IV

IV. ВАЖНЕЙШИЕ ЗАКОНЧЕННЫЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ И ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИЕ РАБОТЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ В 2006г. И ГОТОВЫЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

Начиная с 1999 года, в рамках различных проектов в ИКИ РАН совместно с другими организациями (в первую очередь с ФГУ КЦСМ, ФГУ 'Нацрыбресурс', ЗАО 'Транзас', ФГУ МРЦМ и др.) проводились работы по созданию методов и технологий в интересах отраслевой системы мониторинга Федерального агентства по рыболовству (ОСМ). На основе этих разработок в рамках ОСМ в 2002 году была создана и введена в эксплуатацию система информационных узлов в организациях пользователях ОСМ. Система обеспечила оперативную актуализацию и доступ к информации различных пользователей.

В 2006 году после доработки данной технологии в интересах ФПС ФСБ РФ были создана и введена в эксплуатацию система информационных узлов и мобильных рабочих мест, обеспечивающих оперативную работу информацией системы мониторинга водных биоресурсов, наблюдения и контроля за деятельностью промысловых судов. Следует отметить, что созданная система обеспечила возможность работы с информацией не только стационарных, но и мобильных пользователей (находящихся, в частности, на инспекторский судах). Ввод в эксплуатацию системы информационных узлов и мобильных рабочих мест позволил обеспечить подразделения пограничной службы оперативным доступом к информации, необходимой для принятия управленческих решений по контролю за промысловой деятельностью в экономической зоне России.

Научный руководитель разработки:

Д.т.н. Лупян Е.А. 333-53-13 evgeny@rssi.ru

Один из интерфейсов обеспечивающий работу с информацией системы мониторинга водных биоресурсов, наблюдения и контроля за деятельностью промысловых судов

Универсальный приборный бортовой процессор (УБП) для космического эксперимента

Основная проблема в современных космических экспериментах на КА, работающих на больших удалениях от Земли, состоит в непредсказуемости времени появления тех или иных явлений, представляющих научный интерес, и ограниченности объема данных, которые могут быть переданы на Землю. При современном прогрессе в области создания запоминающих устройств большой емкости самым узким местом здесь является телеметрическая радиолиния, ограничения пропускной способности которой являются принципиальными. Выход, по нашему мнению, состоит в дополнении традиционной телеметрической системы с ее ограниченной пропускной способностью отдельной бортовой системой, получающей от конкретного научного прибора максимальный объем информации, накапливающей ее в течение некоторого времени и анализирующей ее с целью выяснить научную ценность полученных данных. Алгоритм анализа может уточняться в процессе работы и программа для анализа может быть модифицирована в полете.

Предлагается в последующих экспериментах по сбору космических данных принципиальное развитие идеологии таким образом, чтобы экспериментатор, помимо традиционного получения и складирования сырых физических данных на Земле, участвовал в самом ходе их обработки и промежуточного хранения на борту объекта. Такое изменение идеологии ведет к принципиальному изменению позиции физика-экспериментатора и приближает космический эксперимент к лабораторному. В то же время, для исключения возможных потерь на начальной стадии полета и по мере необходимости предлагается использоваться полностью сохраненные возможности системы сбора научной информации (ССНИ), хорошо знакомые участникам проекта Интербол и обеспечивающие эффективный сбор исходных данных.

Целью данной работы явилась разработка архитектуры современного универсального бортового процессора, создание макета и прототипа программного обеспечения к нему.

В ходе выполнения работ по теме 'Универсальный приборный бортовой процессор (УБП) для космического эксперимента' были получены научные и практические результаты, позволяющие в дальнейшем использовать их в космическом приборостроении.

Области применения:

Результаты работы могут найти практическое применение, как в космическом, так и в обыкновенном приборостроении.

