Простейшая симуляция на стоковом KSP
Полная сборка симуляции довольно требовательная к ресурсам компьютера - в основном в плане оперативной памяти (минимум нужно 12 гигабайт ОЗУ). Поэтому попробовать процесс симуляции можно на стоковом KSP минимальным набором нужных модов.
Содержание
Что понадобится
Необходимое ПО
- Kerbal Space Program 1.6.0+ [1]
- KSPTOT 1.6.0+ [2]
- Putty [3]
- Zello - mobile push-to-talk рация (или настоящая рация).
Необходимые моды
kOS скрипты
Стартовый сейв для KSP
saves/initial_save.sfs из архива
Шаблоны для Mission Architect
ma/duna-depature.mat из архива ma/duna-correction-burn.mat из архива
Установка
Установка КСП
Купите KSP в одном из магазинов (Steam, GOG, cайт разработчиков) и установите на ваш компьютер. Запомните путь к папке, куда была установлена игра (далее он будет указываться как $KSP_PATH).
Установка начального сейва симуляции
- Запустите KSP
- В главном меню выберите "Начать игру"
- Далее выберите "Новая игра"
- Выберите тип игры "Песочница", название "Симуляция"
- Нажмите "Пуск!"
- Скопируйте файл initial_save.sfs из папки saves из архива в папку $KSP_PATH/saves/Симуляция
Установка KSP TOT
- Скачайте архив с релизом KSP TOT под вашу версию KSP. Распакуйте архив в удобную вам папку.
- Кроме программы KSP TOT в этом же архиве лежит плагин KSPTOTConnect.
- Скопируйте сценарии duna-depature.mat и ma/duna-correction-burn.mat из папки ma архива в папку KSPTOT.
Установка модов
- Скачайте архив с релизом kOS под вашу версию KSP. Распакуйте архив в папку $KSP_PATH.
- Скопируйте папку GameData из папки куда разархивировали KSP TOT в папку $KSP_PATH.
Установка скриптов kOS
Скопируйте файлы warpup и res из папки kos из архива в папку $KSP_PATH/Ships/Script
Настройка голосового канала
Установите приложение Zello на смартфон или используйте настоящую рацию.
Запуск симуляции
- Запустите начальный сейв в KSP:
- Запустите KSP.
- Нажмите "Начать игру".
- Нажмите "Сохраненная игра".
- Выберите "Симуляция" и нажмите "Загрузить".
- Нажмите Alt+F9 и выберите initial_save из списка.
- Включите kOS сервер
- Запустите Putty (putty.exe)
- Подключитесь к kOS серверу
- Запустите KSP TOT (KSPTrajectoryOptimizationTool.exe)
- Подключитесь к KSPTOTConnect
- Запустите Mission Architect в KSPTOT
- Убедитесь что работает голосовая связь через Zello или рацию.
Как работает симуляция
На схеме показаны каналы обмена информацией внутри симуляции:
- Через putty терминал ЦУП запускает kOS команды на компьютере симуляции:
- Команда warput используется для ускорения времени до нужного момента. Команда принимает один аргумент - дату до которой нужно ускорить время в формате количества секунд с начала эпохи. Даты в этом формате получаются из KSPTOT.
- Команда res выдает в терминал информацию о запасах ресурсов на борту.
- С помощью KSPTOT ЦУП делает следующее:
- Утилита Mission Architector (MA) используется для расчета маневров и контроля их выполнения экипажем.
- Утилита Maneuver Execution Assistan используется для получения времени включения двигателей.
- Любое поле для ввода даты используется для получения даты в формате "количество секунд с начала эпохи" для команды warput.
- Загружает данные маневра в KSP
- MCC Real Time System может использоваться для получения телеметрии из KSP
- Связь между ЦУПом и Экипажем идет через голосовой канал связи (Zello или рацию).
Приступаем к симуляции полета
Итак:
- В KSP идет симуляция полета.
- Запущен kOS сервер.
- У нас есть kOS терминал, с помощью которого мы можем контролировать симуляцию.
- KSPTOT подключен к KSP через KSPTOTConnect и запущен Mission Architect.
