Межфакультетский курс МГУ (осенний семестр 2018/19 уч. г.)

Лектор: к.т.н. Д.Н. Рулев

Цель курса – получение студентами сведений об основных направлениях и методах баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения космических исследований и экспериментов, в том числе в околоземном пространстве, дальнем космосе, на пилотируемых и автоматических КА, на этапах подготовки, долгосрочного и оперативного  планирования, реализации, обработки и анализа результатов экспериментов, с учетом специфики обеспечения подспутниковых измерений и синхронных экспериментов, выполняемых одновременно на КА и Земле.

Состав курса:

1. Обзор основных направлений и методов баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения космических исследований и экспериментов
2. Особенности совместного решения задач БНО космических исследований и штатных задач БНО полета КА.
3. Баллистико-навигационное и математическое обеспечение проведения геофизических исследований (исследования поверхности и атмосферы Земли).
4. Особенности баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения геофизических исследований на этапах проектирования, долгосрочного и оперативного планирования, реализации, обработки и интерпретации результатов.
5. Особенности БНО синхронных наблюдений с КА и воздушными и наземными средствами.
6. Практические примеры баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения геофизических исследований на орбитальных станциях «Салют-7», «Мир», МКС, ТГК «Прогресс».
7. Баллистико-навигационное и математическое обеспечение проведения астрофизических исследований.
8. Особенности баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения астрофизических исследований на этапах проектирования, долгосрочного и оперативного планирования, реализации, обработки и интерпретации результатов.
9. Особенности БНО координированных астрофизических исследований с КА и наземными средствами.
10. Практические примеры баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения астрофизических исследований на орбитальных станциях «Салют-7», «Мир», МКС, специализированных КА.
11. Баллистико-навигационное и математическое обеспечение проведения технических экспериментов (эксперименты, направленные на совершенствование космической техники).
12. Особенности баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения технических экспериментов на этапах проектирования, долгосрочного и оперативного планирования, реализации, обработки и интерпретации результатов.
13. Практические примеры баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения технических экспериментов на орбитальных станциях «Салют-7», «Мир», МКС, ТГК «Прогресс».
14. Баллистико-навигационное и математическое обеспечение проведения технологических исследований (исследование материалов и технологических процессов в условиях космоса).
15. Особенности баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения технологических экспериментов на этапах проектирования, долгосрочного и оперативного планирования, реализации, обработки и интерпретации результатов.
16. Практические примеры баллистико-навигационного и математического обеспечения проведения технологических экспериментов на орбитальных станциях «Салют-7», «Мир», МКС, ТГК «Прогресс».

Вопросы по МФК «БАЛЛИСТИКО-НАВИГАЦИОННОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ»:

1. Основные направления исследований, выполняемых с помощью КА.
2. Процедура подачи заявки на проведение космического эксперимента на РС МКС.
3. Этапы планирования полета исследовательского КА.
4. Информация, отражающаяся в общем плане сопровождения полета и детальном плане полета исследовательского КА (на примере РС МКС).
5. Процедура планирования и сопровождения выполнения геофизических экспериментов и исследований с КА (на примере РС МКС).
6. Процедура планирования и сопровождения выполнения астрофизических экспериментов и исследований с КА (на примере РС МКС).
7. Процедура планирования и сопровождения выполнения технологических экспериментов и исследований с КА (на примере РС МКС).
8. Процедура планирования и сопровождения выполнения технических экспериментов и исследований с КА (на примере РС МКС).
9. Вектор состояния и элементы орбиты КА.
10. Параметры, характеризующие светотеневую обстановку на орбите КА.
11. Системы координат, используемые при баллистико-навигационном обеспечении и моделировании функционирования исследовательского КА.
12. Критерии планирования полета исследовательского КА.
13. Математические методы планирования полета исследовательского КА.
14. Решение задачи коммивояжера (алгоритм Литтла).
15. Решение задачи целочисленного программирования методом «ветвей и границ».
16. Решение нелинейной задачи целочисленного программирования.
17. Математические модели, используемые при управлении полетом исследовательского КА.
18. Задачи и методы учета условий и ограничений, связанных с освещенностью КА и его элементов.
19. Математические методы решения задач позиционирования научной аппаратуры исследовательского КА (на примере определения положения НА РС МКС с использованием ультразвуковой системы).
20. Математические методы решения задач позиционирования научной аппаратуры исследовательского КА (на примере управления положением НА РС МКС с использованием ультразвуковой системы).
21. Математические методы решения задачи определения положения объекта на борту пилотируемого КА (на примере использования на РС МКС инфракрасной системы).
22. Математические методы решения задачи определения положения объекта на борту пилотируемого КА (на примере использования на РС МКС системы RFID меток).
23. Математические методы обеспечения временной и координатной «привязки» получаемой с КА целевой (научной) информации.
24. Методы координатной привязки снимков земной поверхности.
25. Использование снимков земной поверхности для определения местоположения КА на момент выполнения съемки.
26. Шкалы времени, используемые в космической навигации.
27. Системы координат межпланетных перелетов, которые будут использоваться при реализации Лунной программы.
28. Возмущенное движение КА на околоземных орбитах.
29. Возмущенное движение КА на окололунных орбитах.
30. Идеология навигационного обеспечения полета окололунных КА.