Как настоящий: 3D-технология РКС будет управлять спутниками на орбите

Специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») создали инновационное программное решение –цифровой двойник космического аппарата. Разработка на стыке технологий дополненной реальности и 3D-моделирования выводит управление космической техникой на новый уровень, делает этот процесс интерактивным и, таким образом, снижает затраты на персонал и аппаратную инфраструктуру центров управления полетами.

Визуальный осмотр любой техники – один из важнейших этапов при анализе ее текущего состояния. Однако такой подход неприменим к космическим аппаратам на орбитах над Землей. Сейчас в центрах управления полетами мониторинг состояния космической техники происходит, в основном, по так называемым мнемосхемам: на мониторе оператора отображается двухмерная картинка с электрическими схемами блоков аппаратуры, а цветовая индикация – подсвечивание или мигание на том или ином элементе – информирует, какой процесс сейчас происходит.

Новая технология РКС в режиме реального времени на основе данных телеметрических датчиков ракет-носителей, разгонных блоков и спутников проецирует на экран оператора центра управления полетами их цифровые двойники. Цифровая 3D-модель является абсолютной копией настоящего аппарата. В ней учтены все элементы, из которых собран живой оригинал, она обеспечивает мониторинг состояния объекта в подробностях буквально на одном экране: отображаются подсистемы аппарата, углы поворота солнечных батарей, температурные карты узлов, состояние включения бортовых приборов и другие параметры.

Элементы цифрового двойника – блоки аппаратуры, агрегаты, двигатель и его навесное оборудование, топливные баки, солнечные батареи, аккумуляторы – изменяют свои размеры, положение и цвет в соответствии с реальными показателями включения-отключения, давления, температуры, наполненности, режимов работы, положения спутника относительно Земли и других космических аппаратов. Все это напоминает компьютерный авиасимулятор – только модель РКС проецирует настоящий спутник в конкретной точке орбиты с абсолютной точностью всех параметров.

При оценке состояния аппаратов по мнемосхемам данные от каждого датчика поступают обособленно. Чтобы свести их воедино и рассчитать отклонения от эталонных параметров запуска и перелета на рабочую орбиту, нужно время и дополнительные усилия. Цифровой же двойник позволяет вживую наблюдать любые отклонения и нивелировать их последствия «здесь и сейчас» командами управления с Земли.

Инновационное решение уже опробовано на недавних запусках с космодрома «Восточный» и вскоре будет использовано при запуске спутника «Кондор-ФКА». Программный продукт стал частью стратегической работы холдинга «Российские космические системы» по унификации космической бортовой и наземной аппаратуры – он позволит привести к «единому знаменателю» разрозненные подходы к строительству и эксплуатации космической техники и ускорит переход к потоковому производству спутников.