Системы ориентации КА

[N2H4]

Эти таймеры еще и глючили иногда

Аполлон-15

The panel 2 mission timer stopped at 124:47:37. Several attempts to start the clock by cycling the start /stop/reset switch from the stop to the start position failed ( fig. 14-10). The timer was reset to 124:59:00 using the hours, minutes, and seconds switches, and the timer again failed to start when the switch was cycled. The switch was then placed in the reset position. The timer reset to all zeros and started to count when the switch was placed in the start position. The timer was then set to the proper mission time using the hours, minutes, and seconds switches and operated properly for the remainder of the mission.

Аполлон-17

The mission timer in the lower equipment bay was 15 seconds slow at 1 hour and 58 minutes after lift-off. The timer was reset and worked properly for the remainder of the mission.
Postflight testing has been performed on the timer and it operated normally. The circuitry has been analyzed to determine possible causes of the time loss with the result that the most probable cause was an intermittent in one of the integrated circuits within the timer. This condition may have been caused by mechanical imperfections within the construction of the circuit.
There is another mission timer on panel 2 and event timers in the lower equipment bay as well as on panel 1. Consequently, the loss of one timer is not critical for Skylab or the Apollo-Soyuz missions, and corrective action is not necessary.

[N2H4]

Только как эти таймеры были связаны с БШВ?
Борткомпьютер формировал 10 мс шкалу для себя и систем корабля и как-то синхронизировался судя по этой схеме

[Старый]

Ошибаешься. Если кабели будешь прокладывать перед каждой синхронизацией данных, а по окончании операции будешь их демонтировать, то это непроизводительная трата времени, а оно в полете очень дефицитно.

А диктовать данные голосом и вводить их вручную - офигенно производительная трата времени?

Разъем в космосе это не несколько секунд, а несколько минут. Это ведь не RJ-45, его надежность в космосе никакая.

Разъём который включается всего на несколько минут не нуждается в фиксации. Ты не путай с тнми разъёмами которые закручиваются на всё время от замены до замены блока.

Да и при экстренной ситуации (разгерметизации) экипажу есть чем заняться и без расстыковки разъемов. А если рассчитывать на то, что во время синхронизации данных ничего не случится, то тогда можно вообще ни о чем не беспокоиться, все делать на авось :-)

Если так панически бояться разгерметизации то может вобще лучше в космос не летать? А что касается экстренной ситуации то вот какраз если в экстренной ситуации потребуется быстро согласовать системы то что?

Что касается гироскопа, то что в лоб, что по лбу. В любом случае данные потеряны, начинай сначала.

Ты забыл с чего началось? Просто кажется мне очень сомнительным что у гироплатформы ЛМ были ограничения по углам. В отличие от орбитального корабля ЛМу приходилось выполнять активное маневрирование. Вот бы если б при предпосадочном маневрировании у него рамки сложились? Смеху бы было - до слёз...

[Старый]

Еще более интересно как баллистику в LM да и в CM закладывали. Специальный канал с Земли или через пилотов.

В CM там секстант был, который позволял по Земле и Луне понять свое положение в пространстве (хотя сомнительно, что обеспечивалась хорошая точность), а в LM только труба для коррекции ориентации.

Перед стартом с Луны гироплатформа выставлялась по местной вертикали, а по азимуту - по звёздам с помощью простого визира.

[Старый]

Только как эти таймеры были связаны с БШВ?
Борткомпьютер формировал 10 мс шкалу для себя и систем корабля и как-то синхронизировался судя по этой схеме

Может быть таймеры просто задавали время начала важных полётных операций типа старта с Луны или начала посадочной последовательности?

[N2H4]

Только как эти таймеры были связаны с БШВ?
Борткомпьютер формировал 10 мс шкалу для себя и систем корабля и как-то синхронизировался судя по этой схеме

Может быть таймеры просто задавали время начала важных полётных операций типа старта с Луны или начала посадочной последовательности?

