Луна-25 – Союз-2-1Б/Фрегат – Восточный 1С – 11.08.2023 02:10:57 ДМВ

[Serge V Iz]

скорости можно было только взять из вычислений баллистиков

Так они и должны периодически туда, на станцию, попадать. И скорости, и координаты. И, вероятно, вместе с ними и задания на выполнение изменений параметров движения (те самые "коррекции" полёта З-Л и орбиты ИСЛ). )

[Serge3leo]

Да и вообще, теоретически, есть же вариант отключения двигателей прямо по измерениям с наземных НИП.

От измерения (получения на НИП информации о текущих параметрах движения)  до получения команды на отключение двигателя - минимум две с половиной секунды. Если считать, что измерение, интепретация результата и принятие решение на выдачу команды происходят мгновенно. А они так не происходят.

Теоретически, 2 секунды - в случае импульса 23 м/с длительностью 84 с - это ж 0,5 м/с в наихудшем случае. А при использовании элементарной предиктивности, то и лучше 0,1 м/с должно получиться.

Даже для идеально БИНС на окололунной орбите это был бы выдающийся результат. А «обычные» «околоземные» БИНС а ля БИБ на это совершенно не способные.

P.S.
Правда, схема траекторных измерений Луны-25, как писали, точно такая же, как у Е8-5 (Луна-15...24), и сама по себе требует 5 с на одну точку измерения и выдаёт усреднённый на интервале 2,5 с результат. Но мы же рассматриваем теоретическую возможность такого управления.

[Serge V Iz]

Да и вообще, теоретически, есть же вариант отключения двигателей прямо по измерениям с наземных НИП.

От измерения (получения на НИП информации о текущих параметрах движения)  до получения команды на отключение двигателя - минимум две с половиной секунды. Если считать, что измерение, интепретация результата и принятие решение на выдачу команды происходят мгновенно. А они так не происходят.

Теоретически, 2 секунды - в случае импульса 23 м/с длительностью 84 с - это ж 0,5 м/с в наихудшем случае. А при использовании элементарной предиктивности, то и лучше 0,1 м/с должно получиться.

Даже для идеально БИНС на окололунной орбите это был бы выдающийся результат. А «обычные» «околоземные» БИНС а ля БИБ на это совершенно не способные.

На протяжении какого-то интервала времени -- способные. Даже в телефонных мемсах приводят параметры ARW в градусах на корень из часа и VRW в м/с на тот же корень из часа. )

Если в в смысле кривизны потенциального поля Луны -- ну не настолько оно кривое, чтоб совсем уж мимо дальности действия ДИСД попасть. )

[Serge V Iz]

Правда, схема траекторных измерений Луны-25, как писали, точно такая же, как у Е8-5 (Луна-15...24), и сама по себе требует 5 с на одну точку измерения и выдаёт усреднённый на интервале 2,5 с результат. Но мы же рассматриваем теоретическую возможность такого управления.

А какова случайная погрешность одиночного измерения?

ЗЫ. Например, топогеодезические измерения с помощью НИСЗ часто проводятся путем длительного наблюдения сигналов ГНСС, в течение которого получается много-много одиночных измерений...

[Штуцер]

Да и вообще, теоретически, есть же вариант отключения двигателей прямо по измерениям с наземных НИП. Правда, у этого варианта тоже есть ряд засад.

И главное, кто в течение секунд "прокачает" ситуацию и возьмёт на себя ответственность за выдачу команды.
Когда Союз горел на старте - а я считаю, это более простой случай - через сколько секунд выдали команду на запуск САС?
И вообще, это порочная практика, лезть в алгоритмы СУ аварийными разовыми командами. Всё должно быть отработано ДО того.

[ZOOR]

Но БИБ на орбите Луны мог дать только ориентацию, а скорости можно было только взять из вычислений баллистиков. Поскольку вычислитель БИБ не способен достаточно интегрировать в условиях реального гравитационного поля Луны в общем случае.

Куда-то Вас не туда занесло.
БИБ (БИУС) выдает угловые ускорения и линейные ускорения в связанной с объектом СК.
Что там дальше наинтегрирует БЦВК его как-то не волнует.

[Serge3leo]

Если в в смысле кривизны потенциального поля Луны -- ну не настолько оно кривое,

Оно очень, очень кривое, это раз. Оно слабо изучено, это два. Оно не допускает тех упрощений дифуров, которое используют в околоземном пространстве, это три.

