 Центр управления полетами (ЦУП) Федерального космического агентства, находится неподалеку от столицы России в городе Королеве.
ЦУП входит в состав Центрального НИИ машиностроения и является наиболее крупным его научно-исследовательским подразделением.
ЦУП предназначен для обеспечения управления полетами российских космических кораблей и орбитальных станций, автоматических межпланетных станций и других космических аппаратов, которые решают задачи в интересах науки и различных отраслей хозяйственной деятельности человека.
Одновременно ЦУП ведет научные и проектные исследования и разработку методов, алгоритмов и средств решения задач управления, баллистики и навигации космических аппаратов, обработки, анализа и хранения больших объемов информации, создания высокоскоростных сетей для обмена всеми видами информации, создания систем коллективного и индивидуального отображения информации.
Управление полетом современного космического аппарата – сложный технологический процесс, который направлен на обеспечение деятельности экипажа и работы бортовых систем, выполнение научно-исследовательских и практических хозяйственных задач, предусмотренных программой полета. В этом процессе ЦУПу принадлежит особая роль. Он оперативно анализирует действия экипажа, состояние бортовых систем, координирует и направляет их работу, взаимодействует со службами космодрома, командно-измерительного и поисково-спасательного комплексов, Центра подготовки космонавтов, с академическими и отраслевыми научно-исследовательскими организациями, разработчиками космической техники, а также с представителями средств массовой информации. ЦУП является высшим иерархическим уровнем системы управления, мозговым и оперативно-техническим центром, где сходятся все нити управления космическим аппаратом с момента выведения его на орбиту и до окончания активного функционирования.
ЦУП работает круглосуточно, без выходных. И днем, и ночью он постоянно следит за состоянием бортовых систем, за самочувствием членов экипажа, всегда готов выдать необходимые технические рекомендации. Как говорят сами космонавты, жить и спать спокойно там, на орбите, они могут, прежде всего, потому, что бесконечно верят в тех, кто на Земле несет вахту за пультами управления. И специалисты ЦУПа просто не имеют права не оправдать доверие тружеников космоса, ведь от них зависит выполнение программы полета и, главное, безопасность экипажа.
Конечно, ЦУП работает не сам по себе. Его связывает доброе деловое сотрудничество со многими организациями и предприятиями. Практически постоянно он работает с Ракетно-космической корпорацией «Энергия» имени С.П.Королева (г. Королев Московской обл.) – ведущим предприятием России по разработке, изготовлению, испытаниям, обеспечению запусков и эксплуатации пилотируемых космических аппаратов. Специалисты РКК «Энергия» составляют основу Главной оперативной группы управления (ГОГУ) пилотируемыми космическими полетами. В состав ГОГУ входят представители всех организаций, участвующих в обеспечении управления полетом конкретного космического аппарата. Возглавляет ГОГУ руководитель полета.
Вначале ГОГУ работала в Центре управления полетом, который находился вблизи города Евпатория в Крыму.
 С 1974 года, ГОГУ параллельно начала работать в подмосковном ЦУПе, управляя пилотируемыми полетами по международным программам («Союз–Аполлон» и др.). А с 1977 года ГОГУ стала работать здесь постоянно, поскольку управление всеми пилотируемыми полетами с этого времени перешло в ЦУП ЦНИИмаш.
На протяжении десятилетий развивалось сотрудничество ЦУПа с Государственным космическим научно-производственным центром имени М.В.Хруничева (г.Москва). Особенно окрепло оно во время полета орбитальной станции «Мир». Специалисты ГКНПЦ контролировали функционирование входящих в состав станции модулей «Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр» и «Природа», разработчиками и изготовителями которых они являлись. Для обеспечения этой работы в ЦУПе был оборудован специальный зал управления. А с началом создания Международной космической станции взаимодействие стало еще более тесным. ГКНПЦ имени М.В. Хруничева является головным разработчиком и изготовителем первого модуля МКС – функционально-грузового блока «Заря».
За готовность экипажа к полету отвечает Центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина (Звездный городок, Щелковский район Московской обл.), с которым ЦУП давно и плодотворно сотрудничает. И не только до полета, но и во время его в ЦПК нередко моделируются ситуации, связанные с деятельностью экипажа (особенно не предусмотренные ранее), а затем космонавты получают рекомендации по работе в реальных условиях.
