Технические эксперименты и исследования на Российском сегменте МКС

Эксперимент "Контур"

Цель:

Разработка и исследование методов безопасного управления через сети общего пользования удаленными робототехническими устройствами (УРО) с учетом характерных для таких сетей непредсказуемых временных задержек.

Задачи:

• Исследование вероятностных характеристик телематического канала управления при проведении сеансов связи через Интернет с манипулятором на борту МКС.
• Исследование методик компенсации случайных нестационарных задержек в передаче информационного сигнала в IP-сетях общего доступа.
• Отработка ПМО удаленного управления УРО по IP-сетям общего доступа c учетом требований информационной безопасности и в условиях наличия случайных нестационарных задержек в передаче данных.

Используемая научная аппаратура:

Аппаратура "ROKVISS", в составе:

• 2-шарнирный манипулятор ROKVISS;
• бортовой компьютер ОВС;
• модуль связи;
• две телекамеры;
• система подсветки рабочей области.

Используемая штатная аппаратура:

• блок силовой коммутации электронный;
• блок сервера полезной нагрузки.

Аппаратура работает в автоматическом режиме (выполнение предварительно заданной программы) или в режиме "телеприсутствия" (дистанционное ручное управление с Земли в режиме реального времени).
Сопровождение и техническое обеспечение сеансов связи с манипулятором осуществляется через наземную станцию космической связи г. Вайльхайм (Германия) с помощью немецких партнеров из института Робототехники и Мехатроники (DLR-RM).
В ходе выполнения сеансов КЭ с автоматизированных рабочих мест (АРМ), расположенных в ЦНИИ РТК (г. Санкт-Петербург) и, впоследствии, в РКК "Энергия" (г. Королев), обеспечивается управление роботом-манипулятором на борту МКС с помощью специально разработанного программно-математического обеспечения (ПМО). Используется следующая схема управления манипулятором на борту МКС: АРМ РТК (Россия) - Интернет - институт DLR-RM (Германия) - наземная антенная станция в г. Вайльхайм (Германия) - МКС.
Во время проведения эксперимента на АРМ управления в режиме реального времени производится сбор данных о рабочих параметров манипулятора (углы поворота шарниров и моменты) и видео информации о его работе, а также характеристик телематического канала связи между РТК и DLR-RM (задержки сигнала, джиттер и др.).
Кроме того, по штатным телеметрическим каналам в ЦУП поступает служебная информация для обеспечения эксперимента.

Результаты эксперимента:

Экспериментальные данные с результатами выполнения сеансов управления роботом-манипулятором через Интернет с визуальным контролем с помощью телекамеры перемещений робота-манипулятора, передаваемых через Интернет, и подтверждение их соответствия расчетным.