- Голосовой канал связи готов к использованию.
Далее назначаем роли. Минимум вам понадобится два человека:
- Один (далее ЦУП) будет совмещать роли Руководителя Полета, Главного оператора, Менеджера ресурсов и Баллистика
- Другой (далее Экипаж) будет выполнять все роли в экипаже: Командира и пилота.
Наш план полета:
- Мы начинаем на орбите Кербина в период, удобный для отлета к Дюне.
- Наша задача:
- Рассчитать маневр отлета к Дюне.
- Выполнить его.
- Проверить параметры орбиты после выполнения маневра.
- Если нужно, рассчитать коррекцию.
Как выполнить план полета:
- ЦУП связывается с Экипажем и сообщает что начинает расчет маневра
- Для для расчета маневра нужно:
- Загрузить в MA сценарий расчет отлета к Дюне (duna-depature.mat)
- Импортировать параметры начальной орбиты из KSP
- Запустить оптимизацию
- После завершения оптимизации ЦУП связывается с Экипажем и сообщает что маневр готов
- Экипаж подтверждает готовность принять маневр.
- ЦУП загружает маневр в KSP и сообщает Экипажу что маневр загружен
- Экипаж подтверждает, что видит маневр и для проверки называет величину маневра
- ЦУП теперь должен рассчитать время включения двигателя
- Для этого в утилиту Maneuver Execution Assistant импортируются параметры текущей орбиты
- Импортируются параметры маневра.
- В терминале запускается команда "run res.", которая выводит текущую массу корабля
- Масса корабля и параметры двигательной установки (Isp=350s, Thrust=250kN) вводятся в Maneuver Execution Assistant.
- Нажимается кнопка "Compute Burn Timing Information"
- ЦУП вызывает экипаж и сообщает ему время включения двигателя относительно времени выполнения маневра (Burn Start Time = T-100 sec -> Время включения двигателя 100 секунд до времени маневра).
- Экипаж подтверждает получение времени включения двигателя.
- ЦУП запрашивает у экипажа, сколько времени ему нужно на подготовку к маневру
- Экипаж оценивает время на построение ориентации корабля для выполнения маневра (в минутах, например 1 минута) и сообщает ЦУПу.
- ЦУП рассчитывает дату для ускорения времени по формуле: T = Время маневра - Время включения двигателя - Время на подготовку. Допустим время маневра - 40210 секунд, время включения двигателя - 100 секунд до маневра и экипаж просит 1 минуту (60 секунд) на подготовку. Дата для перемотки времени = 40050.
- ЦУП запрашивает у Экипажа готовность к ускорению времени.
- Экипаж подтверждает
- ЦУП вводит в терминале команду "run warput(40050)." - начинается ускорение времени в игре.
- ЦУП запрашивает у Экипажа, видит ли тот ускорение времени.
- Экипаж подтверждает.
- Когда ускорение времени заканчивается, Экипаж сообщает об этом ЦУПу.
- Экипаж выполняет маневр:
- Строит ориентацию для маневра.
- В установленный момент времени запускает двигатель.
- ЦУП наблюдает за выполнением маневра с помощью телеметрии KSPTOT.
- Ждет когда индикатор dV маневра дойдет до нуля.
- Экипаж сообщает ЦУПу о успешном выполнении маневра.
- ЦУП проверяет результат выполнения маневра:
- Загружает в MA сценарий duna-correction-burn.mat
- Смотрит на параметры орбиты в боксе Final Spacecarft State: если там Orbiting about = Duna и в попапе при наведении Periapsis Alt. = 100-200 км, то коррекция не нужна. Если нет, то:
- Запускается оптимизация
- Если в результате оптимизации получается орбита, удовлетворяющая граничным условиям (Periapsis Alt. = 100 km, Inclanation = 0-10 degree), то маневр передается экипажу для исполнения как и было сделано ранее. Если нет, то:
- Надо попробовать увеличить диапазоны переменных оптимизации или время маневра
- План полета считается выполненным, если после коррекции корабль оказывается на курсе, ведущем к Дюне с перицентром орбиты ~100 км и небольшим наклонением.