Главная страница >  Даты 

Интегрированная СОИ космического корабля «Союз-ТМА» и пульт ручного контура управления Российского сегмента МКС «Альфа»

В настоящей статье частично использован материал доклада, который был подготовлен и сделан автором на МАКС-99, как научно-техническим руководителем работ по СОИ ПКА «Союз-ТМА» и МКС, от имени:

Интегрированная СОИ космического корабля «Союз-ТМА» и пульт ручного контура управления Российского сегмента МКС «Альфа»

• Е.И. Бондарев – начальник отделения 11 НИИАО, ведущий по СОИ «Нептун-МЭ» от НИИАО и ООО «Альфа-М»

• Ю.С. Карпов – д.т.н., лауреат ленинской премии, начальник отдела РКК «Энергия»,

• А.Г. Журавлев – ведущий программист ЛИИ, совместитель в НИИАО и ООО «Альфа-М», главный разработчик программного обеспечения СОИ «Нептун-МЭ».

• Ю.Ф. Александров, А.И. Корнев и В.И. Безроднов – начальники лабораторий НИИАО, ведущие по направлениям от НИИАО и ООО «Альфа-М»,

• В.В.Бирюков – начальник сектора и А.С. Мисютин – ведущий специалист РКК «Энергия».

• В.Л.Захаров, М.В. Великовский, А.В. Белков, ктн Е.К.Никонов –ведущий научный сотрудник, Н.А.Новикова. - ведущие специалисты НИИАО, совместители в ООО «Альфа-М».

На начальном этапе проектирования НИИАО работало по прямым договорам с РКК «Энергия», а ООО «Альфа-М» - с НИИАО. На всех остальных этапах работы велись ООО «Альфа-М» по договорам с РКК «Энергия», а НИИАО - с ООО «Альфа-М», зарегистрированной в г. Раменское (не путать с известной фирмой «Альфа-М» г. Жуковский).

Все работы по созданию СОИ ПКА «Союз-ТМА» и МКС выполнены временными творческими коллективами, которые создавались и финансировались ООО «Альфа-М» (директоры В.Г. Кривоклякин, затем А.Е. Цветков, научно-технический руководитель Ю.А. Тяпченко).

Создание ООО «Альфа-М» и указанная схема работы были предложены автором и согласованы с руководством НИИАО и РКК «Энергия».

Изготовление изделий было обеспечено производством под руководством Ю.Е. Масловского, благодаря энергии и опыту которого в рамках отделения 2 НИИАО в кратчайшие сроки оно было создано на базе коллектива руководимой им лаборатории 25 отделения 2, с возвращением ряда высококвалифицированных рабочих, ранее ушедших из НИИАО, привлечения к работам по совместительству высококвалифицированных рабочих опытного производства НИИАО.

Пульты нового поколения «Нептун-МЭ» и ИнПУ впервые были представлены на МАКС-99 в рамках экспозиции ООО «Альфа-М», затем на МАКС-2001 в совместной с НИИАО экспозиции.

Вызвано это было совершенно неудовлетворительным на тот период финансовым состоянием НИИАО, когда средства, поступавшие от РКК «Энергия» по космическому направлению, бесследно растворялись и не доходили по назначению.

Несмотря на героические усилия руководства НИИГРП по сохранению и развитию достижений в области ПП отработка и производство ПП затягивались.

Следует отметить, что на начальном периоде проектирования СОИ для ПКА «Союз-ТМА» рассматривались варианты пульта на основе плазменных панелей (ПП) разработки НИИГРП «Плазма» г. Рязань, вакуумно-люминесцентных панелей (ВЛП) НПО «Волга» г. Саратов и ЖКИ г. Фрязино.

Макет пульта

Панель на основе ВЛИ практически была готова, поэтому СОИ для антропометрического макета корабля «Союз-ТМА» был разработан и изготовлен на основе ВЛП и цветного видеомонитора на ЭЛТ. На рисунке показан макет этого пульта.

С выбором вычислительной техники определились не сразу. Рассматривалось два основных варианта: на основе стандартов VME и Micro-PC. Остановились на втором.