Если полет пилотируемый, то в ЦУПе постоянно находятся представители Института медико-биологических проблем (г. Москва). Они проводят периодические обследования космонавтов, следят за их здоровьем, делают все возможное, чтобы поддержать работоспособность и самочувствие экипажа на должном уровне.
Когда автоматические станции совершали полеты в так называемый дальний космос (к планетам Венера, Марс, к комете Галлея), ЦУП постоянно взаимодействовал с головным разработчиком этих аппаратов – Научно-производственным объединением имени С.А. Лавочкина (г. Химки Московской обл.). Технические средства и персонал ЦУПа совместно со специалистами НПО имени С.А. Лавочкина обеспечивали выполнение задач по реализации программ полета космических аппаратов к другим небесным телам Солнечной системы.
«Глаза и уши» ЦУПа – наземные командно-измерительные пункты – находятся в ведении Министерства обороны. Без этих средств невозможно обеспечить управление космическим полетом. Головной организацией по созданию наземных средств управления космическими аппаратами является Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем (г. Москва). В настоящее время в составе Единого государственного наземного автоматизированного комплекса управления (ГосНАКУ) космическими аппаратами организуется гражданская компонента, максимально адаптированная к задачам и особенностям управления пилотируемыми и автоматическими космическими аппаратами научного и социально-экономического назначения. Возглавить данную работу поручено ЦУПу ЦНИИмаш, и для этого в его составе создан центр ситуационного анализа, координации и планирования работы средств гражданской компоненты Единого ГосНАКУ. В обязанности создаваемого центра, как видно из его названия, вменяются оперативный ситуационный анализ текущего состояния космических аппаратов, управление которыми осуществляется из ЦУПа, и наземных средств управления.
 С развитием сотрудничества разных стран в области совместных пилотируемых полетов, которое стало практически постоянным еще на станции «Мир» и сейчас продолжается на Международной космической станции, ЦУП начал пользоваться услугами и зарубежных партнеров. Сейчас, например, через американские средства имеется возможность радиосвязи с экипажем и проведения телевизионных передач с орбиты, что особенно важно при выполнении таких ответственных операций, как работа в открытом космосе и стыковка кораблей со станцией.
С космодромом ЦУП взаимодействует еще до старта, сообщает ему точное время пуска ракеты-носителя, дает целеуказания для радиосредств. Космодром информирует ЦУП о ходе предстартовой подготовки, о готовности к пуску. Перед стартом в ЦУП начинает поступать телеметрическая информация с космического аппарата. По этой информации специалисты ЦУПа судят о состоянии бортовых систем и аппарата в целом, об их работоспособности на участке выведения в условиях перегрузок и вибраций. За полет на участке выведения на орбиту, т.е. от старта и до отделения космического аппарата от последней ступени ракеты-носителя, за безопасность экипажа на этом участке несет ответственность космодром, а после выведения на орбиту – ЦУП.
В течение всего полета, от старта до посадки спускаемого аппарата, с ЦУПом взаимодействует поисково-спасательная служба. ЦУП сообщает ей о районах и времени возможных посадок, данные о траектории снижения, информацию о самочувствии космонавтов и состоянии космического аппарата. Представители поисково-спасательной службы, в свою очередь, сообщают ЦУПу о готовности к работе, о задействованных средствах и метеоусловиях в районе приземления.  Поисково-спасательная служба претерпела много изменений в своем названии и сегодня согласно штатному расписанию является управлением организации авиационно-космического поиска и спасания в структуре Федеральной аэронавигационной службы. Но остается неизменным ее первоначальный позывной – «ПСК» (поисково-спасательный комплекс).
Специалисты организаций – разработчиков бортовых систем совместно со специалистами ЦУПа участвуют в анализе работы космического аппарата. В этих организациях находятся в постоянной готовности математические и аналоговые модели. Соответствующие математические модели имеются в ЦУПе. В случае нештатной ситуации на борту всегда можно смоделировать ее, чтобы выяснить причину и отработать мероприятия по выходу из создавшегося положения.
Большое влияние на программу полета оказывают оперативные оценки результатов научных исследований, проводимых на борту космических аппаратов. Поэтому многочисленные организации – постановщики экспериментов ведут постоянную обработку поступающей целевой научной информации. В периоды проведения этих работ их представители присутствуют в ЦУПе.
