Прологом к возникновению лаборатории можно считать события 1950 г., когда по инициативе С.П. Королёва и В.П. Глушко Институт автоматики и телемеханики АН СССР привлекли к работам по созданию первой отечественной межконтинентальной баллистической ракеты, ставшей впоследствии родоначальницей семейства космических ракет-носителей (РН) «Спутник», «Восток», «Союз» и «Молния». Институту было поручено решение двух принципиально новых проблем: изыскания принципов построения автоматической системы регулирования опорожнения баков (СОБ) многоблочной ракеты и исследования жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) как объекта регулирования в составе СОБ.

Основатель и первый зав. лаб. № 8 Юрий Петрович Портнов-Соколов

Поставленные задачи были успешно решены группой сотрудников Института под руководством Б.Н. Петрова (тогда члена-корреспондента АН СССР, избран в 1953 г.). При этом, в частности, были выполнены приоритетные разработки математической модели ЖРД и методики исследования его динамики и управляемости (Ю.П. Портнов-Соколов)

Участие сотрудников будущей лаб. № 8 (В.Н. Марков и А.Н. Чацкин) в подготовке и проведении пуска Р-7 в октябре 1957 г. при выведении на орбиту первого в мире спутника ПС-1 было отмечено вручением Институту памятной медали.

Лаборатория № 8 образована в ноябре 1959 г. в составе отдела, руководимого Б.Н. Петровым.

В прикладном плане новая лаборатория была ориентирована на совершенствование характеристик объектов ракетно-космической техники (РКТ), а в теоретическом – на создание и развитие теории терминальных систем управления.

В начале 80-х гг. Б.Н. Петровым, Ю.П. Портновым-Соколовым, А.Я. Андри¬енко, В.П. Ивановым была опубликована монография «Бортовые терминальные системы управления. Принципы построения и элементы теории».

Завершилась разработка общей концепции совершенствования энергетических характеристик жидкостных РН средствами управления (Ю.П. Портнов-Соколов, А.Я. Андриенко, В.П. Иванов), при реализации которой было сформировано обширное семейство систем управления ракетной техникой, позволяющих обеспечить повышение грузоподъёмности РН на 10–15%.

Большая часть этих систем была реализована (с участием В.А. Жукова, А.С. Поддубного, В.К. Завадского, А.А. Муранова, А.И. Чадаева и др.) в практических разработках РКТ при создании РН «Энергия», «Зенит-2S», «Зенит-3SL» (для международной программы «Морской старт») и «Протон-М», «Союз-ФГ», «Союз-2», а также в баллистических ракетах-носителях, позволивших создать ракетно-ядерный щит – основу обороноспособности СССР и современной России.

Были продолжены исследования в области динамики и управляемости ЖРД (В.Я. Волков, Ю.М. Гладков).

В 90-е гг. решена задача нелинейного оценивания координат состояния орбитального космического аппарата по совокупности измерений в моменты связи с навигационными системами Navstar и «Глонасс».

В конверсионном плане выполнен ряд работ в области построения высоконадёжных диагностических медицинских приборов (система ИВЛ, пульсоксиметры, допплеровские приборы для исследования кровотока головного мозга).

На рубеже столетий был выполнен (под руководством Ю.П. Портнова-Соколова, А.Я. Андриенко, В.П. Иванова) цикл научных работ для обеспечения безопасности РКТ средствами управления. Работы данного цикла исходят из приоритета критерия безопасности на всех этапах жизненного цикла объектов РКТ и необходимости использования здесь всех видов управления (традиционного управления в бортовых системах, управления проектно-техническими решениями, эксплуатационно-технического управления и др.).

Были сформулированы принципы выбора проектного облика по критерию безопасности.

Применительно к бортовым системам развита теория отказоустойчивого терминального управления. Сформулирован принципиально новый подход к синтезу, заключающийся в том, что состояние системы с частичным отказом рассматривается как одно из допустимых её состояний, которое должно учитываться при выборе алгоритма управления (А.Я. Андриенко, В.П. Иванов, Ю.П. Портнов-Соколов). В идеологию построения алгоритма управления закладывается способность к реконфигурации на основе собственных средств диагностики и сохранения приемлемого качества при появлении отказов.

Потребность в декомпозиции задачи управления сложными объектами РКТ, которая имела место на ранних этапах развития, на современном этапе сменяется тенденцией к интеграции бортовых систем. Она диктуется возросшими требованиями к управлению и новыми возможностями бортовых вычислительных средств. Интеграция бортовых систем позволяет использовать дополнительные резервы для повышения эффективности управления в штатных и нештатных режимах полёта. Массо-теплообменные процессы, протекающие в баках и магистралях ЖРД при выработке компонентов топлива и поступлении газа наддува, можно объединить и определить как внутрибаковые процессы. Управление этими процессами должно обеспечивать устойчивый режим выделения энергии большой мощности в ЖРД и создания тяги, безаварийный останов и повторный запуск двигателя. Управление внутрибаковыми процессами может обеспечить также полную выработку топлива и минимальные затраты газа наддува. Задача полной выработки топлива решается совместно с терминальным выведением ракеты на заданную околоземную орбиту. Таким образом, совершенствуя управление внутрибаковыми процессами, можно наиболее эффективно воздействовать на энергетические и надёжностные характеристики средств выведения.

