Пилотаж

Пилотаж
Шифр эксперимента: Пилотаж
Направление НПИ: 5. Технологии освоения космического пространства
Секция КНТС: Технические исследования и эксперименты
Наименование эксперимента: Отработка и исследование позиционирования и управления при решении целевых задач летательным аппаратом на РС МКС
Цель эксперимента:

Целью проведения КЭ является отработка и исследование средств позиционирования и управления при решении целевых задач летательным аппаратом на РС МКС

Описание эксперимента:

Целью проведения КЭ является отработка и исследование позиционирования и управления при решении целевых задач летательным аппаратом (ЛА) на РС МКС. В задачи КЭ входит разработка и отработка средств позиционирования, в том числе с использованием технического зрения, ЛА на РС МКС при различных режимах управления ЛА и при решении различных целевых задач ЛА в условиях РС МКС, а также разработка технических предложений по созданию средств локального позиционирования ЛА для применения на внешней поверхности РС МКС, в том числе при ВКД.

Для реализации КЭ необходимо разработать научную аппаратуру, включающую ЛА и вспомогательное оборудование, и выполнить с ее использованием сеансы КЭ на РС МКС. С помощью ЛА в условиях пилотируемой станции предполагается решать задачи мониторинга обстановки, поиска объектов, позиционирования различной полезной нагрузки, в том числе для поддержки деятельности космонавтов при проведении работ на станции, при этом ЛА на РС МКС рассматривается как вспомогательный аппарат, решающий свои целевые задачи как под управлением космонавта, так и под управлением наземного оператора или в автоматическом режиме
Новизна эксперимента:

Как отмечалось выше, при реализации настоящего КЭ будут использованы самые современные результаты отечественных исследований, в том числе:

- результаты выполняемого в настоящее время на РС МКС эксперимента «Визир» в части отработки систем пространственного позиционирования свободно перемещаемой в герметичном отсеке РС МКС НА с использованием ультразвуковой и ИК технологий (в свою очередь результаты, полученные при реализации предлагаемого КЭ «Пилотаж», предполагается использовать при отработке новых средств поддержки космонавтов, выполняемой в рамках КЭ «Визир»);

- результаты отработки решений задач позиционирования подвижных объектов с использованием внешних ориентиров/маяков и технического зрения, полученные ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, ФГУП «ГосНИИАС», ИКИ РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова и др.

Научная аппаратура:

В целях КЭ разрабатывается научная аппаратура «Пилотаж».

НА предназначена для обеспечения решения задач КЭ по разработке технических предложений, отработке и исследованию позиционирования и управления при решении целевых задач летательным аппаратом на космической станции.

Блоки и агрегаты, входящие в состав НА, и их назначение 1 В состав НА «Пилотаж» входит НА «Пилотаж-К1», «Пилотаж-К2» (названия рабочие).

НА «Пилотаж-К1» обеспечивает натурную отработку основных конструктивных решений корпуса и двигательной установки ЛА в условиях РС МКС.

НА «Пилотаж-К1» включает:

• Летательный аппарат (ЛА), включающий компоненты:

o корпус с двигательной установкой на базе двигателей c пропеллерами и инерционных исполнительных органов (по возможности);

o аккумуляторная батарея (АБ); видеокамеры; средства интерактивного мультимедиа (в том числе микрофон и воспроизведение звуковой информации); осветители; дальномеры; радио приемопередающее устройство;

o блок электроники, включающий систему автономной навигации с использованием датчиков, основанных на микро-электро-механических системах (МЭМС), и системы позиционирования ЛА с использованием внешних ориентиров/маяков;

• Средства дистанционного управления (СДУ) ЛА.

• Базовая станция (БаС), включающая компоненты:

o блок электроники, включающий средства сопряжения с СУБА РС МКС, средства сопряжения с ЛА для обеспечения зарядки АБ ЛА, средства сопряжения с СДУ ЛА.

o радио приемопередающее устройство.

Допускается включение в состав НА «Пилотаж-К1» элементов, входящих в состав систем позиционирования ЛА с использованием технического зрения, приспособления для присоединения внешней полезной нагрузки, приспособления для захвата за внешние конструктивные элементы.

НА «Пилотаж-К2» обеспечивает решение задач КЭ по разработке технических предложений, отработке и исследованию позиционирования и управления при решении целевых задач летательным аппаратом на космической станции при различных режимах управления ЛА, в том числе натурную отработку системы позиционирования ЛА с использованием технического зрения, приспособления для присоединения внешней полезной нагрузки, приспособления для захвата за внешние конструктивные элементы. Разработка НА «Пилотаж-К2» выполняется с учетом результатов испытаний и экспериментальной отработки НА «Пилотаж-К1».

