Исследование деятельности ОАО «Научно-производственное объединение измерительной техники»

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московской области

ФИНАНСОВО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра информационных технологий и управляющих систем

Отчет по производственной практике

Студент 3 курса

Астахов Алексей Николаевич,

группы УИ-03

Королёв 2012

Сокращения

АРМ — Автоматизированное рабочее место

АС — Антенная система

АУТ — Активный участок траектории

АФУ — Антенно-фидерное устройство

БРТС — Бортовая радиотелеметрическая система

ГКА — Группа космических аппаратов

ГЦМП — Государственный центральный межвидовой полигон

ДЭС — Дизельная электростанция

КА — Космический аппарат

КСИСО — Комплекс средств измерений, сбора и обработки информации

МВИ — Межведомственные испытания

МВИ — Методика выполнения измерений

МО — Министерство Обороны

МПРС — Малогабаритная приемно-регистрирующая станция

НАП — Навигационная аппаратура потребителя

ПИИК — Перебазируемый информационно-измерительный комплекс

ПКТИ — Перебазируемый комплекс телеметрических измерений

ПРА — Приемно-регистрирующая аппаратура

РВСН — Ракетные войска стратегического назначения

РКД — Рабочая конструкторская документация

РКН — Ракеты космического назначения

РКТ — Ракетно-космическая техника

СВИО — Системы видеоинформационного обеспечения

СИТО — Системы информационно-телеметрического обеспечения

ТЗ — Техническая задание

ТМИ — Телеметрическая информация

ТОК — Транспортно-операторский контейнер

ЭГПРУ — Электрогидравлическое погрузочно-разгрузочное устройство

Краткая история «НПО ИТ»

Открытое акционерное общество «НПО ИТ» является ведущим предприятием отрасли по созданию измерительных средств и информационно-телеметрическому обеспечению отработки и штатной эксплуатации изделий ракетно-космической техники (РКТ).

История разработок НПО ИТ в области ракетно-космической радиотелеметрии для сбора, передачи и обработки информации о процессах, происходящих на изделиях РКТ, систем стендовых и стартовых измерений, автономных спасаемых регистраторов, а также широкой номенклатуры датчико-преобразующей аппаратуры начинается с 50-х гг. прошлого века. В 1946 г. Постановлением СМ СССР в ОКБ-1 НИИ-88 была создана лаборатория «Д» датчиков и измерительных систем, позже — отдел 20, затем комплекс № 5 НИИ-88. В июле 1966 г. на базе 5-го комплекса был образован Научно-исследовательский институт измерительной техники — НИИИТ.

В 1978 г. институт преобразован в Научно-производственное объединение измерительной техники — ФГУП «НПО ИТ». В 2009 г. ФГУП «НПО ИТ» уже в качестве Открытого акционерного общества «НПО ИТ» вошло в состав ОАО «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем».

Основной объем испытаний проводится на полигонах «Капустин Яр», «Плесецк» и «Байконур», измерительные комплексы которых оснащены средствами НПО ИТ.

В г. Калининграде дислоцируется научно-исследовательское судно «Космонавт Виктор Пацаев», находящееся в ведении НПО ИТ. Аппаратно-программными средствами радиотехнического комплекса корабля осуществляются сеансы связи и приём ТМИ с международной космической станции МКС и взаимодействие с ЦУП ЦНИИмаш.

Разработку и изготовление новых измерительных средств, систем и комплексов НПО ИТ проводит по техническим заданиям Роскосмоса, РВСН и КВМинобороны РФ, объединение осуществляет также конверсионные разработки и поставки датчиков и приборов для гражданских отраслей промышленности, энергетики, транспорта и других отраслей.

Научно-технический центр № 3

В настоящее время комплексные и научно-методические работы ведутся специалистами научно-технического центра НТЦ-3, созданного в сентябре 2002 г. приказом генерального директора — главного конструктора ФГУП «НПО ИТ». Начальником НТЦ-3 — заместителем главного конструктора объединения назначен Александр Евгеньевич Орлов.

Решение целевых задач, возложенных на НТЦ-3, обеспечивается следующими структурными подразделениями центра:

— отдел «Разработки научных и прикладных космических экспериментов, натурных испытаний изделий РКТ и перспектив развития измерительных комплексов космодромов и полигонов» ;

— отдел «Разработки и создания антенных комплексов» ;

— планово-экономическое бюро.

