Симуляция космического полета и ЦУПа

Материал из SpaceProgram Wiki
Версия от 22:00, 7 января 2019; Greywind (обсуждение | вклад) (План полета)
(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к: навигация, поиск

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.

Варианты конфигурации аппаратной части

Как это выглядит

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
  • Руководство по KSP TOT
  • Основы радиосвязи (правила обмена информацией по голосовому каналу)

Тренировочные задания

План полета

План полета - высадка на Луну с транзитом через окололунную станцию LOP-G
План полета - Высадка на Луну по четырехпусковой схеме
План полета - Облет Луны по двухпусковой схеме
Альтернативные планы 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.