При рассмотрении проекта для штатных кораблей «Союз-ТМА» стало очевидным, что выпуск ВЛП для ПКА не будет обеспечен, и тогда был предложен вариант пульта на основе ЖКИ или ЭЛИ и зарубежной вычислительной технике.

Так, одна из канадских фирм, при содействии В.Н. Сучкова (заместитель начальника НИИАО), бралась за свой счет создать ЖК-монитор для работы в вакууме с последующей поставкой нам с ценой 24000$ за каждый. ЭЛИ-монитор стоил 1200$.

По ЖКИ. В тот период ни в России, ни за рубежом (США, Канада, Япония) фирмы не брались за создание видеомонитора на основе ЖКИ с учетом требований работы в вакууме за приемлемую для нас цену.

От имени Российского общества информационных дисплеев – SID, членом которого является автор, его видным представителем В.В. Беляевым, были сделаны запросы ряду известных ученых США, Японии и других стран о возможности создания ЖКИ для работы в вакууме и при повышенном давлении.

Мы вынуждены были отказаться от ЖКИ из-за их высокой стоимости. Для нас это были фантастические деньги, а представить данную работу, как вклад космического агентства Канады в создание МКС, не удалось.

Гарантий о работе в вакууме фирма не давала, но, зная конструкцию ЭЛИ-панелей и имея большой опыт создания и применения ЭЛИ, мы были уверены в том, что ЭЛИ-мониторы должны работать как в вакууме, так и при повышенном давлении по «определению». Все это в последующем было подтверждено положительными результатами заводских испытаний пульта, в котором устанавливались ЭЛИ-мониторы.

Ответы не поступили, а потому был принят вариант с ЭЛИ-мониторами, панели для которых выпускала одна из фирм Финляндии, а электронику, которая превращала панель в видеомонитор, – ф. Planar США.

Как средство отображения, цветные ЭЛИ - мониторы позволяют создавать СОИ, отвечающие всем требованиям эргономики. Основной их недостаток низкое качество отображения телевизионной информации на монохромном индикаторе (16 градаций серого) и недопустимо низкое - при использовании цветного ЭЛИ (7 цветов).

Согласование других технических вопросов и поставки вычислительной техники и видеомониторов обеспечивались фирмой Prosoft (г. Москва), для которой заказы космонавтики не являлись коммерчески выгодными. Фирма работала с большой ответственностью ради своего имиджа. Нас это устраивало.

Применение полноцветного ЖК-видеомонитора позволяет существенно повысить качество отображения телевизионной информации.

Специалисты фирмы «Видеоскан» г. Москва (М. Семин, В. Майоров, Л. Овчинников и др.) создали видеопроцессор, который обеспечивал на монохромном (основной) и на цветном (резервный) индикаторах приемлемое отображение ТВ-информации для решения задачи сближения и стыковки.

В целом история создания СОИ ПКА «Союз-ТМА» и МКС заслуживает отдельного описания, так как является драматичной и вместе с тем, по мнению автора, типичной в условиях перехода от социализма к капитализму.

Несмотря на многие трудности, которые возникли в НИИАО по различным причинам, есть надежда, что модернизированный на основе ЖК-мониторов пульт будет внедрен на ПКА.

Переход к пультам нового поколения предлагался автором более 10 лет, но реализация этих предложений стала возможной только в рамках программы МКС, когда была поставлена задача использования ПКА «Союз-ТМ» для спасения американских астронавтов, габариты которых превышают принятые для Российских космонавтов.

Ниже представляются системы отображения информации (СОИ) ПКА «Союз» всех модификаций и главное - пульт СОИ «Нептун-МЭ» – пульт космонавтов (ПК) спускаемого аппарата (СА) пилотируемого космического корабля «Союз-ТМА» и интегрированный пульт (ИнПУ) ручного контура управления бортовой аппаратуры модулей российского сегмента (РС) международной космической станции (МКС).

В рамках ранее принятых концепций построения СОИ ПКА эта задача не могла быть решена. Поэтому предложения автора после длительных переговоров оказались востребованными.

