МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НЕКОММЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ К. И.САТПАЕВА
Институт инженерии и высоких технологий
Кафедра «Эксплуатация космических средств»
«Утверждаю»
Директор ИИВТ
___________
«___» __________ 2016г.
ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)
По дисциплине: Бортовой комплекс управления
Специальность: 5В074600 – космическая техника и технология
Форма обучения: дневная
Всего: 3 кредита
Курс: 4 (бакалавры)
Семестр: 1
Лекций: 30 часов
Практическое занятие: 15 часов
Рубежный контроль: (количество)2
СРМП: 45 часов
СРМ: 15/30
Всего аудиторных часов: 90
Всего внеаудиторных часов: 45
Трудоемкость: 135
Курсовой проект: 1 семестр
Алматы 2016
Программа курса составлена:
, старшим преподавателем на основании Государственного классификатора направления подготовки Высшего профессионального образования, типового и рабочего учебных планов специальностей и типовой программы дисциплины.
Рассмотрена на заседании кафедры: «Эксплуатация космических средств»
«___» _____________ 2016 г. Протокол № ___.
Заведующий кафедрой эксплуатации космических средств
Профессор Е. Тулекбаев
Одобрена методическим Советом Института инженерии и высоких технологий «___» ___________ 2016г. Протокол № ___.
Председатель, профессор
Сведения о преподавателе:
Омар Рахметкали Темирханулы, окончил факультет автоматики и вычислительной техники Ленинградской (Санкт-Петербургской) Военной Инженерной Академии имени в 1977 году по специальности «Системы управления и специальное электрооборудование летательных аппаратов (космических аппаратов и ракет космического назначения), педагогический стаж свыше 15 лет, имеет практический опыт работы по эксплуатации космических средств более 20 лет, непосредственный участник на разных инженерно-испытательных (1977-1990) подготовки и пуска с космодрома Байконур более 135 РКН «Протон» с космическими аппаратами различного народно-хозяйственного, военного и научно-исследовательского назначения; работа на руководящих должностях (1993-2002) в Управлении космодрома Байконур Национального аэрокосмического агентства (комитета) Республики Казахстан (ныне Казкосмос) и его структурах.
Методических указаний по данной дисциплине не имеется.
Офис: кафедра «Эксплуатации космических средств
Адрес: 050013, 2, ГУК, ауд.808.
Цели и задачи дисциплины
Сформировать у студентов современное мировоззрение по вопросам управления космическим аппаратом с помощью бортового комплекса управления (БКУ), как центрального комплекса управления, на который возлагается все вопросы автоматического управления космическим аппаратом (КА) на орбите. Показать также управление КА (посредством БКУ) через наземные комплексы управления (НКУ), как отдельных комплексов, так и комплексов в составе центров управления полетом КА (ЦУП). Выработать у бакалавров понимание и навыки по вопросам автоматического управления спутниками через БКУ, как центральный орган управления КА.
Цели преподавания дисциплиныОсвоение вопросов автоматического управления КА через его бортовой комплекс управления. Выработать у бакалавров глубокое понимание работы БКУ в условиях орбитального движения космических аппаратов. С помощью преподавателя или самостоятельно студент изучает работу БКУ при полете космического аппарата по по той или иной орбитальной траектории и учится освоению основ небесной механики, баллистики, навигации и управления КА. Бакалавр должен мочь применить полученные знания и навыки для выполнения конкретных работ при непосредственных испытаниях КА или при его управлении КА через НКУ.
В данном курсе наглядно раскрываются все основы работы БКУ КА различного назначения. В дисциплине раскрывается история развития автоматического управления всех систем КА, а также роль БКУ в связи с развитием вычислительной и информационных технологий. В дисциплине используются конкретные примеры работы БКУ применительно к полету КА ДЗЗ, связи, МКС и микроспутников. Разъясняется различие управления летательных аппаратов с БКУ и без него. Обращается внимание на понимание студентами роли БКУ в управлении работой всех систем КА.
При изложении учебного материала преподавателем использован богатый опыт работы и знание вопросов практической эксплуатации объектов (комплексов) космодрома Байконур с 1977 года по 1991год, а также непосредственный опыт и знание эксплуатации Россией космодрома в современных условиях аренды комплекса Байконур.
Задачи изучения дисциплиныРаскрытие сути назначения и работы бортового комплекса управления. Показ конкретных особенностей БКУ. Показ разновидностей задач управления БКУ в зависимости от габаритов и массы спутника и задач, возложенных на управление спутником и на управление полезной нагрузкой КА (целевого блока КА). Чтобы студент, как будущий специалист, инженер, прежде всего, глубоко понимал, как реализованы на практике принципы управления КА БКУ.
При решении профессиональных задач бакалавру необходимо овладеть знаниями и пониманием всех задач управления КА, которые возлагаются на бортовой комплекс управления.
Поэтому у бакалавров нужно сформировать глубокое понимание логики работы бортового комплекса управления, умение качественно выполнить работы по испытаниям и функционированию БКУ, как на этапе подготовки КА, так и в ходе работы БКУ на орбите.