 При реализации международных проектов в ЦУПе работают группы поддержки из специалистов стран–участниц. Когда-то это было эпизодическим явлением, теперь же их присутствие стало постоянным. Так, например, специалисты НАСА – Национального управления США по аэронавтике и космосу – постоянно присутствуют в подмосковном ЦУПе с 1995 года, когда начались совместные полеты российских космонавтов и американских астронавтов на станции «Мир» и кораблях «Спейс шаттл». В российском ЦУПе развернут целый сектор управления американскими модулями, которые входят в состав МКС. Задачей специалистов НАСА, работающих в этом секторе, является проведение операций по управлению полетом американского сегмента МКС в случае выхода из строя их ЦУПа – Космического центра имени Л. Джонсона, который находится в городе Хьюстоне, штат Техас. В этом центре развернут аналогичный российский сектор управления. Российский и американский ЦУПы соединены всеми необходимыми линиями связи, и между ними идет круглосуточный обмен информацией. Так что в принципе каждый Центр может полностью принять все управление станцией на себя. Процедура передачи управления была изначально оговорена специальными нормативными документами, согласованными российской и американской сторонами.
Надо сказать, что теперь это не только теория, поскольку уже трижды из-за чрезвычайных обстоятельств в США все управление МКС передавалось в российский ЦУП.  Первый случай был, когда американский Центр прекращал свою работу из-за угрозы терактов в связи с трагическими событиями 11 сентября 2001 года. Второй раз – 3 октября 2002 года, когда через штат Техас проходил ураган «Лилли». Третий случай был самым длительным – с 22-го по 27 сентября 2005 года. Тогда на Техас надвигался ураган «Рита». Персонал своего Центра американцы эвакуировали, в том числе была эвакуирована и работающая там группа российских специалистов. Все управление МКС перешло в российский ЦУП.
Что тогда изменилось в российском ЦУПе? Группа американских специалистов с односменной работы перешла на двухсменную, а после прибытия подкрепления из США стала работать в три смены. При такой ситуации дополнительная нагрузка ложится на российские средства связи, приема и обработки информации, поступающей с МКС, поскольку все теперь идет через них. Поэтому для повышения надежности управления были задействованы те средства, которые обычно привлекаются, когда выполняются наиболее ответственные полетные операции.
Управления российским сегментом эти события практически не коснулись. ЦУП ЦНИИмаш как работал в обычном круглосуточном режиме, так и продолжал работать. И у российской стороны еще не было ни причины, ни повода передавать свои бразды правления в американский Центр.
К сожалению, для штата Техас ураганы не редкость, правда, далеко не все из них представляют реальную угрозу. Но, тем не менее, обеспечение безопасности полета Международной космической станции требует, чтобы каждый Центр всегда был готов принять все управление на себя.
 В 2007 году в ЦУПе введен в эксплуатацию сектор управления для специалистов Европейского космического агентства. Это было сделано в преддверии полета европейского автоматического грузового корабля ATV к МКС для повышения надежности его управлением, а также запуска европейского научного модуля «Колумбус», предназначенного для постоянной работы в составе МКС.
У подмосковного ЦУПа давние хорошие деловые связи с космическими агентствами Франции, Германии, Китая, Японии, Индии и других стран.
ЦУП оснащен самой современной техникой. Он располагает мощным узлом связи и средствами сбора информации. На базе передовых технических и вычислительных средств созданы специализированные высокопроизводительные информационно-вычислительные комплексы, позволяющие автоматизировать баллистико-навигационное, телеметрическое и командно-программное обеспечение процессов управления, решать задачи моделирования и информационного сопровождения космических полетов, а также отображения информации для коллективного и индивидуального пользования. В своей работе ЦУП использует, в основном, собственные программные продукты.
Вся информация от космических аппаратов – командно-программная, телеметрическая, баллистическая, телевизионная, речевая – поступает в ЦУП через командно-измерительные пункты по наземным и спутниковым каналам связи. Обработка, анализ и отображение информации производятся в темпе реального времени. Это означает, что во время сеансов связи с космическим аппаратом все данные о состоянии контролируемых его параметров становятся известны специалистам практически без задержек. Такое стало возможным благодаря наличию в ЦУПе одной из самых современных высокоскоростной корпоративной локальной вычислительной сети, построенной на базе оптоволоконных каналов связи и цифровых систем обработки информации. Эта сеть объединяет между собой все функциональные части информационно-вычислительных комплексов, состоящие из высокопроизводительных серверов, рабочих станций и персональных компьютеров.
