Kurs es un sistema de ingeniería de radio para mediciones mutuas de parámetros de movimiento para búsqueda, encuentro y acoplamiento de naves espaciales con una estación orbital . Desde 1986 sustituye al sistema Igla . [una]
Instituto de Investigación para Desarrolladores de Instrumentos de Precisión ("NII TP"). Production Kyiv Radio Plant (ahora PJSC "Elmiz"); desde 2002 hasta el presente Planta de radio de Izhevsk . [2] Los sistemas Kurs con componentes fabricados por PJSC Elmiz volaron hasta 2016.
El sistema "Kurs" consta del equipo de la nave "activa", que realiza todas las maniobras necesarias, y el equipo de la nave "pasiva" ( estación orbital ), cuya posición no está controlada por el sistema "Kurs". . Inicialmente, el equipo de la nave activa se llamaba "Kurs-A" y la estación orbital "Kurs-P". Para 2018, se han desarrollado varias variantes y actualizaciones del equipo de barco activo. Todas estas actualizaciones son compatibles con el equipo de la estación pasiva. [2]
Las características principales del nuevo sistema fueron la ausencia de la necesidad de girar la estación orbital, la redundancia de equipos para mejorar la confiabilidad, los sistemas de control de prueba incorporados, la androginia (medidas de rango y velocidad en ambas naves espaciales), grandes rangos de parámetros medidos, alta precisión y salida de la información necesaria para el vuelo.
Para el equipo Kurs se desarrolló un complejo de equipos de control y prueba, que incluía un complejo computarizado de control basado en el SM-2M UVM , simuladores de alcance, velocidad, sistemas de control, ángulos y velocidad angular. Se construyó un stand único con dos cámaras anecoicas y cámaras de calor-frío. El trabajo de fabricación y prueba del kit pasivo (instalado en la estación orbital) 17R65 fue especialmente intenso.
Desde principios de la década de 1970, para la reserva independiente del sistema de encuentro Igla que existía en ese momento, comenzó el desarrollo del sistema de medición mutua Mera. [2] En 1981-1984, Mera se utilizó en el programa Salyut-6 . En 1979, sobre la base de la red de frecuencias elaborada del sistema Mera, comenzó el desarrollo de la segunda generación de equipos VISS , llamados Kurs. Principales diseñadores:
El equipo del sistema de ingeniería de radio "Kurs-A" se produjo originalmente en Ucrania (Kiev "Elmis"), desde 2002 en Rusia (JSC " Izhevsk Radio Plant " y JSC "NII TP") utilizando componentes de Elmis. Desde 2016, el sistema Kurs-NA, que se fabrica completamente en Rusia, se ha instalado en la nave espacial Soyuz [3] [4] .
En 1986, se realizó el primer acoplamiento utilizando el equipo Kurs como parte de la nave espacial Soyuz TM (11F732A51 No. 51) [5] [6] .
La parte activa del sistema, denominada "Kurs-A", estuvo en funcionamiento hasta el 19 de marzo de 2016, cuando aseguró el atraque exitoso de la nave espacial tripulada Soyuz TMA-20M [7] . Fue reemplazado por un nuevo conjunto de equipos para la nave espacial activa Kurs-NA.
En 1996, en relación con la mejora de los sistemas de control de naves espaciales, se actualizó el equipo Kurs, que consistió en el abandono de la plataforma giroestabilizada de la antena de dirección estrecha ASF-VKA. Esto aumentó significativamente la confiabilidad del equipo y simplificó su fabricación. Los algoritmos para el procesamiento de la información goniométrica en el equipo también han experimentado una mejora significativa y se ha incrementado la precisión en la medición de los ángulos de balanceo.
En 1994, se tomó la decisión, aprobada por el liderazgo de RSA , RSC Energia y el Instituto de Investigación Científica de Instrumentos de Precisión (NII TP), para desarrollar el sistema de ingeniería de radio de corto alcance Kurs-MM para mediciones mutuas para acoplamiento automático de astronave. Basado en el concepto de usar un sistema de navegación GPS autónomo y un enlace de radio entre aeronaves en el área de encuentro lejana , se suponía que el alcance de Kurs-MM era de 1-2 km . La creación de este sistema estuvo precedida por un trabajo de investigación (I+D) realizado por el Instituto de Investigación Tecnológica para estudiar las características de un radiogoniómetro de ondas milimétricas. Los resultados de la investigación mostraron la alta precisión de las mediciones angulares del buscador de dirección de fase original propuesto por V. G. Zhuravlev.
En 1998, se fabricaron conjuntos de la parte pasiva del Kurs-MM (171A2) y se sometieron a un procesamiento completo en tierra (incluso como parte de los módulos Zvezda y Zarya ). Las antenas se desarrollaron en el Instituto de Investigación de Tecnología y los módulos de recepción y transmisión en la central nuclear Salyut , Nizhny Novgorod . La documentación de diseño se desarrolló para la parte activa del sistema (171A1), pero debido a la falta de financiación, un sistema de navegación autónomo y un enlace de radio entre aerotransportados, se detuvo el trabajo adicional en el Kursu-MM en 2000.
