Patent RU-47126-U1 (RU)
Title: Обучающее устройство
IPC: G09B9/16
Filed: 2005-03-09
Granted: 2005-08-10
Abstract: Полезная модель относится к области космической техники и может применяться на тренажерах пилотируемых космических аппаратов (ПКА), оборудованных электронными системами отображения и оптическими средствами наблюдения. Известно обучающее устройство, описанное как полезная модель - Патент №33451 на полезную модель по заявке 2003118888 от 0 2 .0 7.2003 года. Авторы : А.Ф.Еремин и др. Данная полезная модель принимается за прототип . Приведенное обучающее устройство позволяет производить обучение космонавтов управлению космическим кораблем на участке спуска в атмосфере Земли в штатных и нештатных ситуациях за 1 минуту до включения тормозного двигателя. Однако это обучающее устройство не обеспечивает подготовку космонавтов к спуску с орбиты, начиная с расстыковки транспортного корабля (ТК) «Союз-ТМА» от международной космической станции (МКС). Целью предлагаемой полезной модели является обеспечение космонавтов в процессе обучения и тренировок управлению транспортным кораблем «Союз-ТМА» на участке спуска, начиная от расстыковки с МКС в динамическом режиме работы тренажера. Поставленная цель достигается тем , что к обучающему устройству - прототипу дополнительно вводятся ручка управления движением (РУД), блок расстыковки, блок силовых устройств расстыковки, блок относительного движения МКС и ТК, блок управления визуализацией, блок расстыковки -С, блок относительных параметров. Обучающее устройство содержит модель движения, второй выход которой соединен с первым входом модели датчиков, третий выход которой соединен с первым входом модели системы управления движением, третий выход которой соединен с первым входом модели системы исполнительных органов, второй выход которой соединен с третьим входом модели движения космического корабля, первый выход которой соединен с первым входом космического навигационного индикатора, второй выход которого соединен с первым входом модели системы управления бортовым комплексом, которая вторым выходом соединена с параллельно соединенными со вторым входом модели датчиков, с четвертым входом модели системы управления движения, с третьим входом модели системы исполнительных органов,а ручка управления подключена ко второму входу модели системы управления движением. Второй выход пульта контроля и управления тренировкой подключен к третьему входу модели системы управления бортовым комплексом , а первый вход пульта контроля и управления тренировкой соединен с третьим выходом космического навигационного индикатора , третий выход пульта контроля и управления тренировкой соединен с четвертым входом модели движения, пятый выход которой соединен с интерфейсным блоком, выход которого соединен с первым входом генератора изображения Земли и станции М К С , третий выход которого соединен с третьим входом маршрутизатора , первый выход которого соединен с первым входом контактных колец , второй выход которых соединен со входом имитатора В С К , а второй выход маршрутизатора соединен с четвертым входом пульта контроля и управления тренировкой , пятый выход  
     которого соединен со вторым входом генератора изображения Земли и станции М К С, ручка управления ориентацией (РУО) соединена с пятым входом системы управления движением, а ручка управления движением (РУД) соединена с шестым входом системы управления движением , четвертый выход модели системы управления бортовым комплексом соединен с входом блока расстыковки, выход которого соединен с входом блока силовых устройств , выход которого соединен с блоком относительного движения МКС и ТК , выход которого соединен с входом блока управления визуализацией, выход которого соединен с четвертым входом генератора изображения Земли и МКС, а шестой выход пульта контроля и управления тренировкой соединен с входом блока расстыковки -С, выход которого соединен с входом блока относительных параметров, выход которого соединен с седьмым входом пульта контроля и управления тренировкой . Блок расстыковки имитирует процесс расстыковки в двух режимах: ручном и автоматическом. В ручном режиме согласно бортовой документации космонавт выдает команды на открытие крюков, на срабатывание пружин отталкивания, включение двигателей для придания начальной скорости ТК отхода от станции МКС и с помощью ручки РУД ведет дальнейшее управление кораблем. В автоматическом режиме процесс расстыковки осуществляется по командам бортового цифрового вычислителя. Блок силовых устройств состоит из модели толкателей и модели двигателей причаливания и ориентации (ДПО) транспортного корабля «Союз-ТМА» , которые обеспечивают необходимый силовой импульс для отхода транспортного корабля «Союз-ТМА».По командам поступающим из блока расстыковки имитируется процесс открытия крюков стыковочного отсека, работа пружинных толкателей, спутя 3 минуты приходит команда на включение реактивных двигателей ДПО, которые добавляют скорость отхода транспортного корабля «Союз-ТМА» от космической станции МКС. Блок относительного движения МКС и ТК включает модель движения МКС, модель транспортного корабля «Союз-ТМА» и модель относительного движения МКС и ТК. . В данном блоке производится интегрирование уравнений движения станции МКС, транспортного корабля «Союз-ТМА» и вычисление относительных параметров. результаты вычислений поступают в блок управления визуализации . Блок управления визуализации производит преобразование входных параметров и вычисление управляющих параметров для генератора изображения Земли и МКС , который синтезирует изображение станции МКС в процессе расстыковки ТК, которое космонавт контролирует по визиру космонавта ВСК . Векторное преобразование из системы координат, в которых были определены объекты Земли и МКС и в систему координат генерации изображения Земли и МКС в плоскости наблюдателя. Блок расстыковки- С имитирует работу экипажа транспортного корабля «Союз-ТМА» -С (назовем его спасатель), который проводит экстренное покидание станции МКС , работая синхронно с основным экипажем , находящимся в штатном рабочем месте. Обучающее устройство разработано и реализовано в 2002 году в виде динамического тренажера спуска транспортного корабля " Союз- ТМА " на базе центрифуги ЦФ-18 в РГНИИЦПК им. Ю.А.Гагарина и в настоящее время на нем проводятся обучение , подготовка космонавтов по международной программе МКС.