Системы ориентации фотоэлектрических батарей космических аппаратов, страница 8

Структуру системы управления СОСБ (рис. 7.7) рассмотрим на примере орбитальной станции «Мир». Эта структура представляет собой набор локальных следящих систем (регуляторов), каждая из которых обеспечивает наведение панелей БФ по направлению на Солнце по сигналам единой системы ДС. Последняя представляет собой набор (8 или 16 шт. в зависимости от количества измеряемых координат) идентичных оптических датчиков, размещенных по периферии станции таким образом, что их поля зрения образуют сферическое суммарное поле обзора, а вместе с тем между полями зрения соседних оптических датчиков остаются «мертвые зоны», в которых располагаются как элементы самой станции (например, антенны, панели БФ, модули), так и стыкуемые к станции транспортные корабли.

Рис. 7.7 Структурная схема системы управления СОСБ станции «Мир»

Структура системы обеспечивает ее легкую адаптируемость к различным конфигурациям станции и ее составных частей. Например, модули станции «Мир» снабжаются своими собственными СОСБ, обеспечивающими энергетику модуля при его автономном полете до подстыковки к базовому блоку станции. После установки такого модуля на его штатный периферийный стыковочный узел силами экипажа станции производятся изменения в электросхеме, заключающиеся в том, что входы локальных регуляторов положения панелей модуля подключаются к единой датчиковой системе, а часть ДС модуля, оказывающаяся на периферии станции, включается в состав единой датчиковой системы.

7.4.2  Система управления механизмом ориентации

В системе предусмотрены дополнительные тракты управления положением панелей БФ, наличие которых, с одной стороны, увеличивает возможности управления положением панелей, а с другой - служит резервом по отношению к оптическим датчикам системы. К числу таких трактов относятся:

-  тракт управления положением панелей по целеуказаниям о координатах Солнца, поступающим от навигационной БЦВМ;

-  тракт управления положением панелей по командам экипажа станции с помощью пульта управления;

-  тракт установки панелей по радиокомандам в заранее определенные исходные положения (обычно одно-два для каждой панели).

Структура системы управления солнечными батареями орбитальной станции «Мир» обладает значительной универсальностью, что дает возможность рассматривать на ее основе закономерности значительного повышения энергоотдачи СЭС. Создание системы потребовало решения сложных научно-технических и инженерных задач, связанных с разработкой надежных малогабаритных электродвигателей, простой надежной системы датчиков положения Солнца с полным круговым обзором, надежной электронной аппаратуры, а также с оптимизацией логики управления.

Результаты эксплуатации системы на четырех орбитальных станциях свидетельствуют о высокой надежности ее аппаратуры. Эксплуатация предыдущих станций была прекращена по причинам, не связанным с работой системы ориентации БФ при неизрасходованных ресурсах систем.

Основой структуры являются каналы управления положением панелей солнечных батарей. Особенность каналов заключается в общем коммутаторе режимов для ориентации СБ в различных модулях станции. При этом регулирование положения СБ осуществляется локальными подсистемами на отдельных модулях. Это позволяет использовать преимущества единой датчиковой ситемы, установленной на базовом блоке, и возможности приводов каналов управления с динамической компенсацией кинетических моментов. Канал управления включает в себя регулятор привода, который отрабатывает сигналы от коммутатора и компенсирует положение по информации обратной связи через датчики положения панелей. Для всех модулей каналы управления идентичны и могут отрабатываться автономно. Такая структура повышает надежность слежения СБ за Солнцем и дает возможность управлять энергоприходом всей СЭС со значительным повышением энергоотдачи солнечных батарей.