Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Факультет № 7
«Робототехнические и интеллектуальные системы»

КАФЕДРА 705Б

«БОРТОВАЯ АВТОМАТИКА БЕСПИЛОТНЫХ КОСМИЧЕСКИХ И АТМОСФЕРНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ»

 

Благодаря долгому и плодотворному сотрудничеству между Факультетом № 7 МАИ (НИУ) и ФГУП МОКБ «Марс» в 2010 году была основана базовая кафедра, осуществляющая подготовку специалистов по направлению 24.05.06 «Системы управления летательными аппаратами».

По окончании обучения выпускники кафедры будут обладать знаниями, необходимыми для разработки и эксплуатации аппаратуры и программно-алгоритмического обеспечения бортовых систем управления для космических и атмосферных беспилотных летательных аппаратов.

Кафедра осуществляет образовательный процесс на базе ФГУП МОКБ «Марс». Студенты начиная с 1-го курса 1-2 дня в неделю занимаются на территории базового предприятия. В 2016 году состоялся первый выпуск дипломированных специалистов.

В наше время одной из актуальнейших задач является активное освоение космического пространства, эффективное решение которой определяет место страны в мировом военно-политическом сообществе. Особую роль играет беспилотная космонавтика, которую условно можно разделить на следующие классы.

Прикладные беспилотные космические аппараты – это фактически хлеб космонавтики. Коммерческая выгода от связи, метеорологии, государственная выгода от навигации, правительственной связи, систем предупреждения о ракетном нападении и т.д. – все это означает, что большинство запускаемых аппаратов будет относиться к этой категории.

Научная беспилотная космонавтика – это создание космических телескопов и межпланетных станций в целях изучения ближнего и дальнего космоса, а также для возможного освоения Луны и Марса.

Средства выведения – это сложные технические транспортные средства, предназначенные для доставки полезных грузов в космическое пространство на заданные орбиты.

Успешность выполнения целевых функций подобных изделий во многом зависит от точности и надежности бортовых систем управления. Задачей кафедры является подготовка современного широкопрофильного специалиста, способного решать весь комплекс наукоемких задач, связанный с проектированием, изготовлением и испытанием встроенных систем управления беспилотными космическими и атмосферными летательными аппаратами.

Заведующий кафедрой 705Б

Сыров Анатолий Сергеевич

Заслуженный деятель науки РФ, лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники, доктор технических наук, профессор, генеральный конструктор ФГУП МОКБ «Марс».

Многолетний труд А.С. Сырова отмечен государственными и ведомственными наградами.

А.С. Сыров является автором более 100 научных работ, включающих в себя монографии, учебники и учебные пособия. На его счету более 50 патентов на изобретения. По инициативе А.С. Сырова кафедра открыла инновационную специализацию «Системы управления беспилотными летательными аппаратами». Как генеральный конструктор ФГУП МОКБ «Марс» он проводит активную политику вовлечения студентов кафедры в выполнение реальных промышленных проектов базового предприятия.

 

Преподаватели кафедры


Синицын С.В.
к.т.н., доцент

Преподаваемые дисциплины:
«Информатика», «Программные системы реального времени», «Компьютерные технологии бортовых систем реального времени», УИРС


Соколов В.Н.
д.т.н., профессор

Преподаваемые дисциплины:
«Введение в специальность», «Проектирование комплексов управления беспилотных ЛА»


Щербинин В.В.
д.т.н., профессор
АО «ЦНИИАГ»

Преподаваемая дисциплина:
«Основы теории пилотажно-навигационных систем»


Реутов В.Г.
д.т.н., профессор

Преподаваемая дисциплина:
«Система менеджмента качества и технологии информационной поддержки изделия»


Колосов О.С.
д.т.н., профессор
МЭИ

Преподаваемая дисциплина:
«Приборы силовой автоматики беспилотных ЛА»



Каравай М.Ф.
д.т.н., с.н.с.

Преподаваемая дисциплина:
«Микропроцессорная техника в приборах, системах и комплексах»


Шевцова Е.В.
к.т.н., доцент
МГТУ им. Н.Э. Баумана

Преподаваемая дисциплина:
«Основы теории пилотажно-навигационных систем»



Шатский М.А.
к.т.н., доцент

Преподаваемая дисциплина:
«Системы автоматического управления космическими ЛА»


Кузьмин С.В.
старший преподаватель

Преподаваемые дисциплины:
«Элементы технологии разработки систем управления ЛА», «Программно-алгоритмическое обеспечение встроенных систем», «Инструментальная среда разработки встроенного ПО»


Порешин П.П.
старший преподаватель

Преподаваемые дисциплины:
«Дискретная математика», УИРС


Дорский Р.Ю.
старший преподаватель

Преподаваемая дисциплина:
«Микропроцессорная техника в приборах, системах и комплексах», «Приборы силовой автоматики беспилотных ЛА»


Саурский И.В.
ассистент

Преподаваемые дисциплины:
«Информатика», УИРС

 

В учебном процессе принимают участие сотрудники МОКБ «Марс»:


Бочаров М.В.