Содержание работ центра основано на решении задач научно-методического характера, связанных с обобщением достигнутого уровня и перспектив развития в области средств связи, вычислительной техники, других областях науки и техники и разработке рекомендаций по созданию перспективных информационно-измерительных средств и комплексов в целях совершенствования информационно-телеметрического обеспечения эксплуатируемых и перспективных ракет космического назначения (РКН).

Отдел «Разработки научных и прикладных космических экспериментов, натурных испытаний изделий РКТ и перспектив развития измерительных комплексов космодромов и полигонов»

Перспективным вариантом решения задачи приёма, передачи и сбора ТМИ при испытаниях и штатной эксплуатации изделий и объектов РКТ в настоящее время является построение КСИСО (комплекс средств измерения, сбора и обработки информации) с использованием перебазируемых комплексов телеметрических измерений (ПКТИ). ПКТИ должны стать базовым звеном сети измерительных пунктов системы информационно-телеметрического обеспечения для разрабатываемых изделий РКТ.

Анализ перспективных трасс запуска показывает, что полное решение задач ИТО невозможно без создания в составе измерительных средств перебазируемой компоненты, позволяющей оперативно изменять конфигурацию измерительного комплекса применительно к особенностям конкретного пуска. При этом немаловажное значение имеет резкое сокращение экономических затрат за счёт отказа от строительства и содержания стационарных зданий и сооружений и организации вахтового метода применения ПКТИ.

В 2010 г. предприятием разработан и изготовлен подобный комплекс (ПКТИ) «Селена-ИТ». Комплекс предназначен для размещения на территории РФ и иностранных государств с целью обеспечения пусков изделий РС-20Б с КА.

Проект ПКТИ 15Н2181 («Селена-ИТ»)

телеметрический измерение судно космонавт

Принципы построения, состав и характеристики аппаратно-программных средств комплекса позволяют с полным правом отнести его к классу универсальных.

Этапность отработки ПКТИ 15Н2181

— в 2009 г. по ТЗ МО РФ (РВСН) разработан и защищён технический проект, разработана РКД;

— в июне — августе 2010 г. проведена экспериментальная отработка ПКТИ при пуске изделия РС-20Б на объекте 370 и по РС МКС на полигоне «Медвежьи озёра»;

в сентябре 2010 г. проведены предварительные испытания ПКТИ, РКД присвоена литера «О»;

— в ноябре — декабре 2010 г. в соответствии с приказом Командующего РВСН на 4 ГЦМП с положительным результатом проведены МВИ, совмещённые с работой по обеспечению пусков изделий РКТ («Тополь-Э», «Искандер», «С-400»);

— в августе 2011 г. комплекс перебазирован с 4 ГЦМП МО РФ на объект 370, где обеспечивал 17.08.11 запуск изделия РС-20Б с ГКА;

— в настоящее время комплекс находится на полевой позиции объекта 370 и планируется к обеспечению очередного пуска изделия РС-20Б.

БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ПКТИ 15Н2181

— Функциональная универсальность — способность выполнять целевые задачи в составе измерительных комплексов изделий РКТ при различных вариантах функционального включения ;

— Функциональная автономность — способность самостоятельного решения всего комплекса задач обеспечения и целевого применения;

— Транспортабельность — возможность экономичной транспортировки в рабочую точку всеми видами транспорта с соблюдением установленных правил перевозок, в том числе международных;

— Оптимизация критерия «цена — качество» за счёт конструктивной компоновки, выбора базовых систем и гибкого построения аппаратно-программного комплекса;

— Модульность построения, высокая степень «заводской готовности», возможность изменения конфигурации и модернизации под конкретные задачи.

ПКТИ 15Н2181 обеспечивает:

— возможность приёма и регистрации 4-х разночастотных потоков ТМИ с линейной поляризацией, сформированной в телеметрических кадрах существующих БРТС, а также перспективных и иностранных структур, соответствующих рекомендациям CCSDS на дальностях до 2000 км в метровом (М1, М2, М3) и дециметровом (Д1, Д2, Д4) диапазонах;

— возможность экспресс-обработки принятой ТМИ (в том числе информации НАП), регистрации и выдачи в реальном масштабе времени полученных результатов по каналам спутниковой связи абонентам;

— возможность перебазирования в рабочие районы, в том числе за пределами РФ различными видами транспорта (автотранспорт, железнодорожные платформы, транспортные самолеты, морские и речные суда) с соблюдением установленных правил транспортировки, международно-правовых и таможенных норм;

— возможность автономного функционирования на удаленных полевых позициях в условиях граничных климатических воздействий (Крайний Север — особо жаркие районы).

