Курс (система сближения)

В 1986 году состоялась первая стыковка с использованием аппаратуры «Курс» в составе корабля «Союз ТМ» (11Ф732А51 № 51)[5][6].

Активная часть системы, получившая название «Курс-А», эксплуатировалась до 19 марта 2016 года, когда она обеспечила успешную стыковку пилотируемого корабля «Союз ТМА-20М»[7]. Ее заменил новый комплект аппаратуры активного корабля «Курс-НА».

В 1996 году в связи с совершенствованием систем управления КА была осуществлена модернизация аппаратуры «Курс», заключающаяся в отказе от гиростабилизированной платформы узконаправленной антенны АСФ-ВКА. Это существенно повысило надёжность аппаратуры, упростило её изготовление. Существенной доработке подверглись и алгоритмы обработки угломерной информации в аппаратуре, повышена точность измерения углов крена.

В 1994 году было принято решение, утверждённое руководством РКА, РКК «Энергия» и Научным-исследовательским институтом точных приборов (НИИ ТП) о разработке радиотехнической системы взаимных измерений ближнего действия «Курс-ММ» для автоматической стыковки КА. Основываясь на концепции использования на дальнем участке сближения автономной системы навигации GPS и межбортовой радиолинии, дальность действия «Курс-ММ» должна была составить 1-2 км. Созданию этой системы предшествовала научно-исследовательская работа (НИР), выполненная НИИ ТП по исследованию характеристик пеленгатора миллиметрового диапазона волн. Результаты НИР показали высокую точность угловых измерений оригинального фазового пеленгатора, предложенного Журавлевым В. Г.

К 1998 году были изготовлены и прошли полную наземную обработку (в том числе в составе модулей «Звезда» и «Заря») комплекты пассивной части «Курс-ММ» (171А2). Антенны разрабатывались в НИИ ТП, а приёмно-передающие модули в НПП «Салют» г. Нижний Новгород. На активную часть системы (171А1) была разработана конструкторская документация, но из-за отсутствия финансирования, автономной системы навигации и межбортовой радиолинии дальнейшие работы по «Курсу-ММ» были прекращены в 2000 году.

С 2003 года в отделении ведутся работы по созданию комплекса аппаратуры «Курс-НА» (НА — новая активная), предназначенной для замены активной части аппаратуры «Курс-А» на космических аппаратах. По сравнению с «Курс-А» аппаратура «Курс-НА» весит в два раза меньше, а энергопотребление снижено в три раза. Возможности системы управления обеспечивают стыковку с меньшей начальной дальности и в более узком секторе рабочих углов.

Особенностью новой аппаратуры является почти полный отказ от аналоговой обработки сигнала с выполнением всех функций микропроцессорами, введение в аппаратуру новой антенны АО-753А, представляющей собой малоэлементную антенную решётку с фазовым управлением. На больших расстояниях от станции для навигации теперь могут использоваться глобальные навигационные системы GPS и Глонасс.[2][8]

Новая антенна будет выполнять функции антенны 2АО-ВКА и АКР-ВКА, входящих в аппаратуру «Курс». Контрольно-проверочная аппаратура для комплекса «Курс-Н» разрабатывается с решением многих задач обработки контрольной информации программными, а не аппаратными методами, что позволит существенно сократить вес, габариты и потребление новой КПА по сравнению с аналогичной аппаратурой для «Курса». Кроме того повышаются автоматизация и достоверность контроля[9].

Первое испытание новой системы прошло в ходе полёта ТГК «Прогресс М-15М». Первая попытка стыковки была неудачной. По словам руководителя полётом российского сегмента МКС Владимира Соловьёва, датчиковая аппаратура «Курса-НА» на достаточно больших расстояниях дала сбой. Контролирующие вычислительные машины на самом ТГК посчитали эту аппаратуру некондиционной и прекратили сближение с ОС МКС. Специалисты перепрограммировали ТГК перед второй попыткой стыковки, чтобы вычислительные машины корабля были готовы к разным неточностям, которые может дать аппаратура системы «Курс-НА». Успешная стыковка прошла в ночь с 28 на 29 июля 2012 г[10]. Следующее испытание системы прошло в ходе полёта ТГК «Прогресс М-21М». Сближение проходило в автоматическом режиме, однако за 60 м до станции движение было прекращено. Процедура была завершена космонавтом Олегом Котовым[11].

Начиная с кораблей серии «Прогресс МС» (первый полет декабрь 2015 года) и «Союз МС» (первый полет июль 2016 года) система стала штатной, полностью заменив устаревшую «Курс-А».[12][8], в том числе и в рамках программы импортозамещения (компоненты системы Курс-А производились на заводе «Элмис», Украина)

Курс-МКП — двухкомпонентная цифровая система для стыковки пилотируемых и грузовых космических кораблей к российскому сегменту Международной космической станции (МКС), пассивная часть «Курс-П» которой будет устанавливаться на МКС, а активная «Курс-А» — на причаливаемые к ней корабли, с 2018 года. «Курс-МКП» состоит из отдельных конструктивно законченных модулей, и работает на расстоянии до 200 километров. Аппаратура приспособлена для работы не только в герметичных отсеках МКС, но и в условиях возможной разгерметизации[13]. Новая аппаратура легче и в три раза экономичнее по энергопотреблению, чем аналог предыдущего поколения[14].

Система «Курс-Л» разрабатывается для перспективного российского пилотируемого корабля «Федерация». Новая радиотехническая система создаётся для работы не только в околоземном пространстве, но и на орбите Луны. Выход опытного образца на испытания планируется после 2021 года.
Новая система будет легче, компактнее и сможет противостоять радиационным нагрузкам. Будет построена по модульному принципу. Планируется создать два варианта системы: упрощённый — измеритель параметров сближения для стыковки на околоземной орбите, и более сложный вариант для обеспечения операций сближения и стыковки космических кораблей на орбите Луны[15].

С 2000 года в отделении велись работы по созданию на базе аппаратуры «Курс» системы независимого мониторинга процесса сближения и стыковки Автоматического Грузового Корабля (АГК) ATV разработки Европейского Космического Агентства (ЕКА) ESA с Международной Космической Станцией МКС. В аппаратуре обеспечена обработка информации с использованием спецвычислителя собственной разработки. Широко использована передовая зарубежная элементная база. В 2004 г. прошли успешные наземные испытания аппаратуры «Курс-АTV» как автономно, так и в составе корабля ATV.

На базе системы сближения «Курс» разрабатывалась аппаратура стыковки для многоразового космического корабля «Буран» («Курс-35»). Эта система сближения включала в себя активный и пассивный комплекты аппаратуры «Курс», а также оптический канал «Курс-О», который должен был обеспечивать причаливание на последних 30 метрах.