Преподаваемая дисциплина:
«Системы управления беспилотных ЛА»


Голубева Т.С.

Руководитель учебной и производственной практики


Григорьева О.В.

Преподаваемая дисциплина:
«Бортовое системное ПО»


Косинский М.Ю.
к.т.н.

Преподаваемая дисциплина:
«Методы интеллектуального управления беспилотных ЛА»


Марченко М.В.
к.т.н.

Преподаваемая дисциплина:
«Методы повышения надежности систем управления беспилотных ЛА»


Орлов Д.В.

Преподаваемая дисциплина:
«Компьютерные технологии бортовых систем реального времени»


Сальников А.Н.

Преподаваемая дисциплина:
«Приборы силовой автоматики беспилотных ЛА»


Сосновцев В.В.

Преподаваемая дисциплина:
«Модели и алгоритмы цифровых систем управления беспилотных ЛА»


Шахов Д.Б.

Преподаваемая дисциплина:
«Микропроцессорная техника в приборах, системах и комплексах»


Шеломанов Д.А.

Преподаваемая дисциплина:
«Основы автоматизированного проектирования»

 

Учебные пособия

  • Бортовые системы управления космическими аппаратами: Учебное пособие / Бровкин А.Г., Бурдыгов Б.Г., Гордийко С.В. и др. / Под редакцией А.С. Сырова. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2010. – 304 с.: ил. Читать (pdf, 6,8 Mb).

На основе опыта разработки комплексов управления для объектов космического назначения, накопленного МОКБ «Марс», изложены основные требования и принципы построения бортовых систем управления космическими аппаратами. Рассмотрены методы организации взаимодействия бортовой и наземной аппаратуры и соответствующего программного обеспечения.

  • Динамические свойства беспилотного летательного аппарата как объекта управления: Учебное пособие / Федотов Б.К. – М.: Изд-во МАИ, 2016. – 162 с.: ил.

Изложены вопросы построения математических моделей динамики полета атмосферных и космических беспилотных летательных аппаратов и анализа их динамики. Показано формирование математической модели динамики расширенного многомерного многосвязного объекта управления, на основе которой выполняется исследование влияния ее особенностей на свойства системы управления.

  • Дискретная математика: множества, отношения, логика, автоматы: Учебное пособие / Порешин П.П., Попов Б.Н. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2014. – 188 с.: ил. Читать (pdf, 1,8 Mb).

В учебном пособии в доступной форме изложены основные разделы дискретной математики: множества и отношения, логика и автоматы. Рассматриваются базовые объекты дискретной математики, свойства и методы их применения для решения практических задач.

  • Операционные системы: Учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / Синицын С.В., Батаев А.В., Налютин Н.Ю. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 304 с.

Изложены основные принципы организации современных операционных систем (ОС) на примере ОС UNIX и Windows. Рассмотрены методы и языковые средства для работы с основными объектами, находящимися под управлением ОС: файлами, заданиями, пользователями, процессами. Значительное внимание уделено вопросам обеспечения межпроцессного взаимодействия. Текст иллюстрируется многочисленными примерами, содержит контрольные вопросы и задания.

  • Операционные системы и среды: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Батаев А.В., Налютин Н.Ю., Синицын С.В. – М. : Издательский центр «Академия», 2014. – 272 с.

Изложены основные сведения о базовых объектах, находящихся под управлением ОС, – файлах, пользователях и задачах. Рассмотрены задания в операционных системах, определяющие логическую последовательность выполнения задач пользователя. Описаны методы управления учетными записями пользователей при помощи файлов инициализации сеанса в UNIX-системах. Дан краткий обзор методов построения прикладных программ на языке C в UNIX-подобных системах и операционных системах семейства Windows.

  • Основы разработки программного обеспечения на примере языка Си: Учебник / Синицын С.В., Хлытчиев О.И. – 2-е изд., испр. – М.: Национальный открытый университет «ИНТУИТ», 2013. – 220 с.: ил.

Рассматриваются вопросы истории развития вычислительной техники и ее программного обеспечения (ПО) с позиции алгоритмизации, технологии и языка кодирования. Алгоритмический аспект отвечает на вопрос, как найти решение поставленной задачи. Технологический – указывает последовательность действий достижения цели, определяет применяемые инструменты и способы оценки результатов. Язык высокого уровня, в данном случае Си, предоставляет разработчикам возможность реализации ПО в форме, пригодной для его выполнения на различных платформах.

  • Построение инвариантных корреляционно-экстремальных систем навигации и наведения летательных аппаратов / Щербинин В.В. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. – 230 с.

Изложена методология построения корреляционно-экстремальных систем навигации и наведения летательных аппаратов, инвариантных к нестабильности геофизического поля и воздействию помех. Основное внимание уделено методике формирования информативного параметра геофизического поля, инвариантного к основным факторам его нестабильности. В отличие от ранее использованных подходов информативный параметр рассматривается, как векторная величина. Это создает потенциальную возможность парирования или существенного снижения влияния действующих на принимаемый сигнал возмущений (факторов нестабильности и помех геофизического поля) за счет анализа его тонкой структуры. Подробно рассмотрены физические, математические и теоретические основы разработанной методологии. Приведен пример использования данной методологии для оптического (видимого диапазона длин волн) геофизического поля и низколетящего летательного аппарата.