Ну вот маленький в LM - Event Timer вполне для этого подходит, а большие - Mission Timer, по идеи, должны показывать общее время полета.
Вопрос еще в том, а как эти таймеры связаны с компьютером, и связаны ли. Кто главнее в таком случае.
И второй вопрос поступала ли с Земли синхронизация на борт. И вообще что-нибудь, кроме голоса с Земли на борт передавалось. Пока не очень понятно.

[Form1]

Прощу прощения за длительное отсутствие, сессия

По поводу гиродинов и маховиков, чем в основном ограничены скорости их вращения, сопротивлением (трением) в осях или прочностью?

[А.Коваленко]

Ты забыл с чего началось? Просто кажется мне очень сомнительным что у гироплатформы ЛМ были ограничения по углам. В отличие от орбитального корабля ЛМу приходилось выполнять активное маневрирование. Вот бы если б при предпосадочном маневрировании у него рамки сложились? Смеху бы было - до слёз...

Скорее наоборот. CSM активный корабль на всех стыковках. Он должен иметь свободу маневра. LM тоже. Я согласен, сомнительно, чтобы платформа была с ограничениями, но, тем не менее, хотелось бы знать точно. Да вот где б прочитать?
Про разгерметизацию и кабели. Я вполне допускаю, что определенная логика была: передача исходной навигационной информации и параметров ориентации из CSM в LM в таких условиях - нерассмотренная нештатная ситуация. А вот разгерметизация модуля, требующая изоляции поврежеднного отсека - нверняка расчетный случай и рассмотренная НШС. Обычно для локализации утечки закрывают люки. Причем, это нужно делать быстро, так как резервное время может быть невелико. И возня с разъемами и кабелями (в невесомости на все операции дается коэффициент 2 для времени выполнения). Кроме того, в невесомости кабели болтаются и мешают. И очень легко могут попасть между крышкой люка и шпангоутом. Там слишком много опасностей, чтобы еще создавать их искусственно.

[А.Коваленко]

Только как эти таймеры были связаны с БШВ?
Борткомпьютер формировал 10 мс шкалу для себя и систем корабля и как-то синхронизировался судя по этой схеме

Может быть таймеры просто задавали время начала важных полётных операций типа старта с Луны или начала посадочной последовательности?

Ну вот маленький в LM - Event Timer вполне для этого подходит, а большие - Mission Timer, по идеи, должны показывать общее время полета.
Вопрос еще в том, а как эти таймеры связаны с компьютером, и связаны ли. Кто главнее в таком случае.
И второй вопрос поступала ли с Земли синхронизация на борт. И вообще что-нибудь, кроме голоса с Земли на борт передавалось. Пока не очень понятно.

Если нет синхронизации времени с Землей, то допустим ручной запуск таймера. Просто время на Земле и на борту задается с борта (на Землю информация идет по ТМИ). Так как все операции выполняются в стартовом времени MET, то проблем быть не должно.

[Дем]

Вообще говоря кабель через люк протягитвать необязательно. Можно и через оптопару обмен сделать.
Узконаправленные пучки света туда-сюда крышке закрыться не помешают

[Старый]

Вообще говоря кабель через люк протягитвать необязательно. Можно и через оптопару обмен сделать.
Узконаправленные пучки света туда-сюда крышке закрыться не помешают

В 1969-м? Даже по сути в 1963-м?

[А.Коваленко]

Вообще говоря кабель через люк протягитвать необязательно. Можно и через оптопару обмен сделать.
Узконаправленные пучки света туда-сюда крышке закрыться не помешают

Во-первых, то, что сказал Старый. Во-вторых, если и сделать, то не будет работать из-за постоянных помех во время попадания посторонних предметов (тел) на линию визирования. Так что годится только в виде шутки :-)

Так что только разъем в стыковочном узле! :-)

[Form1]

С какой точностью обычно известны моменты инерции космического аппарата?

Вопрос вот откуда - сейчас для тренировки пишу небольшую игру на Делфи, симулятор американского лунного модуля. Исполнительные органы у него были реактивные двигатели. Сделал систему с переключениями для разворотов за минимальное время. Все отлично работает, но если добавить реалистичности и добавить возмущения в моменты инерции модуля (система управления об этом "не знает"), то начинаются раскачивания.

