Перспективы совместного российско-украинского использования Евпаторийского центра НЦУИКС

Перспективы совместного
российско-украинского
использования
Евпаторийского центра НЦУИКС
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
«РОССИЙСКАЯ КОРПОРАЦИЯ РАКЕТНОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ»
© ОАО «Российские космические системы»
1
Антенные системы дальней космической связи
СССР
Антенная система ТНА-1500,
Медвежьи озера
Антенная система П-2500
Евпатория
© ОАО «Российские космические системы»
Антенная система П-2500,
Уссурийск
2
Структурная схема НКУ ДКА «Фобос-Грунт»
г. Евпатория
П2500, 70 м
Планетный С
радиолокатор
* - работа на приземном участке траектории
п. Медвежьи Озера
ТНА57, 16 м ТНА1500, 64 м
НРТК*
Х
НРТК
Байконур
ТНА57, 16 м
Х
НРТК*
Х
г. Уссурийск
П2500, 70 м
НРТК
Х
НИ
НУ
КПИ ТМИ НИ
Центр
управления
полетом
Баллистический
центр
КПИ (команднопрограммная информация)
ИТНП (измерение текущих
навигационных параметров)
ТМИ (телеметрическая
информация)
НИ (научная информация)
НУ (начальные условия)
НРТК – наземный радиотехнический комплекс
© ОАО «Российские космические системы»
3
Состояние работ по модернизации планетного
радиолокатора (ПРЛ) на базе П-2500 в г. Евпатория
Восстановление
работоспособности
Евпаторийского
планетного
радиолокатора (ПРЛ).
Замена устаревшей цифровой аппаратуры формирования и обработки
сигналов ПРЛ.
Восстановительный ремонт неисправных клистронов.
© ОАО «Российские космические системы»
4
Структурная схема планетного радиолокатора
f0 = 5000 МГц
f = f0 + fд
Азимут,
угол места
Клистронный
усилитель (200 кВт)
Девиация,
период
Правая
поляризация
Угловое сопровождение
небесного тела
Время
Синтезатор ЛЧМсигнала
Делитель
частоты
Доплеровский
синтезатор
Доплеровская
поправка
Левая
поляризация
МШУ (20К)
МШУ (30К)
АЦП
АЦП
Водородный
стандарт частоты
ЛЧМ-гетеродин
Хронизатор
Служба единого
времени (СЕВ)
Компьютер
Эфемериды
управления системами
радиолокатора
© ОАО «Российские космические системы»
Компьютер обработки
отраженного сигнала
Результаты
измерений
5
Состав приемо-передающей аппаратуры
планетного радиолокатора
Антенно-фидерное устройство
Передающий
Приемный
облучатель высокого
облучатель правой и
уровня мощности
левой поляризации
5010 МГц
РПУ «Голиаф»
Охлаждаемый волноводный тракт
Охлаждаемый волноводный
тракт с устройством
суммирования мощности
Усилитель
мощности
Усилитель
мощности
2-х канальный
охлаждаемый
малошумящий
усилитель
Система энергопитания
Высокоточное устройство наведения (ВУК)
Восстановленные
клистроны КУ342
Устройство управления
позиционером по ЛВС
Приемник-формирователь
Цифр. синтезатор
доплеровской
поправки и ЛЧМ
излучаемого
сигнала
Цифровой
синтезатор ЛЧМ
отраженного
сигнала
Блок в/ч
Блок цифровой
обработки
Блок
преобразователь 2
Синтезатор
частоты
1 гетеродина
Синтезатор
частоты
2 гетеродина
Блок
преобразователь 1
Смеситель
Система
водоохлажде
ния
Приемо-передающая
аппаратура (ППА) ПРЛ
Повышающий конвертер с
предварительным усилителем
мощности
Система част.-врем. обеспечения
Устройство
Стандарт
формирования и
частоты и
передачи опорных
времени
частот
Устройство приема,
размножения опорных и
эталонных частот
Устройство
синхронизации
(хронизатор)
ЗИП, КИП
Центральный вычислительный комплекс (ЦВК)
Система
Система
АРМ обработки
функционального
информационного
отраженных
контроля и
обмена
сигналов ПРЛ
управления
© ОАО «Российские космические системы»
6
Оборудование ПРЛ (г. Евпатория)
Рабочее место оператора
Антенная система П-2500
© ОАО «Российские космические системы»
Управляющая аппаратура
приемо-передающей
аппаратуры ПРЛ
7
План-график завершения модернизации ПРЛ
на базе П-2500 в г. Евпатория
№
Виды работ
2011
I
1
2
II
3
4
5
III
6
7
8
1
Транспортировка оборудования и ППА ПРЛ
в г. Евпатория.
2
Разработка эксплуатационной и программной документации
ППА ПРЛ.
3
Завершение работ по восстановлению технического ресурса
клистронов.
30.06.11
4
Завершение изготовления ППА ПРЛ.
30.06.11
5
Проведение работ по монтажу, проведение АИ, КИ ППА ПРЛ
в г. Евпатория.
6
Устранение замечаний по результатам КИ.
Выдача Заключения о готовности.
7
Проведение факультативных работ по локации планет,
отработка ПМО и аппаратуры ПРЛ.
IV
9
10
11
30.06.11
31.08.11
15.10.11
30.10.11
- выполненные работы
© ОАО «Российские космические системы»
12
8
Включение средств НЦУИКС
в контур управления перспективными КА РФ,
запускаемыми до 2014 года
Модернизация АУ П2500 для работы в Х диапазоне.
Оснащение НЦУИКС аппаратурой НРТК «Фобос» (включая передатчик).
© ОАО «Российские космические системы»
9
Структурная схема НКУ ДКА перспективных КА РФ,
запускаемых до 2014 г.
г. Евпатория
П2500, 70 м
НРТК, ПРЛ
Х, С
* - работа на приземном участке траектории
п. Медвежьи Озера
ТНА57, 16 м ТНА1500, 64 м
НРТК*
Х
НРТК
Байконур
ТНА57, 16 м
Х
НРТК*
Х
г. Уссурийск
П2500, 70 м
НРТК
Х
НИ
НУ
КПИ ТМИ НИ
Центр
управления
полетом
Баллистический
центр
КПИ (команднопрограммная информация)
ИТНП (измерение текущих
навигационных параметров)
ТМИ (телеметрическая
информация)
НИ (научная информация)
НУ (начальные условия)
НРТК – наземный радиотехнический комплекс
© ОАО «Российские космические системы»
10
Структурная схема НРТК «Фобос»
на базе АУ П-2500 (г. Уссурийск)
Прием
8,4 ГГц
70 МГц
400-500 МГц
Охлаждаемый 1
малошумящий
усилитель 2
Конвертер
8400/450
1
Охлаждаемый 1
малошумящий
усилитель 2
Конвертер
8400/450
1
2
2
Конвертер 1
450/70
2
Фильтрразвязывающее
устройство
7,2 ГГц
Передатчик
Суммирующекоммутирующее
устройство
8,4 ГГц
Цифровая
обработка
сигнала
Декодер
140 МГц
1
Командная
система
2
Ретранслятор
Усилитель
мощности
Возбудитель
Метеостанция
Усилитель
мощности
7,2 ГГц контроль эфира
140 МГц кэ
Возбудитель
10 МГц,
100 МГц
Выносной
ретранслятор
Декодер
ЛВС
Прием/
передача
8,4/7,2 ГГц
Система
облучателей
Цифровая
обработка
сигнала
Конвертер 1
450/70
2
Приемник
GPS/ГЛОНАСС
Водородный
стандарт
Код
времени
Средства
автоматизированного
управления
1 Гц,
1/60 Гц
ЦУП, БЦ
© ОАО «Российские космические системы»
11
Основные технические характеристики
НРТК «Фобос»
Диапазон частот на передачу
7,2 ГГц
Диапазон частот на прием
8,4 ГГц
Эффективная площадь антенны П2500
2400 м2
Шумовая температура антенной
системы
Максимальная излучаемая мощность
Среднеквадратичные ошибки
траекторных измерений
Скорость принимаемой ТМИ
Система кодирования
Скорость передачи КПИ
© ОАО «Российские космические системы»
24 К

по R
0,3 мм/с
20 кВт
по R
10 м
1 – 32 • 103 бит/с
Сверточный код, турбокод
8 – 4 • 103 бит/с
12
Оборудование НРТК «Фобос»
Средства автоматизированного
управления
Средства КПИ, ТМИ и ИТНП
Аппаратный зал НРТК «Фобос»
Антенная система П-2500
© ОАО «Российские космические системы»
Система управления
антенной системы П2500
РПУ Х-диапазона
13
Предлагаемый план-график завершения работ
по созданию НРТК «Фобос-Е»
№
Виды работ
2011
I
1
1
Доработка и разработка РКД
на облучатель, радиопередающее
устройство 20 кВт, водородный
стандарт частоты,
радиоэлектронную аппаратуру.
2
Изготовление:
-комплекта ВЧ оборудования;
-радиопередающего устройства
20 кВт;
-водородного стандарта частоты;
-радиоэлектронной аппаратуры
3
Разработка и отладка СМО
4
Поставка, монтаж ПНР комплекта
ВЧ оборудования,
радиопередающего устройства
20 кВт, водородного стандарта
частоты, радиоэлектронной
аппаратуры
2
II
3
4
5
2012
III
6
7
8
IV
9
10
11
I
12
1
2
II
3
4
5
III
6
7
8
IV
9
10
12
28.02.12
31.05.12
28.02.12
31.05.12
31.05.12
31.10.12
- выполненные работы
© ОАО «Российские космические системы»
11
14
Участие средств НЦУИКС
в управлении перспективными КА РФ,
запускаемыми после 2014 года
Оснащение
Евпаторийского
Центра
аппаратурой
РН
РСДБ
(радиоинтерферометр со сверхдлинными базами).
Восстановительный
ремонт
АУ
П400
и
оснащение
дополнительной
аппаратурой для увеличения пропускной способности Центра (создание
станции «Спектр-Х-Е»).
Модернизация АУ П-2500 для работы в Ка диапазоне и дооснащение НРТК
«Фобос» аппаратурой Ка диапазона.
© ОАО «Российские космические системы»
15
Структурная схема НКУ перспективных КА РФ,
запускаемых после 2014 г.,
включая лунные и КА на вытянутых орбитах
г. Евпатория
32 м
70 м
РС НВРТК, ПРЛ
ДБ
X, Ka, C
НРТК
“Спектр Х”
п. Медвежьи Озера
64 м
16 м
г. Хабаровск
РС НВРТК
ДБ
Х, Ка
НРТК
“Спектр Х”
НРТК
“Спектр Х”
16 м
г. Уссурийск
70 м
РС НВРТК, ПРЛ
ДБ
Х, Ка
ИТНП
РСДБ
КПИ, ТМИ, ТВ,
ТЛФ, НИ, ШПИ
Центр
управления
полетом
КПИ, ТМИ
НУ
ЦПУ РСДБ
Баллистический
центр
© ОАО «Российские космические системы»
КПИ – командно - программная информация
ТМИ – телеметрическая информация
ШПИ – широкополосная информация
ИТНП – измерение текущих
навигационных параметров
Центр
НИ – научная информация
корреляционной
НУ – начальные условия
обработки
ТЛФ – телефон
ТВ – телевидение
ЦПУ – центр. пункт управления
16
Схема измерений методом дифференциальной
РСДБ
Квазар
КА
Задержка
сигнала
от КА
Задержка
сигнала
от квазара
Приемный
пункт
Базовая линия
© ОАО «Российские космические системы»
Приемный
пункт
17
Структурная схема навигационной РСДБ-сети
Квазар
МКА
ПП – пункт приема
НУ – начальные условия
Калязин
Уссурийск
Медвежьи
Озера
Евпатория
ПП1
ПП3
ПП2
Программы сеансов,
целеуказания
Информация
РСДБ
Центр корреляционной
обработки
Центр управления
полетом
Баллистическая
информация
© ОАО «Российские космические системы»
НУ
Баллистический
центр
ПП4
Информация
РСДБ
Траекторная
информация РСДБ
18
Зависимость большой полуоси эллипса ошибок
определения траектории от длительности мерного
интервала
а [км]
1000

1 – использованы штатные

измерения D, D – с двух пунктов

800

2 – дополнительно привлечены
РСДБ-измерения на одной базе
Евпатория - Уссурийск
1






600
3 – дополнительно привлечены
РСДБ-измерения двух баз
400


200
2








0
0
5
10
15
© ОАО «Российские космические системы»
20
3


Сутки
25
19
Структурная схема пункта приема
интерферометрической информации
Контррефлектор
П2500
Криогенная система
Облучатель
ЛП – левая
поляризация
Система
управления антенной
Приемник
S-диап. ЛП
Приемник
Х-диап. ЛП
МШУ
S-диап. ЛП
МШУ
Х-диап. ЛП
Аппаратура
фазового контроля
Поляризатор
Контроль
фазовых
характеристик
ПП – правая
поляризация
Приемник
S-диап. ПП
МШУ
S-диап. ПП
МШУ
Х-диап. ПП
Приемник
Х-диап. ПП
Видеоконвертер
DBBC
Система
бесперебойного
питания
Аппаратура
контроля
электрической
длины кабеля
Водородный
стандарт
частоты
Приемник
ГЛОНАСС
Регистратор
NRTV
Система
точных частот
и времени
© ОАО «Российские космические системы»
ЦКО
Аппаратура
связи
Региональный
управляющий
ПК
АСУ
РСДБ
Метеостанция
20
Структурная схема АСУ РН РСДБ
Наземный радиотехнический
комплекс (НРТК)
Аппаратура
НРТК
Аппаратура
РСДБ ПП1
ПП1 Уссурийск
ПК управления
НРТК
Региональный
управляющий
ПК
ПП – пункт приема
ПК – персональный компьютер
ЦУ – целеуказания
ПК наведения
антенны
ПК
расчета ЦУ
ПП2 Медвежьи озера
Центр
корреляционной
обработки (ЦКО)
Аппаратура
ЦКО
ПП3 Калязин
ПП4 Евпатория
Центральный
пост управления
Метеостанция
ЦУ ПК
РН РСДБ
Отображение
АСУ
© ОАО «Российские космические системы»
Информация
РСДБ
Исходные
данные
Региональный
управляющий
ПК
Баллистический
центр
21
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
«РОССИЙСКАЯ КОРПОРАЦИЯ РАКЕТНОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ»
© ОАО «Российские космические системы»
22
Методы исследования дальнего космоса
Прямые методы
С помощью научных приборов, установленных на борту
дальних космических аппаратов
Дистанционные методы
Радиопросвечивание атмосфер планет
Радиолокационные исследования с использованием
наземного планетного радиолокатора
Исследования с использованием радиоинтерферометров
со сверхбольшой базой
Радиоастрономические исследования
© ОАО «Российские космические системы»
23
Проблемные вопросы
Создана Российско-Украинская рабочая группа по рассмотрению участия
наземных средств НЦУИКС (г. Евпатория) в перспективных космических
проектах.
Группа проводит регулярные встречи в России и в Украине.
На сегодняшний день решены вопросы финансирования только
по работе со «Спектром-Р» и по восстановлению ПРЛ.
До настоящего времени не определена юридическая форма взаимодействия
России и Украины при работах по восстановлению ЦДКС в г. Евпатории
(совместное предприятие, международный центр и др.).
© ОАО «Российские космические системы»
24