  • Программирование на языке высокого уровня: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Синицын С.В., Михайлов А.С., Хлытчиев О.И. – М.: Издательский центр «Академия» 2010. – 400 с.

Рассмотрены общие принципы высокоуровневого программирования, непосредственным образом связанного с изучением алгоритмов, в рамках технологического процесса. Излагаемый материал можно рассматривать как синтез трех аспектов: технологического, вычислительного и языкового. При подготовке учебника использовался опыт передовых предприятий, занимающихся промышленной разработкой программного обеспечения и специализирующихся на высоконадежных программных системах.

  • Проектирование и испытание бортовых систем управления: Учебное пособие / Под редакцией А.С. Сырова. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2011. – 344 с.: ил. Читать (pdf, 5,4 Mb).

Рассматриваются вопросы проектирования и испытания бортовых систем управления космическими аппаратами и разгонным блоком. Базовым материалом послужили конкретные разработки МОКБ «Марс» – системы управления разгонным блоком и бортовые системы управления ряда космических аппаратов.

  • Проектирование цифровых и цифроаналоговых устройств бортовой автоматики. Лабораторный практикум / Попов Б.Н., Цалкова Е.Э., Ханин Д.Н. / Под редакцией Б.Н. Попова. – М.: МОКБ «Марс», 2016. – 80 с.: ил. Читать (pdf, 4,9 Mb).

Учебное пособие содержит описание четырех лабораторных работ. Кратко изложен необходимый теоретический материал. Приведены основные сведения по языку описания аппаратуры VHDL, цифроаналоговым и аналогово-цифровым преобразователям, а также цифровым устройствам управления электродвигателями. Приведены примеры текстов программ на языке VHDL.

  • Проектирование цифровых схем и устройств бортовой автоматики. Лабораторный практикум / Попов Б.Н., Цалкова Е.Э., Ханин Д.Н. / Под редакцией Б.Н. Попова. – М.: МОКБ «Марс», 2016. – 92 с.: ил. Читать (pdf, 12,9 Mb).

Учебное пособие содержит описание четырех практических занятий и двух лабораторных работ. Кратко изложен необходимый теоретический материал. Дано описание учебной платы DE2 фирмы Altera, используемой при выполнении лабораторных работ. На простом примере изложен маршрут проектирования цифровых устройств на основе программируемых логических интегральных схем в среде Quartus II. Для последовательностных логических схем приведены примеры выполнения заданий.

  • Система управления разгонным блоком: Учебное пособие / Андреев В.П., Бонк Р.И., Бровкин А.Г. и др. / Под редакцией А.С. Сырова. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2010. – 272 с.: ил. Читать (pdf, 8,4 Mb).

Особое внимание в пособии уделено практической реализации системы управления разгонным блоком. Предлагается систематизированный отбор материала, необходимого для понимания и описания процессов в системе управления разгонным блоком. Базовым материалом послужили конкретные разработки МОКБ «Марс».

 

Учебный план и расписание

Учебный план предусматривает глубокую фундаментальную подготовку по математике, физике, теоретической механике, теории управления и регулирования, системному анализу и информатике. Используя полученные теоретические знания, выпускник кафедры может получать сложные математические модели исследуемого процесса или технической системы.

В процессе обучения студенты получают знания универсальных языков программирования, методов прикладного и системного программирования, принципов построения мультипроцессорных вычислительных, информационно-обрабатывающих и управляющих устройств и систем. Студенты изучают также основы схемотехники управляющих систем – современные микропроцессорные вычислительные элементы.

Большое внимание уделяется разделу проектирования и надежности разрабатываемых систем, методам их отработки и испытаниям как в части реализации программного обеспечения, так и в части исследования влияния внешних воздействующих факторов.

Учебным планом предусмотрены различные виды практик, которые проходят на территории МОКБ «Марс» под руководством специалистов предприятия.

Разработанная технология обучения в соответствии с государственными профессиональными стандартами, а также с потребностями предприятия в специалистах по комплексной разработке систем управления, зарекомендовала себя как эффективный путь обучения и подготовки молодых инженерных кадров.

Посмотреть расписание занятий на территории МОКБ «Марс» (pdf, 71 Kb).
Посмотреть расписание занятий в МАИ.

 

Галерея

Новости кафедры

В июне 2018 года на базовой кафедре состоялся 3-й выпуск. В ознаменование этого события в парке вблизи от предприятия выпускники посадили дерево.

В июне 2017 года состоялся 2-й выпуск дипломированных специалистов. Из одиннадцати выпускников трое получили красные дипломы.

По итогам 2017 года кафедра получила благодарность от ректората МАИ за высокие результаты в подготовке выпускников с красным дипломом в 2016/17 гг., привлечение по направлению подготовки студентов с самым высоким баллом ЕГЭ и лучшую успеваемость.

 

На главную страницу