Вопрос в том, с насколько большими ошибками забивались в компьютер управления эти самые моменты инерции (и как с этим дело обстоит сейчас).

[Feol]

Несколько странная у вас ситуация. Градусы с радианами где-нибудь не попутались  :wink: ? И что за "возмущения в моменты инерции модуля" вы заводите  :wink: ? Учет смещения астронавтов, топлива? Возможно, вообще-то. Но, как правило, особенно на начальном этапе исследований, возмущения заводят в виде моментов на корпус КА, а изменения МИ учитывают без случайной составляющей.

Системы ориентации Глонасс-М, Меридиан, с которыми я знаком, при работе в штатном режиме 20-30% изменения момента инерции проглотят не поперхнувшись. Возможно, даже под 50%, сейчас глянул по старым частотным прикидкам, но там надо разбираться аккуратнее. В начальных режимах грубость системы ещё больше (кто не у курсе, грубость -  это не в смысле, что топором сделано  :wink: , это термин автоматического регулирования, чем грубость у системы выше, тем лучше при прочих равных). Вообще, в начальных режимах система ориентации должна штатно работать при нераскрытии всех элементов конструкции КА, исключая те, без которых работа КА в течение времени, достаточного для попыток исправить ситуацию, все равно  невозможна. Т. е., теоретически, нужно успокоить и сориентировать на Солнце аппарат, у которого раскрылось только одно "крыло" солнечной панели и больше ничего. Тут отклонение МИ 50% вполне получается, если не больше. Правда, на практике там вопрос, что под нераскытыми элементами. Если датчики, двигатели и т. п., то ничего не сделаешь, можно на это не закладываться.

Насколько вообще точно МИ могут вычислить, это вопрос к конструкторам. Может быть, и точно. Хотя я был свидетелем, как один раз выдали моменты инерции по осем, где один был больше суммы двух других  :lol: . То есть, на КА появились элементы конструкции отрицательной массы  :lol: .

Причиной расхождений процесса может быть и грубый шаг интегрирования. Если дело в этом, то расходящийся процесс вы должны получать при вводе в систему любым образом (именно любым, не важно, изменения МИ, возм. моменты, управляющие воздействия) скоростей и ускорений. Ну или просто ошибочка вкралась  :wink: . На самых первых опытах со стендом моделирования системы ориентации Глонасса-М получили упорный и даже красивый автоколебательный процесс. Бились долго. По графикам было такое впечатление, что решили заняться исследованиями 3-х фазного тока в заводской сети  :lol: . От отчаяния появились мысли, что, может, "именно оно как-то и пролазит"? В итоге оказалось, кто при настройке какой-то сети передачи данных на стенде, участвующих в замыкании обр. связи, выставили какой-то буфер, что привело к появлению жуткого временнОго запаздываания, кажется, на 100 (!!!) секунд. После исправления система, естественно,  отлично заработала с первого раза. Как всегда  :wink: .

[Form1]

Градусы с радианами не перепутал, только что еще раз проверил построчно

Логику управления брал из этой статьи
http://www.mathworks.com/company/newsletters/news_notes/sum99/lunar_module.html

Там для конечного разворота используется разгон угловой скорости с постоянным (максимальным) угловым ускорением, потом торможение с максимальным угловым ускорением.

Для того, чтобы точно вычислить момент, в который надо начинать торможение, нужно знать максимально доступное системе ускорение, а чтобы знать максимально доступное ускорение, надо как можно точнее знать моменты инерции (тяга двигателей и плечи известны и постоянны).

[Feol]

Какое счастье, что тяги постоянны! На Глонассах и Меридиане тяга может изменяться в 5 (пять!) раз  :wink: . Там нет стабилизаторов давления. И это правильно.

На самом деле, на точное приведение к нужному положению таким образом (только за счет точного расчета ускорения) закладываться нельзя. По крайней мере, на практике. У вас это непрерывный процесс с обратной связью? Т. е., Вы знаете рассогласование, рассчитали нужное ускорение, выдали момент на исп. органы КА, получили положение, рассчитали рассогласование, пересчитали нужное ускорение, подправили момент на исп. органы КА, снова получили положение и т. п.? Или Вы работаете так: расчитали разворот, дождались завершения выполнения (торможения), потом расчитали новый и т. п.?