Конструктивное построение ПКТИ 15Н2181

Основные размеры конструкции

Внешняя компоновка базового кузова-контейнера КК6.2.31.1

Комплектация базового кузова-контейнера КК6.2.31.1

? система отопления и вентиляции (отопительно-вентиляционная установка ОВ95)

? система кондиционирования «Дайкон»

? система воздухоснабжения в загрязнённой атмосфере (фильтровентиляционная установка ФВУА-100А-24)

? система электроснабжения с ДЭС «Атлас-Копко» и устройствами обеспечения электробезопасности

? система освещения

? комплект кабелей для подключения к внешним источникам электроэнергии

? автономная система электропитания постоянным током (две аккумуляторные батареи 6СТ190)

? средства пожарной сигнализации (извещатели ИП212)

? средства пожаротушения (автоматические и ручные огнетушители)

? погрузочно-разгрузочное устройство (электрогидравлическое ЭГПРУ-10)

? стояночные домкраты

? лестница, трапы

? тент

Внутренняя компоновка оборудования ТОК

Компоновка антенных систем ПКТИ 15Н2181

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ПКТИ 15Н2181

ХАРАКТЕРИСТИКИ АС МАС-3

В состав антенны МАС-3 входит:

— зеркальная система (ЗС);

— опорно-поворотное устройство (ОПУ);

— система наведения (СН);

— радиотехническое оборудование (РТО);

— комплект принадлежностей и упаковок.

Диапазон вращения антенны составляет:

— по азимуту ± 270 град;

— по углу места 0 — 180 град.

Макс. скорость вращения — 20 град/с.

Зеркальная система представляет собой сетчатое параболическое зеркало диаметром 3 м с облучающей системой из трех логопериодических антенн соответственно для МI, МII, MIII, ДI, ДII и ДIV телеметрических радиодиапазонов.

Антенна МАС-3 — мобильная (транспортируемая) антенная система предназначена для приема телеметрических сигналов в диапазонах радиоволн МI, МII, МIII, ДI, ДII, ДIV. Вес — 250 кг.

Антенна МАС-3 рассчитана для работы на открытом воздухе и обеспечивает сохранение технических характеристик при следующих рабочих условиях эксплуатации:

— при температуре окружающей среды от -50 єC до +50єC;

— при относительной влажности воздуха до 100%;

— под воздействием ветра со скоростью воздушного потока до 20 м/с;

— после воздействия ветра со скоростью воздушного потока до 30 м/с.

Характеристики ПРА «Вектор»

Аппаратура ПРА «Вектор» обеспечивает:

— прием, регистрацию и обработку потоков ТМИ в структуре БА «Скут» с информативностью 320 000 изм./с, 640 000 изм./с; 1280 000 изм./с;

— прием, регистрацию и обработку потоков ТМИ в структуре БА «Пирит» с информативностью 32, 64, 128, 256, 512, 1024 кбит/с;

— прием, регистрацию и обработку потоков ТМИ в структуре БА РТС-9Ц с информативностью 32, 256, 512 кбит/с;

— прием, регистрацию и обработку БА «Орбита IVМО» с информативностью 196, 608, 393, 216, 786, 432, 1572, 864, 3145, 728 кбит/с;

— прием, регистрацию и обработку потоков ТМИ в структуре БА РТС-Ц с информативностью 8192 кбит/с (Fт = 4096 кбит/с);

— прием, регистрацию и обработку потоков ТМИ в структуре БА РТС9КИМ-Ц с информативностью 32, 64, 128, 256, 512 кбит/с;

— прием, регистрацию и обработку потоков ТМИ в структуре БА РТС9-ВИМ с информативностью 32, 64, 128, 256 кбит/с;

— прием, регистрацию и обработку потоков ТМИ в структуре БА РТСЦ-М2 с информативностью 512, 1024 кбит/с;

— возможность стыковки с АФУ телеметрических комплексов «Изумруд», «Жемчуг-МС» и др.;

— прием радиосигналов БА на рабочих частотах телеметрических диапазонов волн MI, MII, MIII, ДI, ДII, ДIV (прием радиосигналов в диапазонах ДI, ДII, ДIV осуществляется непосредственно либо путем конвертирования их в соответствующие частоты диапазонов MII, MIII с помощью преобразующих устройств антенн).