чтоб совсем уж мимо дальности действия ДИСД попасть. )

Если баллистики превычислят необходимые поправки, то для мягкой посадки, использовать можно точно такие же БИНС, как и на Земле.

А вот для измерения импульса при смене окололунных орбит - крайне сомнительно. Для этого требуется решать дифуры без упрощений.

А какова случайная погрешность одиночного измерения?

ЗЫ. Например, топогеодезические измерения с помощью НИСЗ часто проводятся путем длительного наблюдения сигналов ГНСС, в течение которого получается много-много одиночных измерений...

А вот в этом месте открытая информация, статьи и учебники становятся крайне невнятными. Тем более, что ошибки зависят от размеров конкретного «треугольника» НИПов участвующих в измерениях и «погоды» в ионосфере. Для окололунных орбит, предположительно - порядка метров, может, десятков метров по дальности и порядка сантиметров в секунду по скорости. Но многое зависит от конкретных проектных решений, которых по Луне-25 пока неизвестно.

Сравнивать с ГНСС не совсем корректно, всё другое. Тем более с дифференциальными измерениями ГНСС.

БИБ (БИУС) выдает угловые ускорения и линейные ускорения в связанной с объектом СК.
Что там дальше наинтегрирует БЦВК его как-то не волнует.

Ага, БЦВК с частотой несколько килогерц или даже выше забирает данные и только делает, что решает дифуры. Во-первых, делать ей больше нечего. Во-вторых, она тупо сдохнет от такой нагрузки. Не барское это дело, дифуры решать. Разработчики БИНС всё сделают в лучшем виде на своём вычислителе, совершенно независимом от БЦВК.

Другое дело, что требования к мощности этого вычислителя совершенно разные, для разных областей применения БИНС.

[Serge3leo]

Да и вообще, теоретически, есть же вариант отключения двигателей прямо по измерениям с наземных НИП. Правда, у этого варианта тоже есть ряд засад.

И главное, кто в течение секунд "прокачает" ситуацию и возьмёт на себя ответственность за выдачу команды.

Хм, какая такая ответственность в контуре автоматического управления? Что наземный компьютер, что бортовой компьютер, суть объекты, а не субъекты, а потому безответственны более, чем полностью.

Впрочем, в 60-х/70-х многие Луны так и работали же - по кнопкам с Земли.

[ОАЯ]

Статья, в целом про алгоритмы управления, но содержащая чертежи с привязанными расположениями элементов двигательной установки станции:

[тут был ошибочно загружен файл с похожим, но другим названием]

К сожалению без полной схемы ДУ.

Вы не можете просматривать это вложение.

"Для управления угловым движением КА в канале крена используются двигатели ДМТ1-ДМТ4, в каналах рыскания и тангажа – двигатели ДМТ5- ДМТ8. Все эти двигатели имеют номинальную тягу 0.6 кгс. Более мощные двигатели ДМТ9-ДМТ12 с номинальной тягой 5 кгс штатно применяются для управления угловым движением только при включенных КТД или ДМП. В режиме ПСО в штатной ситуации эти двигатели не используются."
Очевидно и КТД не используется.

Есть ли в КТД турбонасос, который мог бы при включении создавать дополнительный крен?

[Serge V Iz]

БЦВК с частотой

20 Гц. С периодом 50 мс. Этого (порядка величины) достаточно для управления объектами размером от старшипа-суперхеви до небольшого БПЛА. Ме́ньшие по величине, возможно, могут потребовать большей частоты решения.

[Serge V Iz]

Есть ли в КТД турбонасос

Турбонасос там точно есть. Но его моменты, включая гироскопические... В общем, ИМХО -- вряд ли существенной для рассмотрения величины.

[opinion]

Как бы, БИБ - примерно «обычная» бесплатформенная инерциальная система навигации, способная к работе около Земли, вдали от небесных тел, и в сравнительно ограниченой области около Луны. В общем, там, где поле гравитации (поле ускорений свободного падения), хорошо известно, мало того, имеет простой вид и, к тому же, дифуры могут быть сильно упрощены известными способами.

А вот как мог использоваться или как использовался БИУС-Л, лично мне, не очень понятно.

БИНС на орбите Луны не нужно точно измерять координаты КА. Не нужно учитывать влияние масконов. Это же не подводная лодка, которая действует автономно. Траекторные измерения выполняются с Земли. Баллистические расчеты тоже делаются на Земле. Тут можно какие угодно дифуры решить. Ещё в 60-е научились. БИНС на КА должен обеспечить выдачу определенного импульса в определенном направлении. Автономная работа начинается на этапе посадки, когда масконы уже никак не влияют.