[Feol]

Если второй вариант, то, фактически, Вы тоже имеете систему с обратной связью (ну она же оценивает результат своей работы и использует его дальше), в цепи которой есть звено чистого запаздывания. Само по себе очень неприятное дело, как мы знаем из ТАР. Но тут оно ещё и переменной длительности. Это время отработки разворота, которое зависит от его величины. Вообще, тут можно много времени посвятить исследованиям.  На вскидку, что-то подсказывает, что тут опаснее "перелёт". То есть, когда реализуемое ускорение больше расчетного (напр. реальный МИ меньше заложенного в САУ) и Вы "пролетаете" нужное положение. Тогда Вы получите, в общем-то,  типичное перерегулирование и колебательность. Но, из-за переменного звена запаздывания дальше становится интереснее. Если "перелет" мал настолько, что время отработки следующего участка (обратно) дает временное запаздывание, при котором система оказывается устойчивой (т. е. фазовый сдвиг в разомкнутой цепи на частоте среза на больше -180 град. (по Найквисту)), то процесс сойдется. Ибо каждый следующий интервал будет меньше предыдущего, меньше запаздывание, система все глубже в области устойчивости. В обратном случае, если время отработки первого "перелета" уже даст запаздывание, делающее систему неустойчивой, то с каждым интервалом будет хуже и хуже, режим развалится. Далее. Величина первого перелёта должна зависеть и от расстояния начального положения от требуемого. То есть, в такой ситуации область устойчивости может зависеть и от начального отклонения. Если больше чего-то, то разваливается, ести меньше, то сходится. А вот "недолеты", вроде как, тут всегда ведут к плавному схождению к нужному положению. То есть, если Вы используете такую схему управления, задавайте моменты инерции с забросом в большую сторону, обеспечивайте гарантированное непревышение располагаемых ускорений над расчетными и отсутствие перерегулирования.

[А.Коваленко]

Значения МИХ можно вообще не знать, можно заложить единичную матрицу. Но в этом случае мы получим автоколебательную систему. Которая быстро выжрет все рабочее тело.

[Form1]

Какое счастье, что тяги постоянны! На Глонассах и Меридиане тяга может изменяться в 5 (пять!) раз  :wink: . Там нет стабилизаторов давления. И это правильно.

То есть стабилизаторы сознательно не стали ставить?

На самом деле, на точное приведение к нужному положению таким образом (только за счет точного расчета ускорения) закладываться нельзя. По крайней мере, на практике. У вас это непрерывный процесс с обратной связью? Т. е., Вы знаете рассогласование, рассчитали нужное ускорение, выдали момент на исп. органы КА, получили положение, рассчитали рассогласование, пересчитали нужное ускорение, подправили момент на исп. органы КА, снова получили положение и т. п.? Или Вы работаете так: расчитали разворот, дождались завершения выполнения (торможения), потом расчитали новый и т. п.?

Скорее, первый вариант. Автопилот во время разгона постоянно смотрит на скорость и угловое рассогласование. Когда по его расчетам (исходя из известных ему МИ) пора тормозить, включаются движки на торможение.

Это если упрощенно, на самом деле там на фазовой плоскости еще есть coast regions (где движки выключены) - область между "разгонами" и "торможениями." Траектория получается в виде спирали из парабол и прямых.

Если моменты  изменить, то устойчивость-то сохраняется, но время на разворот и успокоение сильно увеличивается.

Вообще-то, этот алгоритм наверно был реализован из-за ограничений компьютера на лунном модуле. Сейчас вроде ЧИМ и ШИМ для управления на движках используется?

[Form1]

Я в той статье еще один момент не допонял. Похоже предполагалось, что каналы управления по всем осям независимы (скорее всего из-за ограничений бортового калькулятора того времени). Перекрестные кинематические связи типа "крен-рыскание" не учитываются. Как же оно работало-то?
 :roll: