Направления деятельности

Программно-техническое обеспечение управления полётами

Создание и непрерывная модернизация командного программного обеспечения, осуществляемые в Центре управления полётами, являются сегодня важнейшим и определяющим условием совершенствования и оптимизации управления полётом Международной космической станции (МКС), пилотируемых и грузовых космических кораблей, автоматических космических аппаратов любого класса и назначения.

Для решения задач по управлению космическими аппаратами (КА) Госкорпорации «Роскосмос» в 2015 году в ЦУП ЦНИИмаш в подмосковном Королёве был построен современный дата-центр, а также начались научно-исследовательские работы по изучению и внедрению командных систем управления крупными космическими группировками КА, создание которых запланировано в соответствии с Федеральной космической программой.

Дата-центр ЦУП представляет собой сложный комплекс инженерной инфраструктуры, программных и аппаратных средств. Он предназначен для хранения, обработки и предоставления оперативных данных с требуемым уровнем качества. Комплекс дата-центра ЦУП включает вычислительные средства, сетевую инфраструктуру, систему хранения данных, технологические системы, средства мониторинга, управления и служит для обработки большого количества информации в реальном масштабе времени. Он включен в процесс приёма, обработки и обмена телеметрической, командно-программной, баллистико-навигационной, телевизионной, голосовой и другой информацией, обеспечение внутренними оперативно-командными и специальными связями между ЦУП объекта управления, наземным комплексом управления и другими внешними отечественными и зарубежными участниками, задействованными в процессе управления КА.

Дата-центр ЦУПа создавался с возможностью расширения спектра решаемых задач и постоянного обновления. Такой подход позволяет поддерживать аппаратную часть на современном уровне и оптимально использовать вычислительные мощности всех серверов.

Технические решения по управлению полётами космических аппаратов реализованы в ЦУП в соответствии с самыми высокими международными стандартами физической защиты и защиты в сфере программного обеспечения. Соответствующие требования предъявлены к ЦУП, как к одному из ключевых участников глобальной системы управления Международной космической станцией.

Уникальный опыт и знания, накопленные специалистами ЦУП, позволяют использовать новейшие достижения в построении защитных систем, проводить сравнительный анализ, моделировать нештатные ситуации и, в итоге, принимать решения о внедрении новых средств или методов защиты вычислительной и коммуникационной сетей ЦУП. В качестве дополнительного инструмента, предназначенного для повышения уровня безопасности в сфере программно-технического обеспечения космических полётов, запланировано строительство второго (дублирующего) дата-центра в ЦУП ЦНИИмаш.

ЦУП не использует зарубежное программное обеспечение в сфере управления полётами. Вся программная часть, так называемый софт, на 100 процентов разработана специалистами Центра управления полётами. Кроме того, над решением задач по разработке перспективных высокоэффективных методов управления полётом различных космических аппаратов ЦУП работает совместно с Институтом прикладной математики имени М.В.Келдыша, Московским авиационным институт (МАИ), привлекает другие ведущие вузы и научные институты страны.

Работы ведутся в направлении определения перспектив использования в системах управления искусственного интеллекта, построенного на основе роевого интеллекта, подобного интеллекту пчёл или муравьев. Понятие роевого интеллекта всё теснее переплетается с алгоритмами обработки и оптимизации больших количеств и потоков информации. Это мультиагентные системы, которые адаптируются для нужд управления космическими полётами. Прежде всего, они используются для планирования работ в космосе, а также анализа и обработки получаемых с космических аппаратов данных. Увеличение количества объектов управления и рост получаемых с них объёмов данных в ближайшем будущем вызовет не просто количественное увеличение обрабатываемой информации, а неизбежно приведёт к качественному скачку при реализации методик анализа и обработки информационных потоков. И чтобы быть готовым к такому развитию событий – ЦУП уже сейчас тестирует новые методы использования искусственного интеллекта для решения практических задач управления космическими полётами.

Программно-техническое обеспечение-2.jpg