Для прохода через переходной люк американских космонавтов и размещения их в СА необходимо было уменьшить глубину и высоту пульта ПКА «Союз-ТМ» при сохранении его основных свойств.

В пилотируемой космонавтике в части эргономического интерфейса это система нового пятого поколения. Приборный интерфейс этого пульта – сопряжение с бортовыми системами - соответствует архаичному приборному интерфейсу старого пульта.

Пульт СОИ «Нептун-МЭ» создан на основе современных средств вычислительной техники и методов построения человеко-компьютерного интерфейса (ЧКИ).

Необходимость создания интегрированного пульта ИнПУ для МКС возникла из-за прекращения деятельности практически всех коллективов – создателей комплектующих для пультов ручного контура управления станции.

Для справки в работе представляются все СОИ ПКА типа «Союз». Из представленного материала нетрудно понять, что СОИ пятого поколения в большей мере основан на принципах отображения, заложенных в СОИ «Сириус» ПКА «Союз-7К».

Системы отображения информации кораблей «Союз».

ИнПУ заменяют командно-сигнальные пульты СОИ «Плутон» и «Меркурий», которые широко использовались на орбитальной станции «МИР». Интересно отметить, что ко времени принятия решения о создании МКС НИИАО обеспечило поставки штатных пультов СОИ «Меркурий» для будущего модуля «Заря» МКС, и автору при поддержке Ю.С. Карпова, В.Н. Бранца, В.И. Яина, Ю.И. Григорьева (РКК «Энергия») потребовалось немало усилий, чтобы убедить руководство НИИАО и создателей этого модуля (РКК «Энергия» и ЗИХ им. Хруничева) о бесперспективности использования поставленной СОИ на российском модуле.

Рис. 1.

В системах управления кораблей «Союз-7К», «Союз-А8» (программа «Союз-Апполон») и станций «Салют» разработки РКК «Энергия» использовались СОИ типа «Сириус», которая показана на рис.1 .

Система имеет высокие технико-экономические показатели. В ней впервые в мировой практике были применены многофункциональные индикаторы на основе электроннолучевой трубки и электролюминесценции. Впервые на видеомониторе была представлена телевизионная и измерительная информация в раздельном и совмещенном режимах. Информация, которая представлялась на ЭЛТ, могла передавалться на Землю по телевизионному каналу.

Это система третьего поколения, построенная на основе принципов сжатия команд-информации и методов программно-временного представления информации.

Несмотря на высокие техникоэксплуатационные характеристики указанной системы она при первой же модернизации корабля «Союз» была заменена СОИ «Нептун» .

Главные пульты (КСУл и КСУпр) представляют собой электромеханические дисплеи.

Рис. 2.

Внешний вид главного пульта этой системы представлен на рис.2.

Принципы, заложенные в этой системе, в дальнейшем широко использовались при создании СОИ всех отечественных кораблей и станций, в том числе на ВКС «Буран».

На этом корабле («Союз-Т») произошел возврат к СОИ предыдущего поколения в части управления бортовой аппаратурой и переход к СОИ четвертого поколения в части обслуживания вычислительной системы корабля и управления его движением.

Рис. 3.

В дальнейшем пульт системы подвергся очередной модернизации. Внешний вид пульта показан на рис. 3.

Шкальное устройство на ВКУ было исключено.

В пульте была произведена замена системы преобразования и представления на ВКУ аналоговой информации.

В этом виде пульт космонавтов эксплуатировался на кораблях «Союз-ТМ» по программам «МИР» и первого этапа программы МКС.

Формирование шкал обеспечивалось электронными средствами.

Система отображения информации предназначена:

Назначение СОИ «Нептун» корабля «Союз-ТМ»

• отображения пилотажно-навигационной информации,

• для управления бортовыми системами корабля,

• отображения главных параметров систем, запасов рабочих тел, параметров атмосферы в отсеках корабля и др.,

• взаимодействия с бортовой вычислительной машиной при решении задач навигации и управления движением корабля при сближении, стыковке, маневрах, ориентации, спуске и посадке,

• формирования и выдачи особоважных команд,

• управления средствами радиосвязи,

• отображения на телевизионном мониторе телевизионной, измерительной и дисплейной информации в раздельном и совмещенном режимах.