1.3.Пререквизиты: космическая физика, основы космической деятельности, баллистика.
1.4. Постреквизиты: специальные дисциплины по проектированию, разработке, производству, управлению, испытаниям и эксплуатации БКУ и других систем космических аппаратов.
Система оценки знаний магистрантов
Распределение рейтинговых процентов по дисциплине по видам контроля
Таблица 1.
Вид контроля | Форма контроля | Проценты |
Итоговый контроль | Курсовой проект | 30 |
Рубежный контроль | Коллоквиум | 30 |
Текущий контроль | СРМ | 30 |
Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине
«Бортовой комплекс управления»
Таблица 2.
Недели | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
Виды контроля | СР | СР | СР | СР | СР | СР | СР | Кл (Рк) | СР | СР | СР | СР | СР | СР | СР | СР | Кл (Рк) |
Кол-во контроля | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 |
Виды контроля: Кл(Рк) – коллоквиум (рубежный контроль), СР – самостоятельная работа |
Оценка знаний магистрантов
Таблица 3.
Оценка | Буквенный эквивалент | Рейтинговый бал (в процентах %) | В баллах |
Отлично | А | 95-100 | 4 |
А- | 90-94 | 3,67 | |
Хорошо | В+ | 85-89 | 3,33 |
В | 80-84 | 3,00 | |
В- | 75-79 | 2,67 | |
Удовлетворительно | С+ | 70-74 | 2,33 |
С | 65-69 | 2,00 | |
С- | 60-64 | 1,67 | |
D+ | 55-59 | 1,33 | |
D | 50-54 | 1,00 | |
Неудовлетворительно | F | 00-49 | 0 |
Содержание дисциплины
«Бортовой комплекс управления»
Распределение часов по видам занятий
Таблица 4.
Наименование темы | Количество академических часов | |||
Лекции | Практич. занятия | СПМП | СРМ | |
1.Введение в автоматическое управление КА | 2 | 1 | 3 | 3 |
2.История автоматического управления КА | 2 | 1 | 3 | 3 |
3.Назначение и функции БКУ | 2 | 1 | 3 | 3 |
4. Системы КА, управляемые через БКУ | 2 | 1 | 3 | 3 |
5. Логика БКУ | 2 | 1 | 3 | 3 |
6. Проверка на функционирование БКУ при подготовке к летным испытаниям | 2 | 1 | 3 | 3 |
7. Роль БЦВМ в управлении КА через БКУ | 2 | 1 | 3 | 3 |
8. Обеспечение надежности работы аппаратуры БКУ | 2 | 1 | 3 | 3 |
9. Управление КА через НКУ и БКУ | 2 | 1 | 3 | 3 |
10. Роль НКУ и БКУ в нештатных ситуациях | 2 | 1 | 3 | 3 |
11. БКУ КА ДЗЗ | 2 | 1 | 3 | 3 |
12. БКУ спутников связи | 2 | 1 | 3 | 3 |
13. БКУ МКС | 2 | 1 | 3 | 3 |
14. БКУ мини спутника, особенности | 2 | 1 | 3 | 3 |
15. Перспективы развития и совершенствования БКУ | 2 | 1 | 3 | 3 |
Всего: | 30 | 15 | 45 | 45 |
Перечень и виды заданий и график их выполнения:
Виды заданий и сроки их выполнения
Таблица 5
Виды контроля | Вид работы | Темы работы | Ссылки на рекомендуемую литературу с указанием страниц | Срок сдачи № недели |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 1. Введение в автоматическое управление КА | Основная литература: 1 (13-25) | 1 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 2.История автоматического управления КА | Основная литература: 1 (26-30) | 2 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 3.Назначение и функции БКУ | Основная литература: 1 (30 -54) | 3 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 4.Системы КА, управляемые через БКУ | Основная литература: 1 (30-75) | 4 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 5. Логика БКУ | Основная литература: 1 (76-87) | 5 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 6. Проверка на функционирование БКУ при подготовке к летным испытаниям КА | Основная литература: 1 (90-100) | 6 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 7. Роль БЦВМ в управлении КА через БКУ | Основная литература: 1 (103-125) | 7 |
Рубежный контроль | Кл | Темы 1-7 | Основная литература: 1 (1-125) | 8 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 8. Обеспечение надежности работы аппаратуры БКУ | Основная литература: 1 (111-115) | 9 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 9. Управление КА через НКУ и БКУ | Основная литература: 1 (116-121) | 10 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 10. Роль НКУ и БКУ в нештатных ситуациях | Основная литература: 1 (121-127) | 11 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 11. БКУ КА ДЗЗ | Основная литература: 1 (139-150) | 12 |
Рубежный контроль | Кл | Темы 7-12 | Основная литература: 1 (111-150) | 13 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 12. БКУ спутников связи | Основная литература: 1 (150-181) | 14 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 13. БКУ МКС | Основная литература: 1 (182-201) | 15 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 14. БКУ миниспутника, особенности | Основная литература: 1 (204-215) | 16 |
Текущий контроль | Практ. занятия | 15. Перспективы развития и совершенствования БКУ | Основная литература: 1 (216-225) | 17 |
Итоговый контроль | Письменный экзамен | Согласно подготовленным и утвержденным экзаменационным билетам | Основная Конспект лекций | 17 |
План занятий самостоятельной работы магистрантов под руководством преподавателя (СРМП)
Таблица 6.