Модернизация ПКТИ 15Н2181 для использования в районах Крайнего Севера

В 2011 году по заказу Роскосмоса (ОАО «РКС») ОАО «НПО ИТ» в рамках материалов эскизного проекта измерительного комплекса космодрома «Восточный» разработало предложения по модернизации базового комплекта ПКТИ 15Н2181 для использования его в качестве трассового ИПа при запусках КА на околополярные орбиты. Основные требования к такой модификации в условиях Крайнего Севера при температурах до — 50єС.

Разработаны варианты применения ПИИК для разовой работы (одиночный пуск), для длительного автономного пребывания с учетом опыта применения блочно-модульных конструкций в Арктической зоне РФ.

Отдельно рассмотрены вопросы морского базирования ПИИК в открытом океане.

НАПРАВЛЕНИЯ МОДЕРНИЗАЦИИ ПКТИ 15Н2181 на 2012;2015 г. г.

— Дооснащение ПКТИ приёмной аппаратурой МПРС для одновременного приёма 8-ми взаимно-ортогональных потоков ТМИ (в рамках доработки серийного образца) — 2012 г.

— Увеличение предельной дальности приёма за счёт дооснащения АС ПКТИ зеркальной системой повышенной эффективности диаметром 3,7 м с эффективной поверхностью 5 м² (в рамках доработки серийного образца) — 2013 г.

— Разработка двухконтейнерного варианта ПКТИ с бытовым модулем на 4-х человек для использования в районах Крайнего Севера (ОКР «Восток-ТМИ») — 2012;2015 гг.

— Разработка для ПКТИ интегрированной АС типа ФАР высокой эффективности, являющейся конструктивным элементом транспортно-операторского контейнера (ОКР «Интерлюдия») — 2012 — 2015 г. г.

— Разработка гиростабилизированной АС ПКТИ, позволяющей устанавливать комплекс на морских (речных) судах различных классов (ОКР «Восток-ТМИ») — 2012 — 2015 г. г.

Научно-исследовательское судно «Космонавт Виктор Пацаев» (проект НТЦ № 7)

Общие данные:

— приписан в Морской администрации порта Калининград

— год постройки — 1968 (Ленинградский судостроительный завод имени Жданова)

— год переоборудования — 1978 (Ленинградский судостроительный завод имени Жданова)

— корпус судна — стальной, ледового класса ЛI (Л — разрешено плавание за ледоколом в сплошном льду или самостоятельно в разреженном битом льду, I-при затоплении одного отсека судно остается на плаву, сохраняя удовлетворительное состояние равновесия)

В 1970;1980;х гг. судно участвовало в 14 экспедициях в южных и центральных районах Атлантического океана, принимая и передавая по спутниковым каналам связи телеметрическую информацию космических аппаратов.

В 2000 г. судно было переведено из Санкт-Петербурга и поставлено на ремонт на СРЗ «Янтарь». 14 апреля 2001 г. НИС было ошвартовано у причала Музея Мирового океана в г. Калининграде.

С 2005 года РТК НИС «Космонавт Виктор Пацаев» работает в составе наземного контура управления РС МКС: принимает и выдаёт в ЦУП ЦНИИмаш телеметрическую информацию с КА типа «Прогресс», «Союз» и модулей СМ, ФГБ по волоконно-оптической линии связи с оценкой «хорошо». Чтобы стала возможной такая оценка, пришлось найти и устранить источник внешней помехи, это оказалась местная охранная организация, работающая на частоте близкой к частоте передачи ТМИ транспортными кораблями (ТПК, ТГК). НИС осуществляет также и голосовую связь космонавтов с ЦУП.

С каждым годом объём выполненной работы возрастает. В результате проведённой модернизации РТК НИС способен принимать одновременно до шести полных потоков информации.

Работа НИС «Космонавт Виктор Пацаев» в качестве самого западного ИП, возможно, будет продолжаться до создания штатного командно-измерительного пункта в западном регионе страны.