• выдачи аварийно-предупредительной информации в световой и звуковой формах,

Электронные блоки установлены внутри каркаса.

Конструктивно пульт представляет собой клепаный каркас, на передней панели которого размещены средства отображения и органы управления.

Основными средствами отображения пульта являются электролюминесцентные сигнальные и знакосинтезирующие индикаторы и ВКУ на основе ЭЛТ.

Дисплейные системы «Символ» и «КЛ-110», которые не входят в состав пульта, размещены в бытовом отсеке и соответственно в СА.

• параллельные двухпозиционные сигналы о состоянии и режимах работы агрегатов и систем для отображения на сигнальных полях пульта,

Входными сигналами являются:

• телевизионные сигналы от телевизионных камер и дисплейных систем Символ и КЛ-11 Телевизионные сигналы от камер и дисплея Символ при стыковке поступают в смешанном виде. Синхронизация и смешение сигналов обеспечиваются телевизионной системой (разработчик ВНИИТ),

• параллельные двухпозиционные сигналы аварийно-предупредительной сигнализации,

• последовательность импульсов для контроля расхода топлива на электромеханическом счетчике, на счетчике обеспечивается ручная установка запаса топлива,

• параллельные сигналы с аналоговых датчиков систем, для обработки и представления измеряемых параметров на экране ЭЛТ бортового ВКУ пульта (подсистема пульта «Стрелка»),

• секундные метки для обеспечения работы комбинированного навигационного индикатора,

• секундные метки на бортовые часы и команды управления секундомером,

• параллельный двоично-десятичный код для отображения на автономном индикаторе ручного ввода информации (ИРВИ) в БЦВК.

• аналоговые сигналы напряжения и тока для отображения на автономном индикаторе главных параметров системы энергоснабжения,

• сигналы в виде замыкания сухих контактов, которые поступают в командные матрицы системы управления бортовым комплексом,

Выходными сигналами являются:

• сигналы с десятичной клавиатуры ввода уставок в бортовую ЭВМ,

• сигналы с кнопок особо важных команд,

Все сигналы, кроме ТВ-сигнала, подаются по трехпроводным линиям связи.

• телевизионный сигнал от аппаратуры преобразования аналоговых параметров для представления информации на экране ВКУ.

Для обеспечения связи с бортовым комплексом используется 47 разъемов с общим количеством контактов, равным 1809 штук.

В общем связь пульта с бортовыми системами представляет собой параллельный, параллельно – последовательный (двоично-десятичный), последовательный счетный и телевизионный интерфейс. Реализация такого интерфейса требует большого числа соединительных проводов и соответственно разъемов.

Задачи модернизации пульта корабля «Союз-ТМ»

С современных позиций сохранение подобного приборного интерфейса при глобальной модернизации эргономического интерфейса пульта – дело хлопотное и неблагодарное.

Уменьшение глубины и высоты пульта для обеспечения полета космонавтов больших размеров, чем принято для кораблей «Союз-ТМ».

Главными задачами модернизации пульта являются:

Обеспечение управления кораблем с одного рабочего места – рабочего места командира.

Замена приборов, выпуск которых прекращен.

В соответствии с российской программой развития пилотируемой космонавтики базовый блок МКС создан на основе базового блока станции «МИР-2». На этой станции использовалась СОИ, основными составными частями которой являются:

Системы отображения информации станции «МИР» и служебного модуля международной космической станции

• многоканальная система аварийно- предупредительной сигнализации и ручного контура управления с иерархическим способом избирания объектов управления и с развернутой формой представления информации разработки СОКБ ЛИИ г. Жуковский,

• дисплейные системы разработки НПО «Элас» и ВНИИР г.Москва,

• телевизионная система (ВНИИТ).

• пульты прямого измерения параметров систем (СОКБ ЛИИ),

На рис. 4а, 4b, 4c показаны виды на центральный пост станции: левая, центральная и правая части, а на рис.5 показан пульт прямого контроля параметров систем станции.

Рис. 4а. Рис. 4b. Рис. 4c.

В контуре ручного управления базового блока станции «МИР-2» планировалось использовать СОИ «Меркурий», внешний вид которой показан на рис.6.

Рис. 5.

Эта СОИ использовалась в контуре ручного управления системами модулей «Природа», «Квант», «Спектр» и др.

Рис. 6.

Таким образом, при создании СОИ модулей российского сегмента (РС) международной космической станции (МКС) возникла объективная необходимость ее модернизации.

Однако, выпуск приборов, входящих в эту СОИ, был прекращен. Восстановление их производства оказалось экономически невыгодным.

Основываясь на ряде работ /1,2,3/ в области синтеза СОИ АСУ сложных объектов, в качестве основного направления модернизации был предложен путь интеграции средств отображения на основе наземных компьютерных и информационных технологий.

Выбор пути модернизации СОИ

Внешний вид пульта представлен на рис. 7.

Для ручного контура управления в качестве базового предложен интегрированный пульт ИнПУ, аппаратно и программно совместимый с ПК типа IBM PC /4/.

В пульте используется электролюминесцентная цветная панель, которая вместе с электроникой конструктивно оформлена в автономный VGA – монитор.

Рис. 7.

Пульт имеет встроенные блоки сопряжения с бортовыми системами и матричной системой избирания объектов управления.

Вычислительная часть построена с использованием модулей Micro PC.

В ИнПУ обеспечивается регистрация команд, подаваемых оператором и передача этой информации в систему телеметрии для последующего сброса на Землю. В служебном модуле устанавливаются два ИнПУ.

Количество подаваемых команд через матричный коммутатор бортового комплекса управления (БКУ) - 18* Количество принимаемых двухпозиционных сигналов – 192.

ИнПУ всех модулей РС МКС объединены в единую систему ручного дистанционного управления (РДУ), структура которой впервые была прпредложена автором и Ю.С. Карповым и разработана и отработана специалистами НИИАО М.В. Великовский, А.В. Безроднов и др. под научно-техническим руководством д.т.н. В.А. Ацюковского.

Аналогичные пульты предполагалось использовать в других модулях РС МКС.

Структура контура показана на рис. 8.

ИнПУ подключены к единой мультиплексной магистрали с интерфейсом по ГОСТ 18977-79 (Arinc429). Интерфейсная плата разработана в НИИАО.

Такая схема обеспечивает возможность наращивания РДУ в ходе эксплуатации станции на орбите.

Рис. 8.

Рис. 9.

Человеко-компьютерный интерфейс (ЧКИ) построен по иерархической схеме с использованием меню. Первый формат ЧКИ на русском языке показан на рис. 9.

Имеются значительные резервы для наращивания форматов отображения.

Всего в ИнПУ СМ размещено 14 форматов русской версии и 14 форматов английской версии.

Программное обеспечение (ПО) построено таким образом, что после доставки на МКС нового модуля производится перезагрузка форматов ИнПУ этого модуля в ИнПУ служебного модуля. Этим обеспечивается возможность управления бортовыми системами, как из служебного модуля, так и непосредственно с ИнПУ соответствующего модуля станции.

Выбор форматов, выбор и подача команд обеспечиваются с помощью маркера, управляемого клавиатурой, аналогичной той, которая используется на стандартных ПК.

В соответствии с программой модернизации корабля «Союз-ТМ» под задачи МКС система отображения информации корабля «Союз-ТМА» должна обеспечить управление и контроль в том же объеме, что и предыдущая система, сохранив при этом аппаратный интерфейс с бортовыми системами.

Особенность СОИ «Нептун-МЭ» для корабля «Союз-ТМА»

В рамках космических программ «Алмаз» и «Энергия-Буран» были синтезированы двухэкранные СОИ с использованием видеомониторов на основе ЭЛТ. В работе /4/ показана возможность применения двухэкранных СОИ применительно к другим сложным объектам.

