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 космиче-
ских 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 ап-
паратов и орбитальных комплексов. Выполнен анализ проблем управления 
полетами перспективных космических аппаратов и предложены пути ре-
шения 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 посо-
бия по циклу дисциплин, объединяемых названием «Управ-
ление космическими полетами», имеющего сквозную нуме-
рацию 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 функциониро-
вания, а также разные уровни математического моделирова-
ния ее состояния, начиная с концептуальной модели процес-
сов управления и заканчивая системными аспектами одного 
из главных видов обеспечения КП – алгоритмического ос-
нащения средств баллистико-навигационного обеспечения 
(БНО) наземного комплекса управления. Применительно к 
служебным и динамическим операциям показана возмож-
ность распространения на реализующие их системы фунда-
ментальных системных свойств, сформулированных в общей 
теории, для анализа целевых и информационно-технических 
возможностей комплекса управления. Как следствие, обос-
новывается возможность оценки потенциальной способно-
сти допустимых технологий управления КП по решению це-
левых задач на основе построения множеств достижимости. 
Наконец, сформулированы принципы и требования к плани-
рованию полета на всех определяющих этапах жизнен- 
ного цикла космического аппарата (КА) либо космической 
системы. 
Во второй части пособия наибольшее внимание уделя-
ется прежде всего детальному рассмотрению основных ви-
дов обеспечения космического полета, характеризующих 
алгоритмическое наполнение процедур технологии управ-

 

Предисловие 

 
4 

ления (ТУ) полетом, а также вопросам оперативного управ-
ления, в том числе и при возникновении аномальных (не-
штатных) ситуаций. 
С учетом изложенного представляется оправданным ре-
комендовать изучение материалов данной части учебного по-
собия только при условии усвоения читателем материала 
первой части пособия либо наличия у него достаточной ква-
лификации, исключающей необходимость изучения принци-
пов 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 под-
готовленным специалистом. Таким образом, авторы счита-
ют целесообразным обратить внимание на то, что при всей 
широте рассматриваемых в книге «Управление космиче-
скими полетами» теоретических положений их изучение  
не только не исключает необходимости самостоятельного 
освоения соответствующих вопросов по специальной фун-
даментальной литературе (для специализирующихся в об-
ласти 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, примени-
тельно к которым написано предлагаемое учебное пособие. 
Наконец, хотелось бы воспользоваться предоставив-
шейся 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 лите-
ратуры на единицу меньше. 
При ознакомлении с первой частью пособия помимо 
отмеченного были выявлены также досадные опечатки, до-
пущенные в гл. 11. В частности, на стр. 386 во втором абза-
це 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 достав-
ленное неудобство работы с книгой, обусловленное допу-
щенными 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 со-
кращения, 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