И описание профессии (компетенции)

Скачать 0.52 Mb.

Название	И описание профессии (компетенции)
страница	1/5
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 2 3 4 5

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

«Инженерия космических систем»

Организация «WorldSkills International», согласно резолюции Технического комитета и в соответствии с Конституцией, Регламентом и Правилами конкурса, приняла следующие минимальные требования к данной компетенции для конкурсов «WorldSkills».

Техническое описание включает в себя следующие разделы:
ВВЕДЕНИЕ

КВАЛИФИКАЦИЯ И ОБЪЕМ РАБОТ

КОНКУРСНОЕ ЗАДАНИЕ

УПРАВЛЕНИЕ НАВЫКАМИ И КОММУНИКАЦИЯ

ОЦЕНКА

ОТРАСЛЕВЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО НАВЫКА ПОСЕТИТЕЛЯМ И ЖУРНАЛИСТАМ

Дата вступления в силу:
Разработчик: Национальный эксперт Карпенко Станислав Олегович

(подпись)

Тымчиков Алексей Юрьевич, Технический директор WorldSkillsRussia

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Название и описание профессии (компетенции)

1.1.1 Название профессии (компетенции): инженер космических систем
1.1.2. Описание профессии (компетенции)

Стремительное развитие микроэлектронных и информационных технологий позволило создавать коммерчески успешные сервисы для наземных потребителей на базе малых космических аппаратов – микроспутников. Такие аппараты решают задачи связи, дистанционного зондирования Земли, проведения технологических экспериментов на орбите, успешно дополняя, а в некоторых случаях и заменяя собой большие спутниковые системы, традиционно продолжающие занимать свои ниши на рынке космических услуг. В мире в целом и в России в частности появляются космические компании, внедряющие новые технологии разработки, эксплуатации космических аппаратов, и коммерциализации результатов их деятельности.
Новая идеология «Космоса 2.0», связанная с созданием силами небольшой команды эффективных недорогих малых космических аппаратов, запускаемых в качестве попутных полезных нагрузок, радикальным образом меняет требования к сотрудникам современных космических предприятий, которые хотят добиться успехов в этой области.
Поскольку сложность задач, решаемых при создании малых спутников, часто бывает сопоставима со сложностями при создании больших аппаратов, коллектив должен состоять из высококвалифицированных инженеров, исследователей, администраторов, способных в сжатые сроки определить потребности рынка, понять возможности их решения с помощью космических систем, понять коммерческие перспективы проекта, определить круг потенциальных потребителей, составить техническое задание, собрать команду проекта, провести необходимые поисковые работы, выполнить проектирование и производство космической системы, а также ее испытания и развертывание. В силу малости команды каждый разработчик имеет широкие полномочия в принятии решений, несет полную ответственность за существенную часть работ по проекту, ведя свою системную задачу от идеи и до эксплуатации на орбите.
Поэтому современному специалисту в области инженерии космических систем требуется владеть основами методов проектирования полезных нагрузок и служебных систем космических аппаратов, знать основы баллистики, динамики космического полета, теории надежности, принципов проведения испытаний, иметь представление об электронике, материаловедении и даже основах экономики и организации труда.
Будущее космических аппаратов – в том числе за созданием спутников из стандартных унифицированных компонент, серийно производимых на конвейере. Это сильно удешевит разработку космической техники, ускорит создание автоматических космических аппаратов для выполнения стандартных прикладных задач, таких как ДЗЗ, связь, навигация, научно-образовательные и технологические эксперименты. Такие аппараты должны будут иметь возможность быть собраны на Земле или, например, на орбитальной станции для обеспечения работы на околоземной орбите заданной полезной нагрузки, двумя или тремя инженерами в течение нескольких дней. Все приборы, используемые для сборки спутника, должны быстро тестироваться, просто соединяться между собой с использованием универсальных стандартизованных интерфейсов, использовать открытые информационные протоколы и открытое программное обеспечение, обслуживаться автоматизированными комплексами предстартовой проверки и управления.
Аппарат собирается «по требованию» из компонент, хранящихся на складе, например, в случае возникновения ЧС и необходимости его срочного на орбиту либо попутным запуском, либо носителем, специально находящимся на дежурстве. Кроме быстрой сборки, аппарат должен иметь возможность быть быстро испытан и адаптирован на ступень ракеты-носителя а после запуска быть совместим с имеющейся наземной и уже развернутой к тому времени орбитальной инфраструктурами.
Для инженеров, участвующих в сборке, это должно быть рутинным, максимально автоматизированным процессом. Тем не менее, специалисты, принимающие участие в разработке аппарата, его сборке и подготовке к старту, должны будут продолжателями традиций разработки современных малых спутников, обладая глубокими знаниями и умениями в области системного проектирования, электроники, разработки и тестирования программного обеспечения, конструкторских разработок, чтобы оперативно решать конкретные задачи адаптации полезной нагрузки, компоновки, прочности, теплового и энергобаланса, а также уметь справляться с неожиданными проблемами, которые неизбежно возникают при работе со сложной техникой.
Весь рутинный процесс создания спутника существует в такой идеологии: это выбор полезной нагрузки, а также компонент из стандартного набора для обеспечения ее работы по заданной программе, сборки спутника из компонент, его комплексных испытаний – функциональных, механических - адаптации на носитель и запуска и эксплуатации. Именно для демонстрации возможностей этих процессов, популяризации данной концепции создания спутников, и предназначены соревнования компетенции инженера космических систем.