После модернизации в межпусковой период будет используется для:

— выполнение в акватории Мирового океана работ, связанных с деятельностью космодрома «Восточный»

— участие в поисковых и спасательных работах на море в рамках Российской системы предупреждения и действий в ЧС

— работа по полигону Куру

— коммерческие экспедиционные рейсы на выполнение разовой работы по выведению объектов, например, район работы при выведении объектов на полярные орбиты — Индийский океан

— применение НИС «КВП» при нахождении в порту приписки (предварительно — порт Находка)

Материалы создания средств приема, регистрации, обработки и отображения результатов обработки ТМИ и видеоинформации

В них отражены вопросы создания и организации функционирования в составе КСИСО двух систем — системы видеоинформационного обеспечения (СВИО) и системы информационно-телеметрического обеспечения (СИТО) в части средств приема, регистрации, обработки и отображения результатов обработки ТМИ и видеоинформации, передаваемой с борта РКН по отдельному радиоканалу.

Они содержат предложения по реализации системы видеодокументирования процессов подготовки к пуску и пуске РКН в стартовом районе, а также по созданию бортовой и наземной части системы передачи видеоинформации о протекании динамических процессов на борту РКН при полете на активном участке траектории.

Система видеоинформационного обеспечения должна обеспечить решение следующих задач:

— фото-, видео-документирование операций и технологических процессов подготовки к пуску РКН и КА на технических и стартовых комплексах космодрома;

— получение видеоизображений и документирование процессов старта и полета РКН на участке выведения КА на орбиту, в том числе протекание динамических процессов на борту РКН (включение и выключение ДУ, разделение ступеней, сброс обтекателя, отделение КА и др.);

— измерение сигнальных (энергетических) характеристик факела ДУ и состояние РКН (распределение температуры, яркости и др. характеристик);

— высокоточное измерение параметров движения РКН с целью оценки характеристик работы бортовых систем и агрегатов и аэродинамических свойств ракеты;

— выдача в реальном масштабе времени измерительной информации и видеоинформации удалённым абонентам;

— послеполетная обработка зарегистрированной измерительной и видеоинформации в интересах аварийных комиссий, службы анализа космодрома, КБ промышленности;

— обеспечение совместной обработки видео, траекторной, сигнальной, и телеметрической информации;

— обеспечение режима видеосвязи, телеконференций и репортажей для высших звеньев управления ФКА, ВСК и космодрома;

— создание и поддержание архива видеоматериалов по пускам РКН с космодрома;

— подготовка видеофильмов и видеосюжетов о пусках РКН в интересах пресс-службы Роскосмоса, ВСК и коммерческих организаций, обеспечение технического взаимодействия, стыковки, и в необходимых случаях, контроля телерепортажей с космодрома для средств массовой информации.

Выводы

В ходе практики было изучено:

— история «НПО ИТ» ;

— тематики разработок НТЦ № 3;

— тематики разработок отдела «Разработки научных и прикладных космических экспериментов, натурных испытаний изделий РКТ и перспектив развития измерительных комплексов космодромов и полигонов»;

— нормативные документов отдела;

— проект ПКТИ 15Н2181(«Селена-ИТ»);

Ознакомлено с:

— научно-исследовательским судном «Космонавт Виктор Пацаев»;

— материалами создания средств приема, регистрации, обработки и отображения результатов обработки ТМИ и видеоинформации.

Основным проектом для изучения был проект ПКТИ 15Н2181 («Селена-ИТ»). Преимуществами которого являются:

— функциональная универсальность — способность выполнять целевые задачи в составе измерительных комплексов изделий РКТ при различных вариантах функционального включения;

— функциональная автономность — способность самостоятельного решения всего комплекса задач обеспечения и целевого применения;

— транспортабельность — возможность экономичной транспортировки в рабочую точку всеми видами транспорта с соблюдением установленных правил перевозок, в том числе международных;

— оптимизация критерия «цена — качество» за счёт конструктивной компоновки, выбора базовых систем и гибкого построения аппаратно-программного комплекса;

— модульность построения, высокая степень «заводской готовности», возможность изменения конфигурации и модернизации под конкретные задачи;

— быстрая развертываемость;

— может использоваться в условиях Крайнего Севера при температурах до — 50єС.