Анализ задач модернизации показал, что они могут быть решены только на основе использования в пульте плоских электронных индикаторов и современных вычислительных средств.

В данном проекте впервые в практике создания сложных объектов была предложена и реализована концепция одноэкранной СОИ.

Однако, переход на корабле «Союз-ТМА» к электронной СОИ, интегрированной на основе двух экранов, снижает ее живучесть. Повышение живучести возможно путем резервирования экранов и соответственно всех вычислительных блоков и устройств ввода-вывода информации. Таким способом задача не решается при заданных габаритах и массе.

• концепция о возможности иерархического представления систем объекта,

Возможность создания такой системы основана на принципиально новом подходе к построению человеко-компьютерного интерфейса (ЧКИ). В основу предлагаемого подхода к построению ЧКИ положены:

• концепция о возможности программного представления целей и задач деятельности сложной системы и конечном числе таких программ,

• концепция о возможности иерархического представления целей и задач деятельности сложной системы,

• возможность организации деятельности на основе использования принципов, принятых в компьютерных диалоговых системах, например в среде Windows.

• принцип необходимости и достаточности информации, представляемой на одном формате экрана, для решения одной задачи,

Рис. 10.

На рис.10 представлен новый пульт в кабине СА.

Т.е. в СА корабля все связи с бортовым комплексом управления сохранялись практически без изменения.

На первом этапе модернизации СОИ и системы управления бортовым комплексом (СУБК) по требованию РКК «Энергия» в отличие от предложений автора, поддержанного многими специалистами и руководством отдела 36 и комплекса №3 РКК «Энергия», было принято решение о сохранении и использовании дисплейных систем «Символ» и «КЛ-110» и архаичного приборного интерфейса корабля «Союз-ТМ».

В состав пульта входят:

Введена новая связь по MIL-STD-1553B с новой вычислительной системой, созданной РКК «Энергия», размещаемой в СА.

• два блока управления маркером (БУМ), которые штатно закреплены в специальных ячейках на нажней плоскости пульта слева и справа. БУМ показан на рис.11.

• два ИнПУ, один из которых содержит VGA видеомониторы: цветной (8 цветов без градаций) и монохромный (16 уровней серого,

• три вычислительных модуля (ВчМ), программно и аппаратно совместимых с ПК IBM PC, два из которых вместе с видеомониторами и блоком управления маркером образуют два ИнПУ - две персональных бортовых ЭВМ. Третий ВчМ предназначен для приема и обработки аналоговой информации и передачи ее в ВчМ ИнПУ,

Рис. 11.

• интерфейсный модуль связи по магистрали MIL-STD-1553B с вычислительной машиной (КС020), которая введена в состав бортового оборудования СА ПКА Союз-ТМА,

• блоки ввода вывода информации от бортового вычислительного комплекса по интерфейсу, аналогичному интерфейсу СОИ Нептун ПКА Союз-ТМ,

• средства связи ИнПУ с телеметрией,

• видеопроцессоры для ввода в ИнПУ информации в телевизионном формате и передачи информации в ТВ-систему из ИнПУ, для последующей передачи в центр управления полетом,

• система световой и звуковой аварийно-предупредительной сигнализации,

• средства ввода сигналов от органов управления пульта и системы аварийно-предупредительной сигнализации,

• средства защиты сети питания корабля от коротких замыканий в пульте и некоторые другие элементы.

• средства выдачи особоважных команд с механической защитой от случайного включения,

Основой системы являются ее вычислительные средства, экраны и информационное (ИО) и программное обеспечение (ПО). ИО и ПО обеспечивают человеко-компьютерный интерфейс (ЧКИ).

Технические средства разрабатывались и выбирались с учетом требований работоспособности в условиях невесомости и разгерметизации СА, т.е. с учетом работы космонавтов в скафандре.

ИО состоит из 58 форматов отображения информации, основным из которых является первый формат, представленный на рис.12.(Здесь и далее приводятся данные на начало внедрения данной системы. К 2005 году форматы претерпели значительные изменения и непрерывно уточняются по замечаниям космонавтов).