№ | Задание по темам | Рекомендации | Литература |
1 | Введение в автоматическое управление КА | Изучение основ автоматического управления | Основная литература: 1 (13-25) |
2 | История автоматического управления КА | Изучение истории автоматического управления | Основная литература: 1 (26-30) |
3 | Назначение и функции БКУ | Освоение основ назначения и функций БКУ | Основная литература: 1 (30 -54) |
4 | Системы КА, управляемые через БКУ | Освоение особенностей управления через БКУ | Основная литература: 1 (30-75) |
5 | Логика БКУ | Освоение логики БКУ | Основная литература: 1 (76-87) |
6 | Проверка на функционирование БКУ при подготовке к летным испытаниям КА | Освоение сути функционирования БКУ | Основная литература: 1 (90-100) |
7 | Роль БЦВМ в управлении КА через БКУ | Освоение роли цифровой машины в управлении КА | Основная литература: 1 (100-110) |
8 | Обеспечение надежности работы аппаратуры БКУ | Освоение сути надежности работы аппаратуры | Основная литература: 1 (111-115) |
9 | Управление КА через НКУ и БКУ | Освоение особенностей управления КА | Основная литература: 1 (116-121) |
10 | Роль НКУ и БКУ в нештатных ситуациях | Освоение сути нештатных ситуаций | Основная литература: 1 (121-127) |
11 | БКУ КА ДЗЗ | Освоение назначения ДЗЗ | Основная литература: 1 (139-150) |
12 | БКУ спутников связи | Освоение управления целевой нагрузкой | Основная литература: 1 (150-181) |
13 | БКУ МКС | Освоение управления системами МКС | Основная литература: 1 (182-201) |
14 | БКУ миниспутника, особенности | Освоение управления микроспутником | Основная литература: 1 (204-215) |
15 | Перспективы развития и совершенствования БКУ | Ознакомление с перспективами развития БКУ | Основная литература: 1 (216-225) |
План занятий самостоятельной работы магистрантов (СРМ)
Таблица 7.
№ | Задание по темам | Форма проведения | Методические рекомендации | Литература |
1 | Введение в автоматическое управление КА | Тренинг | Изучение основ автоматического управления | Основная литература: 1 (13-25) |
2 | История автоматического управления КА | Тренинг | Изучение истории автоматического управления | Основная литература: 1 (26-30) |
3 | Назначение и функции БКУ | Тренинг | Освоение основ назначения и функций БКУ | Основная литература: 1 (30 -54) |
4 | Системы КА, управляемые через БКУ | Тренинг | Освоение особенностей управления через БКУ | Основная литература: 1 (30-75) |
5 | Логика БКУ | Тренинг | Освоение логики БКУ | Основная литература: 1 (76-87) |
6 | Проверка на функционирование БКУ при подготовке к летным испытаниям КА | Тренинг | Освоение сути функционирования БКУ | Основная литература: 1 (90-100) |
7 | Роль БЦВМ в управлении КА через БКУ | Тренинг | Освоение роли цифровой машины в управлении КА | Основная литература: 1 (100-110) |
8 | Обеспечение надежности работы аппаратуры БКУ | Тренинг | Освоение сути надежности работы аппаратуры | Основная литература: 1 (111-115) |
9 | Управление КА через НКУ и БКУ | Тренинг | Освоение особенностей управления КА | Основная литература: 1 (116-121) |
10 | Роль НКУ и БКУ в нештатных ситуациях | Тренинг | Освоение сути нештатных ситуаций | Основная литература: 1 (121-127) |
11 | БКУ КА ДЗЗ | Тренинг | Освоение назначения ДЗЗ | Основная литература: 1 (139-150) |
12 | БКУ спутников связи | Тренинг | Освоение управления целевой нагрузкой | Основная литература: 1 (150-181) |
13 | БКУ МКС | Тренинг | Освоение управления системами МКС | Основная литература: 1 (182-201) |
14 | БКУ миниспутника, особенности | Тренинг | Освоение управления микроспутником | Основная литература: 1 (204-215) |
15 | Перспективы развития и совершенствования БКУ | Тренинг | Ознакомление с перспективами развития БКУ | Основная литература: 1 (216-225) |
Список литературы
Основная литература:
Бортовые комплексы управления космическими аппаратами: Учебное пособие/ . – Москва: издательство МГТУ им. , 2014.-245с., с ил.
Дополнительная литература:
Анисимов комплексы управления космическими аппаратами связи и навигации. История создания, принципы построения и эксплуатации. Железногорск. 2007г. 94с.