1.2. Область применения

1.2.1. Каждый Эксперт и Участник обязан ознакомиться с данным Техническим описанием.
1.2.2. В случае возникновения разночтений в версиях Технического описания на разных языках, английская версия превалирует.
1.3. Сопроводительная документация

1.3.1. Поскольку данное Техническое описание содержит лишь информацию, относящуюся к соответствующему профессиональному навыку, его необходимо использовать совместно со следующими документами:

Правила проведения конкурса
Онлайн-ресурсы, указанные в данном документе
Правила техники безопасности и санитарные нормы.

2. КВАЛИФИКАЦИЯ И ОБЪЕМ РАБОТ

Конкурс проводится для демонстрации и оценки квалификации в данной компетенции. Конкурсное задание состоит только из практической работы.
2.1. Требования к квалификации

Участники конкурса должны обладать знаниями и пониманием следующих аспектов, принимая во внимание тот факт, что конкурсное задание может включать в себя любые из приводимых ниже элементов знаний.
Соблюдение общих требований техники безопасности для операций по «инженерии космических систем»

Знание и понимание:

Безопасное, правильное использование инструментов, обычно используемых для инженерии космических систем;
Безопасное, правильное использование любого оборудования, обычно используемого для инженерии космических систем.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ КОМПЕТЕНЦИИ
Тезисно перечислим эти операции (раскрыты будут дальше):

Разработка и численное моделирование циклограммы работы бортовых систем спутника

выбор параметров потребления бортовых приборов и систем,
выбор циклограммы работы режимов ориентации,
выбор коэффициентов управления магнитной системы стабилизации,
выбор коэффициентов усиления PD-регулятора системы маховичной стабилизации,
расчет энергобаланса на борту,
выбор типа фотоэлементов,
выбор типа аккумуляторов,
расчет площади панелей солнечных батарей (СБ),
расчет ёмкости аккумуляторных батарей (АБ),
проверочный расчет энергобаланса на борту,
оценка стоимости проекта.

