КСКМ

Научная аппаратура КСКМ решает задачи мониторинга поля бортовых микроускорений и исследования возможности их снижения системой электромагнитов во время всего орбитального полета КА «Фотон-М» №4 (для проведения оперативного расчета низкочастотной составляющей микроускорения в диапазоне значений от 10-4gо до 10-7gо на текущий момент времени по измерениям вектора магнитной индукции геомагнитного поля и данным состояния кинематических параметров КА - вектора угловой скорости вращения, вектора местоположения и вектора скорости - и формирования компенсирующего момента на уровне 1% от расчетного), а также вести слежение за магнитной обстановкой внутри спускаемого аппарата КА «Фотон-М» №4.

Для решения этих задач разработаны программно-аппаратные средства контроля состояния и компенсации микроускорений (КСКМ), в состав которых входят:

  • бортовая научная аппаратура КСКМ, разработанная Самарским государственным аэрокосмическим университетом (СГАУ);
  • автоматизированное рабочее место (АРМ) аппаратуры КСКМ с системным и специальным программно-математическим обеспечением, разработанное ФГБУН Институтом прикладной математики имени М.В. Келдыша РАН;
  • бортовое программное математическое обеспечение функционирования НА КСКМ в составе КА и реализованная на средствах бортовой вычислительной системы КА, программное обеспечение НА КСКМ и схема информационного взаимодействия аппаратуры КСКМ с наземными средствами управления КА и АРМ КСКМ, которые разработаны специалистами ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс».

В состав НА КСКМ входят:

  • блок электроники с контроллером и специальным программно-математическим обеспечением для управления работой НА, обработки измерений геомагнитного поля, расчета низкочастотных микроускорений и величины управляющего магнитного момента с коэффициентом усиления 10-3 от расчетного  значения, подаваемого на электромагниты в целях имитации компенсации возмущений, а также для формирования программной телеметрической информации (ПрТМИ);
  • три трехкомпонентных датчика для измерения вектора магнитной индукции внутри СА;
  • три электромагнита, инициирующие магнитный момент для компенсации возмущений, действующих на КА;
  • мультиплексный канал обмена информацией, по которому передаются данные от бортовой вычислительной системы КА в НА КСКМ, включая следующие: угловая скорость КА по данным измерений системы управления движением, навигационная информация от бортовой системы координатно-временного обеспечения в составе данных измерений компонентов вектора местоположения и вектора скорости КА, а также информационный массив для управления НА КСКМ.

В состав программной телеметрической информации включены данные, необходимые для мониторинга поля бортовых остаточных микроускорений на борту КА, а также параметры для анализа работоспособности НА.

Сформированная телеметрическая информация передается каждые сутки на Землю по каналам и обрабатывается  средствами АРМ КСКМ, которые входят в состав аппаратуры, которой располагает группа обеспечения экспериментов на территории ЦУП ЦНИИмаш.

На средствах АРМ КСКМ устанавливается специальное программно-математическое обеспечение, позволяющее:

  • управлять работой аппаратуры КСКМ;
  • выполнять расчет и анализ уровня микроускорений на борту КА по телеметрическим данным, полученным от аппаратуры КСКМ;
  • вести расчет величины управляющего магнитного момента, подаваемого на электромагниты НА для компенсации возмущений. 

Способ возвращения результатов космических экспериментов

По радиоканалу в сеансах передачи телеметрической информации, а также в виде записей в запоминающем устройстве, возвращённом на Землю в составе научной аппаратуры внутри спускаемого аппарата.

Характеристики
Наименование
(условие измерения)
Значение/количество Единица измерения Дата
Масса
5,162 кг
Масса
(блок электроники)
2.4 кг
Масса
(магнитный датчик)
0.164 кг
Масса
(электромагнита)
0.45 кг
Масса
(кабели)
1.02 кг
Полезная нагрузка
1 блок электроники
Полезная нагрузка
3 магнитный датчик
Полезная нагрузка
3 электромагнита
Габариты
(блок электроники)
150х215х215 мм
Габариты
(магнитный датчик)
35х70х110 мм
Габариты
(электромагнита)
40х56х210 мм
Электропотребление
(в пике)
13.5 Вт
Электропотребление
(в среднем)
10 Вт