 Технические возможности ЦУПа, его программно-аппаратное оснащение и квалификация персонала позволяют одновременно работать по нескольким различным программам. С 1999 года ЦУП стал управлять околоземными автоматическими космическими аппаратами научного и социально-экономического назначения. С того же года он постоянно участвует в обеспечении запусков космических аппаратов по международному проекту «Морской старт».
В 1995 году в составе ЦУПа начал функционировать Информационно-аналитический центр координатно-временного и навигационного обеспечения (ИАЦ КВНО). Являясь подразделением головного института отрасли, ИАЦ КВНО обеспечивал поддержку Российского космического агентства в научно обоснованном формировании стратегии развития и решении практических задач координатно-временного и навигационного обеспечения (КВНО), создании перспективных средств КВНО, научно-методическом и информационном сопровождении высокоточных средств и систем КВНО в интересах потребителей, а также научное и экспериментальное обоснование программ развития средств КВНО и глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Специалисты ИАЦ КВНО собирали и обрабатывали информацию с более чем 300 навигационных станций и около 50 станций лазерной локации мировых сетей, осуществляли информационное взаимодействие с отечественными и зарубежными навигационными центрами, международными службами геодинамики (IGS), лазерной локации (ILRS), вращения Земли (IERS).
В апреле 2007 года ИАЦ КВНО выделился из структуры ЦУПа и стал самостоятельным центром в составе ЦНИИ машиностроения с прямым подчинением его генеральному директору.
В 2000 году ЦУП был определен головной организацией по новому актуальному направлению – созданию автоматизированной системы сбора, обработки, анализа и передачи информации о космических объектах техногенного и естественного происхождения в околоземном космическом пространстве. Главной задачей создаваемой системы является формирование в автоматизированном режиме на основе анализа данных, полученных из отечественных и зарубежных источников, достоверной информации о возникновении в околоземном космическом пространстве опасных и чрезвычайных ситуаций и своевременное доведение этой информации до потребителей.
Широкий спектр разнообразных задач, поставленных перед ЦУПом, невозможно решать без интеграции и эффективной организации интеллектуальной деятельности. Уникальным здесь является то, что в ЦУПе действуют две организационные структуры. Первая – это традиционное административное деление персонала на научно-технические подразделения. Вторая – совокупность оперативных служб, входящих в оперативные группы управления и поддержки. В составе оперативных служб специалисты ЦУПа непосредственно участвуют в тренировках и круглосуточной работе по обеспечению управления полетом космических аппаратов, а также в поддержке этих процессов во время старта космических аппаратов, их стыковки, работы экипажа в открытом космосе, спуска с орбиты, некоторых космических экспериментах и нештатных ситуациях. В составе научно-технических подразделений ведущие специалисты и научные сотрудники участвуют в анализе проблем управления, разработке аппаратно-программных средств и информационных материалов. Многолетняя практика показала, что работа специалистов параллельно в двух таких организационных структурах позволяет успешно решать проблемы, возникающие при быстрой трансформации облика управляемых объектов и изменении их задач.
В ЦУПе созданы все условия для круглосуточной работы Государственных и межведомственных комиссий, Главных оперативных групп управления, служб Главных конструкторов, представителей организаций – разработчиков бортовых систем, а также организаций – потребителей космической информации. В настоящее время ЦУП располагает двумя Главными и пятью (при необходимости их количество может быть увеличено) малыми залами управления, которые оснащены современными средствами связи, автоматизированными рабочими местами, средствами коллективного и индивидуального отображения. Кроме того, имеются свыше 300 комнат для групп управления и поддержки. ЦУП стал местом частых сборов руководителей кооперации исполнителей и заказчиков космических программ. Здесь в свободной атмосфере непосредственного общения обсуждаются текущие проблемы реализации отдельных проектов и космической деятельности в целом, планируются дальнейшие совместные действия отраслевого и межотраслевого уровня.
Таков ЦУП ЦНИИмаш сегодня.
вверх |