Компоновка спутника в 3D

Работа в САПР SolidWorks (SW), базовые умения работы с деталями и сборками, понятия центра масс и момента инерции и принципов действий для их приведения к требуемым значениям, владение инструментами экспресс анализа сборок в SW (например, проверка интерференций, или пространственных пересечений, приборов),
умение подготавливать рациональные расчётные 3D-модели изделий, владение общими понятиями об эргономике при сборке и эксплуатации изделия,
умение выполнения сборочных и монтажных чертежей и спецификаций;
написание четких инструкций сборки;

Разработка бортового ПО

Проектирование архитектуры бортовой информационной сети.
На основе шаблонов кода, реализация требуемого функционала и алгоритмов без привязки к аппаратной части, с использованием открытых библиотек и компиляторов на C/C++.
Самостоятельная разработка высокоуровневых протоколов обмена, использование открытых высокоуровневых протоколов информационного обмена.
Работа в среде разработки Qt/Eclipse или Notepad++.
Использование GNU tool chains, cross-compiling, GNU make. Оптимальное использование ресурсов аппаратной части. Максимально широкое использование open-source-решений; использование системы контроля версий;
чтение разработчиком ПО принципиальных электрических схем;
использование интерпретирующего языка Python. Организация тестирования разработанного встроенного ПО.

Разработка, изготовление, проверка бортовой кабельной сети

Пайка разъемов, жгутование проводов.
Контроль целостности проводки, определение параметров R-C-L.
резервирование линий, контроль надежности пайки, выбор типа проводки и изоляции.
контроль сопротивления изоляции, масса проводки; наличие защиты от КЗ.
наличие экранирования. Концепция заземления, гальваническая развязка.

Автономные испытания бортовых приборов систем управления, ориентации и стабилизации

Выполнение программы и методика испытаний отдельных приборов (ПМИ).

Калибровка и юстировка датчиков ориентации

использование имитатора Солнца для испытаний солнечного датчика,
использование имитатора магнитного поля для магнитометра,
использование поворотного стола для датчика угловой скорости;
статистическая обработка результатов измерений;
контроль полей зрения приборов;
контроль параметров собственной намагниченности спутника;

Сборка космического аппарата

умение читать сборочные чертежи, электрические схемы, спецификации и перечни элементов;
соблюдение последовательности сборки;
разработка и изготовление специальной оснастки, умение пользоваться инструментом, фиксаторами, лаками; культура производства, фактическая прокладка кабельной сети, соответствие фактической конструкции 3D-модели;
знание величин затяжки крепежа и типов применяемого инструмента для выполнения типовых операций; выполнения правил техники безопасности;
умение быстро и рационально устранять неисправности и заменять вышедшие из строя блоки и приборы;
знать общие принципы и правила работы в чистых помещениях; разработка ПМИ аппарата;

Комплексные функциональные испытания КА

Автономные испытания приборов в составе спутника согласно ПМИ;
проведение ПМИ аппарата;
контроль работы датчика отделения основных режимов работы спутника;

Комплексные испытания бортовых систем ориентации и стабилизации

Адаптация аппарата на аэродинамический подвес;
создание необходимой оснастки;
контроль работы режима системы ориентации, необходимого для выполнения спутником целевой задачи;
обработка результатов измерений, сравнение точности СОС с независимой системой контроля;

Проведение виброиспытаний

умение готовить программу испытаний;
Подготовка оснастки для проведения испытаний;
установка аппарата на стенде, умение выбирать места установки датчиков при их ограниченное числе;
контроль проведения виброиспытаний согласно Документу контроля интерфейсов с носителем (ДКИ);
умение интерпретировать результаты при сравнении их с теоретической информацией;
проведение ПМИ после испытаний;

Обслуживание КА на пусковой базе

умение читать и выполнять требования корректных сборочных чертежей, электрических схем, спецификаций, перечни элементов и инструкции по эксплуатации и сборке;
выполнения правил техники безопасности при работе на пусковой базе;
умение быстро и рационально устранять неисправности и заменять вышедшие из строя блоки и приборы, не требующие полной разборки КА;
знать общие принципы и правила работы в чистых помещениях на пусковой базе;
уметь «прозванивать» и опрашивать телеметрию основных цепей и блоков КА через отладочные разъёмы в соответствии с инструкцией;

Адаптация КА на ракету-носитель

умение читать и выполнять требования корректных инструкции;
выполнение правил техники безопасности при работе на пусковой базе;
знание общих принципов и правил работы в чистых помещениях на пусковой базе;
уметь «прозванивать» и опрашивать телеметрию основных цепей и блоков КА через отладочные разъёмы в соответствии с инструкцией после установки на адаптер;
исполнение четких инструкций предстартовой подготовки;

2.2. Теоретические знания

2.2.1 Теоретические знания необходимы, но они не подвергаются явной проверке.