Desde 2003, se ha estado trabajando para crear un conjunto de equipos "Kurs-NA" (NA - nuevo activo), diseñado para reemplazar la parte activa del equipo "Kurs-A" en la nave espacial. En comparación con el Kurs-A, el equipo Kurs-NA pesa la mitad y el consumo de energía se reduce tres veces. Las capacidades del sistema de control proporcionan acoplamiento desde un rango inicial más corto y en un sector más estrecho de ángulos de trabajo.
Una característica del nuevo equipo es el rechazo casi total del procesamiento de señales analógicas con el desempeño de todas las funciones por microprocesadores, la introducción de una nueva antena AO-753A en el equipo, que es un conjunto de antenas de elementos bajos con control de fase. A largas distancias de la estación, los sistemas de navegación global GPS y Glonass ahora se pueden utilizar para la navegación . [2] [8]
La nueva antena realizará las funciones de las antenas 2AO-VKA y AKR-VKA incluidas en los equipos Kurs. Se están desarrollando equipos de control y verificación para el complejo Kurs-N con la solución de muchos problemas de procesamiento de información de control utilizando métodos de software en lugar de hardware, lo que reducirá significativamente el peso, las dimensiones y el consumo del nuevo CPA en comparación con equipos similares para el Kurs. Además, mayor automatización y confiabilidad del control [9] .
La primera prueba del nuevo sistema tuvo lugar durante el vuelo del Progress M-15M TGC . El primer intento de acoplamiento no tuvo éxito. Según Vladimir Solovyov, Director de Vuelo del Segmento Ruso de la ISS, el equipo sensor Kurs-NA falló a distancias suficientemente grandes. Las computadoras de control en el propio TGC consideraron que este equipo era deficiente y dejaron de reunirse con el sistema operativo de la ISS. Los especialistas reprogramaron el TGK antes del segundo intento de atraque, para que las computadoras de la nave estuvieran preparadas para diversas imprecisiones que pudiera dar el equipo del sistema Kurs-NA. El acoplamiento exitoso tuvo lugar la noche del 28 al 29 de julio de 2012 [10] . La siguiente prueba del sistema tuvo lugar durante el vuelo del Progress M-21M TGC . El encuentro tuvo lugar en modo automático, sin embargo, 60 m antes de la estación, el movimiento se detuvo. El procedimiento fue completado por el cosmonauta Oleg Kotov [11] .
Comenzando con los barcos de la serie Progress MS (primer vuelo en diciembre de 2015) y Soyuz MS (primer vuelo en julio de 2016), el sistema se convirtió en estándar, reemplazando por completo al obsoleto Kurs-A. [12] [8] , incluso en el marco del programa de sustitución de importaciones (los componentes del sistema Kurs-A se produjeron en la planta de Elmis, Ucrania)
Kurs-MKP es un sistema digital de dos componentes para acoplar naves espaciales tripuladas y de carga al segmento ruso de la Estación Espacial Internacional (ISS), cuya parte pasiva Kurs-P se instalará en la ISS, y Kurs-A activo en los barcos amarrados a él, desde 2018. "Kurs-MKP" consta de módulos separados estructuralmente terminados y opera a una distancia de hasta 200 kilómetros. El equipo está adaptado para trabajar no solo en los compartimentos presurizados de la ISS, sino también en condiciones de posible despresurización [13] . El nuevo equipo es más ligero y tres veces más eficiente energéticamente que el análogo de la generación anterior [14] .
El sistema Kurs-L se está desarrollando para la prometedora Federación Rusa de naves espaciales tripuladas . Se está creando un nuevo sistema de ingeniería de radio para trabajar no solo en el espacio cercano a la Tierra, sino también en la órbita de la Luna. El lanzamiento del prototipo para pruebas está previsto después de 2021.
El nuevo sistema será más ligero, más compacto y capaz de soportar cargas de radiación. Se construirá de forma modular. Está previsto crear dos versiones del sistema: una simplificada: un medidor de parámetros de encuentro para el acoplamiento en la órbita cercana a la Tierra y una versión más compleja para garantizar el encuentro y el acoplamiento de naves espaciales en la órbita lunar [15] .
Desde el año 2000 se trabaja para crear, sobre la base del equipo Kurs, un sistema de monitorización independiente del proceso de encuentro y atraque del Automatic Cargo Vehicle (AGK) ATV desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA) ESA con la Estación Espacial Internacional ISS . El equipo proporciona procesamiento de información utilizando una calculadora especial de diseño propio. La base avanzada de elementos extraños es ampliamente utilizada. En 2004, el equipo Kurs-ATV se probó con éxito en tierra de forma independiente y como parte de la nave espacial ATV .
Sobre la base del sistema de encuentro Kurs, se desarrolló un equipo de acoplamiento para la nave espacial reutilizable Buran (Kurs-35). Este sistema de encuentro incluía conjuntos de equipos Kurs activos y pasivos, así como el canal óptico Kurs-O, que se suponía que proporcionaría amarre en los últimos 30 metros.