В настоящее время эта работа нашла практическое использование в двух проектах, выполняемых отделом Разработки и обслуживания микропроцессорной техники и математического обеспечения ?75:

'Разработка и создание прибора ССНИ-2 для КА 'Спектр-Р'' и 'Разработка и создания комплекса научной аппаратуры 'ПЛАЗМА-Ф''
'Разработка и изготовление прибора ДПК для измерения параметров окружающей атмосферы на РС МКС'

Работа проводилась в соответствии с планом НИР ИКИ РАН; в рамках гранта Института 'Перспектива' в 2003-2004 гг. 'Особенности построения интеллектуальной бортовой системы обработки научных данных физического эксперимента'.

к.ф.-м.н. Л.С. Чесалин, lchesali@mx.iki.rssi.ru 333-30-67,

Лакутина Е.В., Круковская Е.В.

Выездной семинар: "Современные и перспективные разработки и технологии в космическом приборостроении". г.Таруса, 25-27 марта 2003г. Тезисы докладов, с. 27; L. Chesalin, A.Fedorov, V. Lutsenko, G. Zastenker. On-Board Scientific Data Treatment Model. EGS-AGU-EUG Joint Assembly. Nice, France, 06 - 11 April 2003. р.458)

Завершение ОКР по созданию аппаратуры БТН-М1:

В 2006 году в лаборатории ?503 космической гамма-спектроскопии был полностью завершен ОКР по изготовлению, испытаниям и отработкам научной аппаратуры БТН-М1 для проведения научного эксперимента 'БТН-Нейтрон' на Российском Сегменте Международной Космической Станции. Эта аппаратуры состоит из блока БТН-БД для регистрации нейтронов, гамма-лучей и заряженных частиц, который устанавливается не внешней поверхности служебного модуля 'Звезда' (рис. 1), и блока БТН-МЭ для обеспечения энергопитания и управления прибором, который устанавливается внутри служебного модуля (рис. 2). Аппаратура была создана в 2002-2006 годах, причем для блока детектирования БТН-МД использовался первый летный образец ЛО-01 прибора 'ХЕНД', разработанного в ИКИ РАН в 1997-2001 годах для изучения нейтронного излучения Марса на борту космического аппарата НАСА 'Марс Одиссей'. Второй летный образец ЛО-02 указанного прибора уже более пяти лет продолжает успешно работать на околомарсианской орбите.

Рис. 1. Детекторный блок БТН-МД (слева) и электронный блок БТН-МЭ (справа) аппаратуры БТН-М1

В октябре 2006 года аппаратура БТН-М1 была доставлена на борт МКС на космическом апарате 'Прогресс-58'. В настоящее время проведены установка и тестовые включения внутри-корабельного блока БТН-МЭ. Во время выхода экипажа 14-ой экспедиции в открытый космос 23 ноября 2006 запланирована установка внешнего блока БТН-МД и тестовые включения аппаратуры БТН-М1 в полной сборке.

До конца 2006 года должна начаться программа научных измерений по эксперименту 'БТН-Нейтрон'. В этой программе будут получены синхронные данные о потоках нейтронов в широком энергетическом диапазоне от 0.4 эВ до 15 МэВ на околоземной орбите МКС (эксперимент 'БТН-Нейтрон') и на околомарсианской орбите аппарата НАСА 'Марс Одиссей' (эксперимент 'ХЕНД'). Изучение этих данных позволит выполнить сравнительный анализ нейтронного альбедо верхней атмосферы Земли и поверхности Марса в условиях спокойного Солнца и во время мощных солнечных вспышек, изучить потоки нейтронного излучения в различных направлениях от активного Солнца. Кроме этого два прибора ХЕНД и БТН-М1 будут проводить непрерывный мониториг космических-гамма-всплесков для определения небесных координат их источников методом межпланетной триангуляции.

Аппаратура БТН-М1 создана специалистами ИКИ РАН по заказу РКК 'Энергия' им. С.П.Королева по программе МКС-Наука Федерального космического агентства. Совместные измерения в экспериментах 'ХЕНД' и 'БТН-Нейтрон' позволят экспериментнально оценить нейтронную компонену радиационного фона космического аппарата на всех участках межпланетного перелета Земля-Марс-Земля, знание о которой необходимы для планирования будущих марсианских экспедиций.