Механика космического полета
Динамика вращения твердого тела
Прикладная небесная механика
Асимптотические методы нелинейной механики
Теория гироскопических систем
Электромеханические устройства автоматики
Теория систем управления
Теория устойчивости движения
Силовая электроника и электропривод
Архитектура бортовых систем управления
Системное проектирование КА
Теоретическая механика
Сопротивление материалов
Материаловедение
Основы расчета и моделирования тепловых режимов космических аппаратов
Околоземная космическая среда
Программирование на C/C++
Системное программирование в ОС реального времени
Основы радиосвязи
Методы связи и протоколы передачи данных
Активные и пассивные системы ориентации и стабилизации
Современные последовательные интерфейсы и шины данных
Статистическая обработка измерений
Идентификация систем
Основы испытаний космической техники
Бортовые комплексы управления космическими аппаратами
Проектирование программного обеспечения
Электростатика и электромагнитная совместимость
Модели стоимости разработки космических систем
Экономика космической деятельности

2.2.2. Знание правил и постановлений не проверяется.

1 2 3 4 5

	И описание профессии (компетенции) Организация «WorldSkills International», согласно резолюции Технического комитета и в соответствии с Конституцией, Регламентом и...		И описание компетенции ...
	И описание профессиональной компетенции Республиканского конкурса профессионального мастерства WorldSkillsRussia – 2014 в рс(Я) по компетенции		И описание профессиональной компетенции Разработчик: Главный эксперт wsr по компетенции «Машинист дорожно-строительных машин»
	И описание профессии (компетенции) Каждый день тысячи автомобилей получают повреждения при авариях. Специалисты-техники по кузовному ремонту чинят эти поврежденные...		И описание профессиональной компетенции Оргкомитет Регионального чемпионата рабочих профессий принял следующие минимальные требования к профессиональной компетенции «Поварское...
	И описание профессиональной компетенции Название профессиональной компетенции: «Эксплуатация сельскохозяйственных машин»		И описание профессиональной компетенции Организация «AtomSkills» в соответствии с Уставом WorldSkills Russia, Регламентом и Правилами проведения конкурса, установила следующие...
	Название и описание профессиональной компетенции Название профессиональной компетенции: «Ремонт и обслуживание легковых автомобилей»		Название и описание профессиональной компетенции Название профессиональной компетенции: «Ремонт и обслуживание легковых автомобилей»
	Учебно-методический комплекс дисциплины «уголовное право. Часть особенная» Изучение дисциплины направлено на формирование компетенции пк-6: способность юридически правильно квалифицировать факты и обстоятельства,...		И описание компетенции Организация «WorldSkills Russia» в соответствии с Уставом WorldSkills Russia, Регламентом и Правилами конкурса, приняла следующие...
	И описание компетенции Организация «WorldSkills Russia» в соответствии с Уставом WorldSkills Russia, Регламентом и Правилами конкурса, приняла следующие...		И описание компетенции Организация «WorldSkills Russia» в соответствии с Уставом WorldSkills Russia, Регламентом и Правилами конкурса, приняла следующие...
	И описание компетенции Организация «WorldSkills Russia» в соответствии с Уставом WorldSkills Russia, Регламентом и Правилами конкурса, приняла следующие...		И описание компетенции Организация «WorldSkills Russia» в соответствии с Уставом WorldSkills Russia, Регламентом и Правилами конкурса, приняла следующие...

И описание профессии (компетенции)

Похожие: