Controler de zbor
Controlorii de zbor sunt personalul centrului de control al misiunii care controlează o navă spațială în timpul zborului spațial , cum ar fi Centrul de control al misiunii Christopher C. Kraft Jr. de la NASA și Centrul european de operațiuni spațiale al 'ESA . Controlerele de zbor lucrează pe computerele stației (numite și console ) și folosesc telemetria pentru a monitoriza diferite aspecte tehnice ale unei misiuni spațiale în timp real. Fiecare controler este un expert într-o anumită zonă și comunică constant cu alți experți în camera din spate . Directorul de zbor, care conduce controlorii de zbor, monitorizează activitățile echipei sale de controlori și este responsabil pentru succesul și siguranța misiunii.
Controlori de zbor de la NASA
Camera în care lucrează controlorii de zbor a luat diferite nume de-a lungul timpului, Mission Operations Control Room (MOCR) până în anii 1980, în timp ce este acum cunoscută sub numele de Flight Control Room , FCR). Controlorii sunt experți în sisteme individuale și sfătuiesc directorul de zbor cu privire la domeniile lor de responsabilitate. Orice controlor poate solicita întreruperea misiunii dacă circumstanțele o impun. Înainte de evenimente semnificative, directorul de zbor cere fiecărui controlor să decidă dacă continuă sau întrerupe misiunea, așa-numitul GO / NO-GO sau Launch Status Check . Dacă sistemele lor sunt OK, fiecare controler dă un GO, dar dacă există o problemă care necesită un Hold sau Abort, răspunsul va fi un NO-GO. O altă formă a acestei proceduri este STAY / NO-STAY, când nava spațială a finalizat o manevră și este „parcată” lângă un alt corp, de exemplu pe orbita în jurul Pământului sau Lunii sau în timpul aterizărilor lunare.
Controlerele MOCR / FCR sunt susținute de încăperile din spate , camere în care se află alte echipe de controlere. Camera din spate a fost denumită anterior camera de asistență a personalului (SSR), în timp ce este acum cunoscută sub numele de camera de asistență multifuncțională (MPSR), deși termenul de cameră din spate rămâne cel mai comun, spre deosebire de Frontroom , camera principală. Controlorii de zbor din camera din spate sunt responsabili pentru detaliile sistemului atribuit acestora și pentru a face recomandări cu privire la acțiunile necesare care trebuie întreprinse pentru sistemul respectiv. Controlorii de zbor din camera principală sunt responsabili pentru integrarea nevoilor sistemului lor și cu cele ale restului echipei controlorului pentru a dezvolta un plan de acțiune coeziv, chiar dacă acest plan nu este neapărat cel mai bun pentru sistemul cu care se ocupă. indivizi responsabili. În cadrul lanțului de comandă al MCC, informațiile și recomandările trec din camera din spate în salonul principal către directorul de zbor și apoi potențial către echipajul pe orbită. În general, echipa controlorului de zbor din MOCR / FCR este mai experimentată decât cea a SSR / MPSR, deși controlorii de zbor mai experimentați se întorc periodic în camera din spate pentru a sprijini controlorii mai puțin experimentați.
Un exemplu de utilitate a acestui sistem a avut loc în timpul coborârii modulului lunar Apollo 11 , când au fost declanșate alarmele programului „1202” și „1201”. Controlerul GUIDO Steve Bales, nesigur dacă va declara sau nu misiunea avortată, a avut încredere în experții GUIDO din camera din spate, în special în controlerul Jack Garman, care i-a spus că este o supraîncărcare a computerului, dar că ar putea fi ignorat dacă este intermitent. Bales a declarat „GO”, directorul de zbor Gene Kranz și-a acceptat decizia și a continuat misiunea care a fost finalizată cu succes. Fără asistență în camera din spate, un controler ar putea lua o decizie incorectă pe baza unei memorii greșite sau a informațiilor care nu sunt ușor disponibile pentru persoana de la birou. Operațiunile mai liniștite de astăzi la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS) au făcut ca nu mai este necesar să avem un sprijin continuu în camera din spate. Controlorii de zbor FCR își asumă responsabilitatea pentru operațiuni de cele mai multe ori, iar camera din spate este utilizată doar pentru perioade de activitate de intensitate ridicată.
Controlorii de zbor FCR și backroom sunt susținuți în continuare de designeri hardware și software, analiști și specialiști in inginerie în alte părți ale clădirii sau facilități la distanță. Aceste echipe extinse de asistență posedă instrumente de analiză mai precise și acces la date de dezvoltare și testare care nu sunt ușor accesibile echipei de control al zborului. Aceste echipe de asistență sunt denumite sub numele camerei lor din Controlul misiunii, în programele anterioare sub numele de Camera de integrare a operațiunilor de misiune (MOIR) și acum ca Camera de evaluare a misiunii (MER).). În timp ce controlorii de zbor și camerele lor sunt responsabili pentru luarea deciziilor în timp real, MOIR / MER oferă datele detaliate și istoricul necesar pentru rezolvarea problemelor pe termen lung.
Misiunile spațiale americane fără pilot au, de asemenea, controlere de zbor, dar sunt operate de alte organizații, Laboratorul de propulsie cu jet sau Laboratorul de fizică aplicată al Universității Johns Hopkins pentru misiuni spațiale profunde sau Centrul de zbor spațial Goddard pentru misiunile din apropierea Pământului.
Fiecare controlor de zbor are un indicativ de apel unic, care descrie responsabilitățile stației. Indicativul de apel și responsabilitatea se referă la stația respectivă, nu la persoana respectivă, deoarece misiunile de lungă durată sunt gestionate 24 de ore pe zi și la fiecare schimbare de tura, o altă persoană preia controlul stației.
Responsabilitățile controlorilor de trafic aerian s-au schimbat în timp și continuă să evolueze. Sunt adăugate noi stații de lucru și anumite activități sunt alocate altora pentru a ține pasul cu sistemele tehnice în continuă schimbare. De exemplu, ECOM gestionat sistemele de comunicare ale comenzii și service Apollo modulul până la Apollo 10 misiune, care mai târziu a fost repartizat într - o nouă locație numită INCO.
Cele mai frecvente locații
Există câteva stații care au și vor îndeplini aceeași funcție în echipa de control al misiunii pentru fiecare vehicul. Persoanele care deservesc aceste stații pot fi diferite, dar vor fi apelate cu indicativul de apel și vor juca același rol. [1]
Director de zbor (FLIGHT)
Conduce echipa controlorului de trafic aerian și are responsabilitatea operațională generală pentru misiune, operațiuni de încărcare utilă, echipaj și toate deciziile pentru realizarea unei misiuni sigure și de succes. Această persoană monitorizează ceilalți controlori de zbor, rămânând în comunicare verbală constantă cu aceștia prin canale numite bucle .
Direcția operațiuni de zbor (FOD)
El este un reprezentant al managementului Johnson Space Center (JSC) și este acolo pentru a-l ajuta pe directorul de zbor să ia acele decizii care nu au impact asupra siguranței misiunii, dar care pot avea impact asupra costurilor sau percepției publice. FOD nu poate înlocui directorul de zbor în timpul unei misiuni. Fosta Direcție Operațiuni Misiune (MOD) a fost redenumită FOD când Direcția Operațiuni Echipaj de zbor (FCOD) a fuzionat cu MOD în august 2014.
Comunicator pentru nave spațiale (CAPCOM)
În general, numai CAPCOM comunică direct cu echipajul orbitant al unei nave spațiale. Acronimul datează din Programul Mercur, când nava a fost denumită inițial „capsulă”. NASA a crezut că este important ca toate comunicațiile cu astronauții din spațiu să treacă printr-o singură persoană de la Centrul de Control al Misiunii . Acest rol a fost cunoscut anterior ca Capsule Communicator sau CAPCOM și a fost întotdeauna ocupat de un alt astronaut, adesea unul dintre membrii echipajului de rezervă sau de sprijin. NASA crede că un astronaut este mai capabil să înțeleagă situația de la bordul navei spațiale și să transmită informații în cel mai clar mod.
Pentru misiunile de lungă durată există mai multe CAPCOM, fiecare atribuit unei echipe de controlere cu schimburi diferite. După ce Centrul de Control al SUA a fost mutat la SA la începutul anilor 1960, fiecare CAPCOM a folosit indicativul de apel Houston . Când non-astronauții comunică direct cu nava spațială, CAPCOM acționează ca un controler de comunicații.
Din 2011, datorită reducerii dimensiunii corpului de astronauți la sfârșitul programului Shuttle , mai puțini astronauți sunt disponibili pentru a îndeplini sarcini CAPCOM, astfel încât astronauții care nu au fost încadrați într-o misiune și controlorii de zbor joacă, de asemenea, rolul CAPCOM în timpul misiunilor ISS. . În ciuda acestui fapt, astronauții sunt întotdeauna cei care ocupă poziția CAPCOM în timpul evenimentelor critice, cum ar fi andocarea navei spațiale sau activitățile extravehiculare (EVA).
În contextul potențialelor misiuni cu echipaj pe Marte, Centrul de Cercetare Ames al NASA a efectuat teste pe teren de suport computerizat avansat pentru astronauți și echipe științifice la distanță pentru a testa posibilitățile de automatizare a rolului CAPCOM. [2]
Chirurg de zbor (CHIRURGIE)
Medicul de zbor dirijează toate activitățile medicale din timpul misiunii, inclusiv monitorizarea stării de sănătate a echipajului prin telemetrie , consilierea echipajului și consilierea medicală a directorului de zbor. Se poate stabili un canal privat de comunicare între echipajul pe orbită și medicul de zbor, pentru a asigura confidențialitatea medic-pacient.
Ofițer pentru afaceri publice (PAO)
Oferă comentarii misiunii pentru a completa și explica mass-media și publicul operațiunilor de radiodifuziune aer-sol și de control al misiunii. Individul din acest rol este adesea denumit în mod colocvial „Vocea controlului misiunii”.
Stații de control al misiunii ISS până în 2010
Stațiile de control al misiunii Stației Spațiale Internaționale (ISS) utilizate de NASA în Houston sunt diferite de cele utilizate în programele anterioare ale NASA. Aceste diferențe există în primul rând pentru a stopa confuzia potențială care ar putea apărea din utilizarea aceluiași nume în două camere de control diferite în timpul acelorași operațiuni, cum ar fi atunci când naveta spațială a fost andocată la Stația Spațială. Mai jos este o listă a acestor locații ale controlorului de zbor situate în centrul de control al misiunii din Houston (MCC-H).
Stații utilizate anterior, dar apoi șterse sau modificate:
- Ofițer de asamblare și verificare (ACO) - Stație colectată la sfârșitul programului Shuttle. El a fost responsabil pentru integrarea activităților de asamblare și activarea tuturor sistemelor și elementelor ISS. A coordonat executarea acestor activități cu controlorii de zbor ai ISS și ai Shuttle-ului. Asociat cu această stație, controlerul ACO Transfer era prezent în camera din spate, responsabil pentru schimbul de mărfuri între Shuttle și ISS.
- Ofițer de integrare a sarcinii utile (CIO) - Stația principală retrasă, care răspunde la ISO și PLUTO
- Ofițer de serviciu de stație (SDO) - În primele etape ale asamblării ISS, când stația a zburat în zbor liber (fără navete ancorate) și fără pilot, SDO și GC au fost singurele stații active și controlorii altor stații au fost chemați înapoi numai în caz de nevoie.
Începând din 2001, camera de control ISS a redus stațiile de lucru de la șase la două, pentru a reduce personalul în perioadele cu activitate redusă; acest concept este cunoscut sub numele de Gemeni . După finalizarea asamblării, conceptul Gemeni a fost eliminat prin revenirea la principalele poziții de control ale ISS.
- TITAN ( telemetrie, transfer de informații și navigație de atitudine ) a fost responsabil pentru comunicare și urmărire (CATO), comandă și gestionare a datelor (ODIN) și sisteme de control al mișcării (ODIN) ADCO).
- ATLAS (Atmosphere, Thermal, Lighting and Articulation Specialist) a fost responsabil pentru controlul termic (THOR), controlul mediului și suportul de viață (ECLSS) și sistemele de alimentare electrică (ECLSS). PHALCON). ATLAS a fost, de asemenea, responsabil pentru monitorizarea încălzitoarelor robotizate (ROBO) și a sistemelor mecanice (OSO), deoarece aceste stații nu au fost suportate în majoritatea schimbărilor Gemenilor.
Ofițer de determinare și control al atitudinii (ADCO)
Funcționează în colaborare cu controlorii de zbor ruși pentru a determina și gestiona orientarea stației, controlată de sistemele de control al mișcării de la bord. Această stație prezice și calculează direcțiile și viitoarele manevre ale stației și este responsabilă pentru andocarea vehiculelor cu ISS.
Stații de lucru asociate în camera din spate
- HawkI - asigură monitorizarea expertă a tuturor sistemelor americane GNC ( Guidance, Navigation și Controls ), lăsând ADCO să se coordoneze cu alți controlori de zbor și MCC-M. Hawki este de fapt un set de abrevieri tehnice obișnuite pentru elemente care influențează sau reflectă atitudinea ISS:
- H - moment;
- α - grad unghiular;
- ω - viteza unghiulară;
- k - energie cinetică;
- I - moment de inerție.
Inginer biomedical (BME)
BME monitorizează sistemele legate de sănătate ale stației și echipamentele echipajului echipamentelor Crew Health Care Systems (CHeCS). Oferă suport tehnic și operațional pentru CHeCS și toate celelalte activități operaționale medicale. Împreună cu CHIRURGIUL, el servește ca divizia de operațiuni medicale a echipei de control misiune USOS .
Ofițer de comunicare și urmărire (CATO)
Responsabil pentru gestionarea și operațiunile sistemelor de comunicații din SUA, inclusiv sistemele audio, video, de telemetrie și de comandă.
Controlul mediului și sistemul de susținere a vieții (ECLSS)
Responsabil pentru asamblarea și funcționarea sistemelor legate de alimentarea și controlul atmosferic, temperatura aerului din cabină și controlul umidității, fluxul de aer, detectarea și suprimarea incendiilor, colectarea și reciclarea apei și echipamentele de igienă ale echipajului.
Ofițer de activitate extravehiculară (EVA)
Responsabil pentru toate activitățile legate de costume spațiale, activități extravehiculare și echipamente atunci când activitatea extravehiculară (EVA) este efectuată de ISS.
Ofițer de inventar și depozitare (ISO)
Responsabil pentru monitorizarea și inventarierea zilnică a tuturor sarcinilor utile ale SUA pe ISS. ISO este integratorul pentru toate încărcăturile care sunt livrate către și de la ISS cu vehicule HTV , Dragon , Cygnus și anterior ATV .
Inginer de sisteme de integrare (ISE)
ISE este responsabil de conectarea sistemelor ISS și de vizitarea vehiculelor care sunt andocate la segmentul SUA al ISS. El este responsabil pentru securitatea ISS, de exemplu, verifică dacă vehiculul vizitator se poate apropia, andoca și integra în siguranță cu ISS. Aceasta include HTV, Dragon, Cygnus și, de asemenea, misiuni de testare, cum ar fi implementareaBigelow Expandable Activity Module (BEAM) și noile vehicule pilotate Dragon 2 și CST-100 Starliner . ISE lucrează îndeaproape cu controlerul VVO.
Interfețe și rețele de date la bord (ODIN)
ODIN este responsabil pentru comanda și gestionarea datelor (C&DH ), sistemul de calculatoare portabile , Warning & Warning , C&W, interfețele cu sistemele avionice ale partenerilor internaționali. Sistemul C&DH constă din multiplexoare / DeMultiplexere (MDM), software de bază în fiecare MDM (software pentru aplicații non-utilizator), magistrală de date MIL-STD-1553, comutatoare automate de sarcină utilă (APS), rețea de fibră optică, rețea utilă Ethernet Hub Gateway (PEHG) și rețea Ethernet . Nu include LAN Ops, Station Support Computers (SSC) sau serverul de fișiere.
Stații de lucru asociate în camera din spate - Resurse AVionics ENgineer (RAVEN)
Planificator de operațiuni (OPSPLAN)
Îndrumă coordonarea, dezvoltarea și întreținerea activităților pe termen scurt ale stației, inclusiv activitățile de control al echipajului și al misiunii. Activitățile includ crearea și expedierea planului de bord al stației și coordonarea și menținerea listelor de inventar și depozitare la bord.
Stații de lucru asociate în camera din spate
- Inginer de planificare în timp real (RPE)
- Suport inginer planificare în timp real (suport RPE)
- Ofițer adaptor comunicații orbitale (OCA)
- Ofițer de fișiere și proceduri la bord (ODF)
Ofițer de asistență operațională (OSO)
Responsabil pentru funcțiile de asistență logistică care se ocupă de întreținerea în orbită, date și documentații de asistență, sisteme de informații logistice, colectarea datelor de întreținere și analiza întreținerii. OSO este, de asemenea, responsabil pentru sistemele mecanice, cum ar fi cele utilizate pentru a atașa noi module la vehicul în timpul asamblării.
Plug-in ofițer de utilizare port (PLUTO)
Numele PLUTO a fost moștenit de la rolul inițial al controlorului de trafic aerian care urma să întrețină și să coordoneze modificările la segmentul SUA al electricului plat plug-in (plug-in Plan, PiP). PiP este monitorizarea echipamentelor electronice portabile, asigurându-vă că echipamentul conectat este compatibil și nu încalcă constrângerile. În plus, PLUTO este responsabil pentru întreținerea OPSLAN ( Operations Local Area Network ) și a JSL ( Joint Station LAN ). Are capabilități de administrare la distanță și monitorizare a desktopurilor pe orbita Pământului. PLUTO este, de asemenea, responsabil pentru unele obiective de dezvoltare a stației (SDTO) în timpul misiunii. Aceasta include programarea sistemului de instrumentare wireless (WIS) și, de asemenea, comenzi de la distanță pentru desktop pentru activitățile ROBONAUT , robotul umanoid de pe ISS.
Stații de lucru asociate în camera din spate - Hydra
Ofițer control energie electrică, încălzire, articulare, iluminare (PHALCON)
Gestionează activitățile de generare, stocare și distribuție a energiei.
Ofițer de interfață la distanță (RIO)
Fost cunoscut sub numele de ofițer de interfață rus (RIO). Responsabil pentru integrarea operațiunilor între MCC-Houston (MCC-H) și alte centre de control ale partenerilor internaționali. Controlerul RIO are un loc în FCR-1 al MCC-Houston și lucrează îndeaproape cu echipele Houston Support Group (HSG) situate la centrele internaționale de control al partenerilor:
- HSG-Moscova (HSG-M): Echipe de controlori NASA care lucrează cu controlori de zbor ruși la MCC-Moscova (MCC-M). Responsabil pentru integrarea operațiunilor între MCC-H și MCC-M. HSG-M a continuat operațiunile MCC-H chiar și în timpul uraganelor Lili și Rita (2002 și respectiv 2005).
- HSG-Columbus (HSG-C): O mică echipă de controlori NASA care au fost responsabili de integrarea operațiunilor MCC-H și Columbus Control Center (COL-CC) în Oberpfaffenhofen, lângă München , Germania . După finalizarea punerii în funcțiune Colombus în august 2008, această echipă a oprit operațiunile.
- HSG-ATV (HSG-A): Echipă mică de controlere NASA responsabile de integrarea operațiunilor MCC-H și autovehicul de transfer autonom (ATV) la ATV-CC lângă Toulouse , Franța . După finalizarea misiunii ATV5 în februarie 2015, această echipă a oprit operațiunile.
- HSG-Japonia (HSG-J): Echipă mică de controlori NASA responsabili de integrarea operațiunilor MCC-H și a modulului de experiment japonez (JEM) și a vehiculului de transfer H-II (HTV) la Centrul de promovare și integrare a stației spațiale (SSIPC)) din Tsukuba , Japonia lângă Tokyo . Această echipă a încetat operațiunile permanente în octombrie 2008, dar ulterior a sprijinit temporar misiunile STS-127 și HTV-1 .
Ofițer de sisteme operaționale robotice (ROBO)
Manager operațiuni al Sistemului canadian de service mobil , care include un sistem de bază mobil, un braț robotizat de stație (Canadarm2) și mâna robotică a stației. ROBO reprezintă o echipă comună de specialiști CSA- NASA pentru a planifica și executa operațiuni robotizate.
Operațiuni și resurse termice (THOR)
Responsabil pentru asamblarea și funcționarea mai multor subsisteme de stații care colectează, distribuie și dispersează excesul de căldură din echipamentele critice și din sarcinile utile.
Ofițer de operațiuni în traiectorie (TOPO)
Responsabil pentru traiectoria Stației. Controlerul TOPO lucrează în colaborare cu controlorii ruși, ADCO și US Space Command pentru a menține actualizate datele referitoare la poziția orbitală a stației. TOPO planifică toate manevrele orbitale ale Stației.
Ofițer vehicul vizitator (VVO)
VVO este legătura dintre ISS și vehiculele care vizitează, precum vehiculele spațiale Sojuz , Progress , Dragon, Cygnus, HTV și noile vehicule cu echipaj Dragon 2 și CST-100 Starliner .
Stații de control al misiunii ISS din 2010 - prezent
După finalizarea adunării în 2010, principalele posturi de control al misiunii din ISS au fost reintroduse și conceptul Gemeni a fost eliminat. În timp ce celelalte stații de specializare - ADCO, BME, EVA, ISO, ISE, OPSPLAN, OSO, PLUTO, RIO, ROBO, TOPO și VVO - au rămas neschimbate, noile stații introduse sunt:
Specialist în utilizarea rețelelor de bord RF în comunicații (CRONUS)
Este o combinație a fostelor stații ODIN și CATO. Este responsabil pentru controlul și monitorizarea sistemelor de comandă și de date de la bord (de exemplu, calculatoare). Camerele video, atât la bord, cât și externe, sunt gestionate de CRONUS. Sistemul de avertizare și avertizare este, de asemenea, utilizat pentru a alerta echipajul și controlorii de zbor cu privire la situații de urgență grave și periculoase. Comunicațiile radio, atât pentru comunicațiile spațiu-sol ( S-Band și Ku-Band ), cât și pentru comunicațiile spațiu-spațiu (C2V2), sunt gestionate de CRONUS.
Stații de lucru asociate în camera din spate - RAPTOR
Sisteme de operare de mediu și termice (ETHOS)
Responsabil pentru sistemul ECLSS și pentru sistemele de control termic intern THOR.
Stații de lucru asociate în camera din spate - TREC
Puterea stației, articulația, termica și analiza (SPARTAN)
Responsabil de sursa de alimentare (vechiul PHALCON) și de sistemele de control termic extern THOR.
Stații de lucru asociate în camera din spate - SPOC
Notă
- ^ Mission Control Center , de pe NASA . Accesat la 2 octombrie 2017 (arhivat din original la 7 iunie 2008) .
- ^ William Clancey, Maarten Sierhuis și Richard Alena, Automating CapCom Using Mobile Agents and Robotic Assistants , arc.aiaa.org , 2005.
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre controlerul de zbor
linkuri externe
- (RO) Stația Spațială Live! , pe spacestationlive.jsc.nasa.gov (arhivat din original la 9 decembrie 2011) .
- ( EN ) Ep. 11: Controlul misiunii , pe nasa.gov .
- Stația Spațială Internațională: Operarea unui avanpost în Noua Frontieră , Houston, NASA, 2018, p. 27.