На первом этапе модернизации приняты меры по сохранению в максимальной мере интерфейса предыдущего пульта. В связи с этим в новом пульте на этом этапе модернизации не реализованы принципы программно-временного управления, что существенно снижает ее эффективность.

На рис.12-15 приведены примеры форматов отображения информации различного назначения .

В структуре форматов выделено поле постоянно отображаемой информации. Это поле отображения, информация которого обеспечивает космонавтов данными о положении в пространстве относительно земли, о времени и о главных параметрах безопасности.

Рис. 12.

На формате рис.12 представлено меню диалоговой системы. Работа с меню обеспечивается с помощью клавиатуры ИнПУ и блока управления маркером (БУМ), фотография которого показана на рис.11.

• программное формирование форматов отображения,

Существенными функциями программного обеспечения (ПО) являются:

• регистрация сигналов с длительностью более 10 мсек., т.е. фиксация подрабатывания сигнальных датчиков, что является особенно важным при проведении наземных проверок и испытаний объекта,

• постоянное сканирование сигнальной и аналоговой информации и управление соответствующими элементами отображения на форматах,

• организация взаимодействия БЦВК Аргон-16 с вычислителем КС020, расположенном в СА (работа на транзите), при вводе и контроле уставок,

• регистрация и передача в систему телеметрии информации о поступлении в пульт сигналов от бортовых систем и органов управления пульта, т.е. обеспечение контроля работы не только бортовых систем, но и контроля работы космонавтов с пультом. ПО обеспечивает возможность просмотра космонавтом зарегистрированной информации,

• ввод и корректировка начальных данных (время, запас рабочего тела, будильник, данные о массе корабля и его моментах инерции и др.).

• организация взаимодействия с КС020 в режиме навигационного обеспечения СОИ,

Рис. 14.

Рис. 13.

В состав бортового ПО входит ряд технологических программных продуктов:

Рис. 15.

• ПО формирования допусков, для обеспечения аналогово-допускового контроля (на первом этапе модернизации не используется,

• ПО настройки системы обработки аналоговой информации по реальным датчикам,

• элементы системы автоматизированного проектирования форматов отображения в заданном классе символов, процедур и др.,

• По взаимодействия с подключаемой внешней ПЭВМ,

По состоянию на август месяц 1999 г. ПО содержало 100 тыс. строк текста на языке Паскаль и 30 тыс. на языке ассемблер.

• ряд других технологических программ, существенно облегчающих задачи поиска неисправности в процессе испытаний пульта в составе объекта.

По состоянию на первую половину 2005 года с новой СОИ выполнено 11 полетов кораблей «Союз-ТМА».

К августу месяцу 1999 г. были изготовлены и поставлены заказчикам два действующих пульта, проведена отработка взаимодействия средств пульта с бортовыми вычислительными системами. Проведена предварительная эргономическая оценка форматов отображения.

Однако, если аппаратно все современные СОИ строятся с использованием экранных видеомониторов, то каких-либо принципиальных сдвигов в области ЧКИ не наблюдается. Объясняется это прежде всего тем, что в России в настоящее время практически прекращены всякие работы в области эргономики в интересах систем отображения больших объектов, а видные ученые в этой области либо состарились, либо переключились в сферу бизнеса, либо уехали за границу.

В своем докладе на МАКС-99 автор выражал уверенность, что результаты представленных в докладе работ в скором времени найдут свое применение в авиации и в АСУ других сложных объектах. Это тем более важно, что решения, принятые в СОИ ПКА «Союз-ТМА» позволяют применить принципы интеллектуальной поддержки операторов при решении сложных задач управления.

Выводы и рекомендации

В заключение следует сказать, что применение современных информационных и компьютерных технологий ориентировано на относительно новый контингент эксплуатантов системы и разработчиков.

Предложена базовая структура интегрированного пульта СОИ сложного объекта.

Впервые в отечественной и мировой практике создана одноэкранная бортовая СОИ сложного объекта на основе средств и методов наземных технологий. Основные технические и программные решения защищены патентами и свидетельствами /5-10/.

Принятая архитектура СОИ позволяет в дальнейшем существенно улучшить ЧКИ при решении задач управления движением корабля на всех этапах его полета и снизить массу аппаратных средств обеспечения СОИ.

Разработано программное обеспечение электронной СОИ, которое при соответствующей адаптации мажет быть использовано при создании СОИ иных сложных объектов.

Показывается, что на практике возможна существенная модернизация СОИ сложного объекта, при сохранении ее аппаратного интерфейса.

Организация человеко-компьютерного интерфейса – сложная научная и практическая проблема, требующая существенного изменения методов проектирования автоматизированной системы управления, проведения всесторонних эргономических исследований и др.

Ю.А.Тяпченко, С.А.Бородин. Принципы построения систем отображения информации ПКА. Часть 1 / Научно-технический сборник НИИАО “Вопросы авиационной науки и техники”// НИИАО, г. Жуковский, №3.

Литература

Y.Tiapchenko. Generic Information Display System for the Center of the Nuclear Power Station Unit Operator Systems in Nuclear Power Plants / Proceedings of the Special Meeting held in Moscow, Russian Federation, 17-21 May 199 IAEA, pp.165-176, IAEA-TECDOC-726; ISSN 1011-4289 IAEA, Vienna 1994.

Ю.А. Тяпченко. Подходы к синтезу систем отображения информации энергоблоков / Прикладная эргономика. Специальный выпуск: Эргономика в энергетике //Ассоциация прикладной эргономики, М. 1993 вып. 3.

Патент на промышленный образец № 46998 Россия. Система отображения информации и органов управления / Ю.А.Тяпченко, Ю.Ф. Александров, В.В. Бирюков, Е.И. Бондарев, А.С. Епифанов, В.Л. Захаров, Ю.С. Карпов, А.И. Корнев, Ю.Е. Масловский, А.С. Мисютин, Н.А. Новикова, С.А. Садовников (РФ).- № 98501291; Заявлено 20.11.1998; Опубл. 16.03.2000 RU БПО №3.

Ю.А. Тяпченко, В.И. Безроднов. ПЭВМ на борту пилотируемого космического аппарата/ Современные технологии автоматизации // СТА. ф. Прософт г. М. 1/97, стр. 34-37.

Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2002661193 Система автоматизированного проектирования видов индикации диалоговой системы отображения информации транспортного космического корабля от 15.11.2002 г. / Ю.А. Тяпченко, Ю.А. Александров,.. А.Г. Журавлев и др. / №200261168 Заявлено 23.09.2002 г.

Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №200261007 Программный комплекс диалоговой системы отображения информации транспортного космического корабля типа «Союз-ТМА» от 23.01.2002 г. / Ю.А. Тяпченко, А.Г. Журавлев, Ю.А. Александров и др. (РФ).- № 200161179 Заявлено 25.12.2001 г.

Свидетельство на полезную модель №29581 «Формат космического навигационного индикатора» от 20 мая 2003 г./ Ю.А. Тяпченко, Е.К. Никонов, А.Г. Журавлев и др. / №200211895 Заявлено 19.07.2002 г.

Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 200361022 Обучающая программа системы отображения информации транспортного космического корабля типа «Союз-ТМА» от 22.01.2003г. / Ю.А. Тяпченко, А.Г. Журавлев, Е.К. Никонов. -/ №200261207 Заявлено 26 ноября 2002 г.

см также:

1 Патент на полезную модель №33748 «Система отображения информации космического корабля»/ Тяпченко Ю.А., Корнев А. И., Александров Ю.Ф., Захаров В.Л. Приоритет 29 июля 200 Зарегистрирован 10 ноября 2003 г.

• Ю.А. Тяпченко. 2005 г. 20 стр. 1,17 MB.

• Ю.А. Тяпченко. 2005г. 9 стр. 913 KB.





Далее:
Февраль 1968.
Май 1968.
Август 1968.
Октябрь 1968.
1968.
Март 1969.
Октябрь 1963.
Август 1969.
Ноябрь 1969.


Главная страница >  Даты