, – источник опыта, который широко используется в дальнейшей работе по техническому сопровождению комплекса «Окно-М».
Уроки модернизации
1. Главное условие модернизации средства, находящегося в штатной эксплуатации, – минималь-ное его отвлечение от выполнения задачи назначения. Это означает, что доработки готовятся вне комплекса и затем, во время технического обслуживания, осуществляется переход на новые аппарат-но-программные средства.
2. Успех модернизации в свете главного требования во многом определяется технологической базой модернизации: в случае комплекса «Окно» таковой явился полносоставный технологический образец комплекса, расположенный на предприятии ПАО КМЗ.
Дальнейшая модернизация комплекса «Окно»
Модернизационный потенциал комплекса «Окно» далеко не исчерпан. На повестке дня следую-щий этап модернизации. Этот этап касается модернизации оптических трактов телескопов комплекса. Прежде всего, это метровые объективы АЗС 17 станций 59Ж6 и 60Ж6. Модернизация направлена на уменьшение кружка рассеяния объектива с 90 мкм до 15–20 мкм за счет доработки линзового корректора объектива. Данная доработка в сочетании с восстановлением светоотражающих и защитных покрытий зеркал объектива позволит повысить максимальную проницающую способность комплекса не менее чем на 1,5 звездных величины.
Порядок модернизации каналов таков: два объектива АЗС-17 технологического образца дораба-тываются по проекту модернизации, затем во время ТО производится замена объективов станций, находящихся в штатной эксплуатации на модернизированные объективы.
Данная модернизация требует основательной подготовки, которую ПАО КМЗ предполагает осуществить в рамках специализированной технологической ОКР «Оптика – Астро».
Помимо доработки объективов АЗС 17 в ходе второго этапа будет доработано специальное про-граммное обеспечение, для полной реализации повышенных тактико-технических характеристик станций комплекса.
Создание нового оптико-электронного средства контроля
Кроме совершенствования уже созданных оптических средств ПАО КМЗ в качестве головного разра-ботчика ведет работы по созданию нового изделия: оптической станции «Зоркий». Данное изделие высокой заводской готовности представляет принципиально новый тип оптического средства, соче-тающий возможность перебазирования с уникальной (для специализированных оптических станций) проницающей способностью. Главное зеркало телескопа имеет диаметр 1,5 м.

Список литературы:

© Издательство «РАДИОТЕХНИКА», 2004-2017            Тел.: (495) 625-9241                   Designed by [SWAP]Studio