[Плейшнер]

Наверняка не один, но и так видно, что БИБ это «обычная» бесплатформенная инерциальная система навигации.

Ни БИБ, ни БИУС-Л это не инерциальные системы, а только измерительные приборы (угловых скоростей и ускорений).

[Плейшнер]

БИБ (БИУС) выдает угловые ускорения и линейные ускорения в связанной с объектом СК.
Что там дальше наинтегрирует БЦВК его как-то не волнует.

Ага, БЦВК с частотой несколько килогерц или даже выше забирает данные и только делает, что решает дифуры. Во-первых, делать ей больше нечего. Во-вторых, она тупо сдохнет от такой нагрузки. Не барское это дело, дифуры решать. Разработчики БИНС всё сделают в лучшем виде на своём вычислителе, совершенно независимом от БЦВК.

Другое дело, что требования к мощности этого вычислителя совершенно разные, для разных областей применения БИНС.

БИБ и БИУС это не БИНСы, а только датчики.

[opinion]

Есть ли в КТД турбонасос, который мог бы при включении создавать дополнительный крен?

Чем момент от турбонасоса принципиально отличается от паразитных моментов, создаваемых маршевыми двигателями? Парирование таких моментов - как раз одна из задач БИНС.

[Плейшнер]

Вообще, читаю и удивляюсь: БИНС для Земли, БИНС для Луны, БИНС для каждого небесного тела.
Что это? Намек на разные законы физики? 

[Serge V Iz]

Вообще, читаю и удивляюсь: БИНС для Земли, БИНС для Луны, БИНС для каждого небесного тела.
Что это? Намек на разные законы физики? 

На разные датумы. ))

[Плейшнер]

Вообще, читаю и удивляюсь: БИНС для Земли, БИНС для Луны, БИНС для каждого небесного тела.
Что это? Намек на разные законы физики? 

На разные датумы. ))

Я так понимаю, смешались понятия "инерциальная система" и "навигационная система"

[ZOOR]

БИБ (БИУС) выдает угловые ускорения и линейные ускорения в связанной с объектом СК.
Что там дальше наинтегрирует БЦВК его как-то не волнует.

Ага, БЦВК с частотой несколько килогерц или даже выше забирает данные и только делает, что решает дифуры. Во-первых, делать ей больше нечего. Во-вторых, она тупо сдохнет от такой нагрузки. Не барское это дело, дифуры решать. Разработчики БИНС всё сделают в лучшем виде на своём вычислителе, совершенно независимом от БЦВК.

Другое дело, что требования к мощности этого вычислителя совершенно разные, для разных областей применения БИНС.

Вы можете предполагать что угодно.
Вот что про это говорит разработчик прибора https://www.gazeta.ru/science/2021/05/03_a_13581434.shtml

— С весны 2020 года ваше предприятие разрабатывает прибор «БИУС-Л» для автоматической станции «Луна-25», которая будет запущена на поверхность Луны этой осенью. Какова его роль на аппарате?
 
— Это бесплатформенный измерительный блок, который служит для измерения угловых скоростей и линейных ускорений, воздействующих на космический аппарат.

Задача их измерять и передавать в бортовую систему управления аппарата. Управляющая машина, обработав данные, сможет скомпенсировать эти воздействия.

За счет этого поддерживается стабилизация и определяется пройденный путь аппарата.

[ОАЯ]

Есть ли в КТД турбонасос, который мог бы при включении создавать дополнительный крен?

Чем момент от турбонасоса принципиально отличается от паразитных моментов, создаваемых маршевыми двигателями? Парирование таких моментов - как раз одна из задач БИНС.

Хорошо бы просчитать энергетические возможности турбонасоса на отклонение от осевой линии всего аппарата. (Большая спин-орбитальная связь является неотъемлемым свойством малотоннажных аппаратов :-) )

Мне не под силу оценить это. Но считаю, что для создания давления в КС расходуется не менее 10% от всей мощности двигателя. А это на порядок больше мощности корректирующего двигателя. Пусть не вся энергия перейдет на крен аппарата, но на исправление воздействия уйдут секунды - маятник уж слишком тяжелый. Это было бы исправлено во время торможения небольшими порциями. Но Двигатель работал сотню секунд - за это время уход был непоправимый.