НА «Пилотаж-К2» включает:

Летательный аппарат (ЛА), включающий компоненты:

корпус с двигательной установкой на базе двигателей c пропеллерами и инерционных исполнительных органов (по возможности);

аккумуляторная батарея (АБ); видеокамеры; средства интерактивного мультимедиа (в том числе микрофон и воспроизведение звуковой информации); осветители; дальномеры; радио приемопередающее устройство;

блок электроники, включающий систему автономной навигации с использованием датчиков, основанных на микро-электро-механических системах (МЭМС), и систему позиционирования с использованием внешних ориентиров/маяков и технического зрения;

приспособления для присоединения внешней полезной нагрузки; приспособление для захвата за внешние конструктивные элементы (поручни РС МКС и др.).

Средства дистанционного управления (СДУ) ЛА (допускается использование средств дистанционного управления ЛА, входящих в НА «Пилотаж-К1»);

Базовая станция, включающая компоненты (допускается использование базовой станции НА «Пилотаж-К1»):

блок электроники, включающий средства сопряжения с СУБА РС МКС, средства сопряжения с ЛА для обеспечения зарядки АБ ЛА, средства сопряжения с СДУ ЛА.

радио приемопередающее устройство.

Допускается разработка разных вариантов и комплектов НА «Пилотаж-К1» и НА «Пилотаж-К1». Допускается разработка вариантов ЛА, СДУ и БаС по отдельным ТЗ. Допускается включение в состав двигательной установки ЛА НА «Пилотаж-К1» и НА «Пилотаж-К2» реактивных исполнительных органов.

СДУ ЛА предназначены экипажу космической станции. Допускается возможность использования СДУ ЛА для обеспечения дистанционного управления ЛА в режиме телеуправления наземным оператором с использованием наземного АРМ (необходимость такого использования СДУ определяется в ТЗ на НА и на этапе ЭП).

2. Для обеспечения работы НА при реализации сеансов КЭ допускается использование средств из состава КСПЭ.

3 Для проведения сопроводительной фото/видео съемки при реализации сеансов КЭ может привлекаться штатная фото/видео аппаратура РС МКС.

Ожидаемые результаты:

Основными результатами КЭ будут следующие:

1 Будут разработаны и испытаны средства позиционирования летательного аппарата, в том числе с использованием технического зрения, для их применения при решении целевых задач летательным аппаратом на РС МКС;

2 Будет отработана технология использования средств позиционирования летательного аппарата на РС МКС при различных режимах управления ЛА, в том числе при управлении бортовым оператором через средства дистанционного управления и голосовыми командами, наземным оператором в режиме телеуправления, в автоматических режимах;

3 Будет отработана технология использования средств позиционирования летательного аппарата на РС МКС при решении различных целевых задач ЛА, в том числе проведения видеосъемки, поиска объектов, позиционирования относительно РС МКС и космонавта, позиционирования присоединенной полезной нагрузки, реализации различных сценариев образовательных занятий с использованием управляемых ЛА на РС МКС;

4 Будут разработаны технические предложения по разработке средств локального позиционирования летательного аппарата для применения на внешней поверхности РС МКС, в том числе в условиях внекорабельной деятельности космонавтов.

Использование результатов КЭ

Результаты КЭ, в том числе разработанную и доставленную на РС МКС НА (малоразмерный ЛА и средства управления им) предполагается использовать непосредственно для обеспечения эксплуатации РС МКС.

Также результаты КЭ будут использованы для разработки технических требований к оборудованию перспективных ЛА, предназначенных для использования на внешней поверхности КА, в том числе в условиях внекорабельной деятельности космонавтов
Сроки проведения: 2019-2023 гг.
Состояние эксперимента: Введен
Организация постановщик: РКК «Энергия» 
Организации участники: ИПМ им. М.В. Келдыша РАН; МГУ им М.В. Ломоносова; ООО «Авиационные Исследования Разработки Технологии» (ООО «АИРТ»)
Научный руководитель: Рулев Д.Н., РКК «Энергия» им. С.П. Королева», к.ф.-м.н.; Калери А. Ю.,РКК «Энергия» им. С.П. Королева»
Последнее обновление: 18.06.2019
Задачи эксперимента:

Основные задачи КЭ:

- разработать и испытать средства позиционирования летательного аппарата, в том числе с использованием технического зрения, для их применения при решении целевых задач летательным аппаратом на РС МКС;

- отработать технологию использования средств позиционирования летательного аппарата на РС МКС при различных режимах управления ЛА, в том числе при управлении бортовым оператором через средства дистанционного управления и голосовыми командами, наземным оператором в режиме телеуправления, в автоматических режимах;

- отработать технологию использования средств позиционирования летательного аппарата на РС МКС при решении различных целевых задач ЛА, в том числе проведения видеосъемки, поиска объектов, позиционирования относительно РС МКС и космонавта, позиционирования присоединенной полезной нагрузки, реализации различных сценариев образовательных занятий с использованием управляемых ЛА на РС МКС;

- разработать технические предложения по созданию средств локального позиционирования летательного аппарата для применения на внешней поверхности РС МКС, в том числе в условиях внекорабельной деятельности космонавтов
Постановщики эксперимента: Микрин Е.А., РКК «Энергия» им. С.П. Королева, академик РАН
Страна: Россия