Сформулированная проблема охватывает задачи управления, наиболее критичные для безопасности объекта, и выделяет новое, актуальное направление в области управления перспективными ракетными средствами выведения. Новая постановка задачи управления актуальна для решения проблемы создания ракетных средств гарантированного выведения.

Анатолий Яковлевич Андриенко

Для решения данной проблемы разработан метод синтеза терминальной системы управления взаимосвязанными процессами в объекте. Разработаны принципы построения и методы синтеза бортовых терминальных систем, реализующих свойства комбинированного управления. Решена задача управления выключением ЖРД по критерию безопасности (В.К. Завадский, Е.Б. Каблова, Л.Г. Кленовая).

Применительно к структурным изменениям в объекте, в процессе эксплуатации предложен принцип построения системы с многоуровневой структурой на основе семейства моделей функционирования различной сложности.

Развиты принципы построения алгоритма распознавания нештатной ситуации в бортовой системе, прогнозирования возможных последствий отказов, а также выбора наилучшей стратегии действий, обеспечивающих локализацию либо полную компенсацию негативных последствий нештатной ситуации (А.И. Чадаев, Е.И. Тропова).

Зав. лаб. № 8 Владимир Петрович Иванов

Научные результаты этих работ использованы в современных разработках РКТ, в перспективных проектах систем для РН «Ангара», модификаций «Союз-2» (для космодрома «Восточный»), разгонного блока «КВТК».

После ухода из жизни Ю.П. Портнова-Соколова лабораторией в течение 9 лет заведовал д.т.н. Анатолий Яковлевич Андриенко. В настоящее время лаб. № 8 руководит д.т.н. Владимир Петрович Иванов.

Результаты, полученные в области управления внутрибаковыми процессами жидкостных ракет-носителей, отвечают возросшим требованиям к безопасности и энергетике, являются актуальными и новыми для отечественной и мировой практики. Развиты теоретические основы и технология проектирования, накоплен значительный практический опыт. Это позволяет лаборатории участвовать в разработках практически всех отечественных производителе ракетных  средств выведения с ЖРД в части систем управления расходованием топлива и пнеымо-гидравлические системы подачи.

Владислав Юльевич Рутковский

Современные работы лаборатории ориентируются на развитие ракетно-космического потенциала страны в содружестве с коллективами ПАО «РКК «Энергия» им. С.П. Королёва», АО «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева», АО «РКЦ–Прогресс», АО «НПО автоматики», ФГУП ГКНПЦАП им. Н.А. Пилюгина, ГосНИИП, АО «ГРЦ  Макеева» и др.

Виктор Миньонович Суханов

В 2018 г. в состав лаб. № 8 вошел коллектив лаб. № 42 (заведующими этой лабораторией были сначала д.т.н., проф. В.Ю. Рутковский, а за ним – д.т.н. В.М. Суханов), которая была создана в 1968 г. по инициативе Б.Н. Петрова. Поставленной перед лаб. № 42 целью стала разработка общей теории адаптивных систем и систем координатно-параметрического управления и её применение для проектирования систем управления летательными и космическими аппаратами. В результате лаб. № 42 разработала основы теории адаптивных систем координатно-параметрического управления объектами ракетно-космической техники. Эта теория по-прежнему актуальна и в наши дни. В качестве объектов управления рассматриваются, в частности, большие космические конструкции, в частности, создаваемые в космосе солнечные энергетические станции, свободнолетающие космические робототехнические модули и дискретно развивающиеся структуры, собираемые на орбите с помощью этих робототехнических модулей.

За годы работы сотрудники лаб. № 8 и вошедшей в её состав лаб. № 42 были награждены более чем 30 орденами и медалями страны и удостоены:
  –  четырёх Государственных премий – Ю.П. Портнов-Соколов (1967), В.Ю. Рутковский (1970, 1981), А.Я. Андриенко, В.П. Иванов, А.С. Поддубный, Ю.П. Портнов-Соколов (1983));
  –  Золотой медали им. Б.Н. Петрова – В.Ю. Рутковский (1983);
  –  премии РАН им. акад. Б.Н. Петрова – А.Я. Андриенко, В.П. Иванов, Ю.П. Портнов-Соколов (2004);
  –  Золотой медали РАН имени С.П. Королёва – В.П. Иванов (2016).