Симуляция космического полета и ЦУПа — различия между версиями

Версия 16:42, 1 августа 2018

Симуляция космического полета и ЦУПа

Цель

• Дать участникам развернутое представление о том, что такое полет в космосе: как работает ЦУП, в чем заключается обязанности космонавтов, в чем важность надежной работы связи и своевременного выполнения плана полета.
• Познакомить с основами орбитальной механики и навигации в космосе.
• Показать новейшие реализованные и проектируемые отечественные космические комплексы в работе (РН Ангара и Союз-5, КК Федерация и разгонный блок КВТК).
• Наглядно продемонстрировать возможность достижения Луны используя многопусковые схемы полета.

Средства

Ядро нашей симуляции - программа Kerbal Space Program (KSP) и ряд расширений для нее:

Real Solar System - добавляет в игру реальную Солнечную систему

Realism Overhaul - добавляет в игру реальные компоненты топлива, двигателей, топливных баков и т.д.

kOS - позволяет автоматизировать выведение ракет-носителей, посадку на Луну и другие задачи и контролировать симуляцию удаленно через telnet терминал.

KSPTOTConnect - удаленно связывает KSPTOT с симуляцией по сети через протокол TCP.

А так же пакет утилит KSP Trajectory Optimization Tool (KSPTOT) в котором мы используем:

Mission Architect - позволяет планировать последовательности маневров и оптимизировать их.

Randezvous Maneuver Sequencer - быстрый расчет маневров рандеву двух космических аппаратов.

Maneuver Execution Assistant - нахождение оптимального момента включения двигателя перед маневров для компенсации гравитационных потерь.

Взаимодействие участников симуляции между собой происходит по локальной сети или интернету (протоколы TCP и telnet). Передача информации и между ЦУП и компьютером симуляции идет через сеть по KSPTOTConnect (передача данных маневров, получение телеметрии) и telnet (запуск скриптов kOS и получение телеметрии). ЦУП и экипаж поддерживают голосовую связь по одному каналу - либо через рации либо через voiceIP приложение с поддержкой push-to-talk.

Роли участников

В симуляции задействованы следующие роли:

Экипаж

• Командир экипажа
• Пилот орбитального корабля
• Пилот лунного корабля

ЦУП

• Руководитель полета - координирует действия групп в ЦУПе, управляет временем в симуляции, запускает программы выведения КВТК и Федерации.
• Главный оператор - передает информацию из ЦУП экипажу, принимает отчеты экипажа
• Баллистик - вырабатывает данные для маневров, получает телеметрию (параметры орбиты), загружает данные экипажу.
• Менеджер ресурсов - получает телеметрию (массу и состояние ресурсов), сообщает текущую массу по запросу баллистиков, контролирует запасы топлива и ресурсов СЖО.
• Секретарь - фиксирует события симуляции в файле журнала.

Процесс отбора

По результатам тестирования те, кто допустил небольшое количество ошибок и прошел обучение по работе с KSP TOT, назначаются в группу баллистики, остальные в группу ресурсов и связи ЦУП. На должность начальника ЦУПа желательно поставить того, кто имеет наилучшее представление и о орбитальной механике и плане полета и пилотировании. Соответственно в экипаж отбирают тех, кто выполнил тесты допустив небольшое количество ошибок и хорошо справился с заданиями на пилотирование.

Программа подготовки

Лекции

• Обзор плана полета и техники используемой в нем (Ангара, Союз-5, Федерация и КВТК, Антарес)
• Введение в орбитальную механику
• Знакомство с KSPTOT и как с его помощью планировать маневры
• Основы радиосвязи (правила обмена информацией по голосовому каналу)

Тренировочные задания

• Пилотирование Федерации
• Пилотирование Антареса
• Работа с KSP TOT

План полета

План полета

Описание комплекса симуляции

Подробное описание

Как приступить к симуляции

1. Купить KSP на сайте разработчика или в сервисе электронной дистрибуции.
2. Скачать KSP Trajectory Optimization Tool [1]
3. Скачать необходимые моды по списку в описании комплекса симуляции или готовую сборку.
4. Скачать последний релиз скриптов, крафтов, программ и сейвов для симуляции и распаковать его в папку KSP.
5. На компьютере симуляции запускается сейв "Симуляция полета на Луну" (место старта - Байконур, время - 0:00:00 201 дня 65 года в эпохе 1953 года).
6. Участники ЦУП проверяют соединение с компьютером симуляции - c KSPTOTConnect по TCP и с kOS через telnet.
7. На стартовый стол устанавливается Федерация на Союзе-5.
8. Начальник ЦУП ускоряет время до момента старта - 11:37 минут далее начинает выполняться план полета - все действуют по чеклистам на соответствующий этап, все важные события заносятся в журнал симуляции.