Способ передачи цифровой телеметрической информации
Владельцы патента RU 2564242:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" (RU)
Изобретение относится к области телеметрической информации (ТМИ). Данное изобретение может быть использовано в бортовых системах формирования/передачи данных на этапе летных испытаний и в процессе штатной эксплуатации объектов ракетно-космической техники (РКТ). Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении надежности и информативности передаваемой в системе телеметрической информации (СТИ) кадра цифровой ТМИ (ЦТМИ), когда объем кадра ЦТМИ (S) превышает пропускную способность (К) отдельного модуля связи (МС), которая, в свою очередь, не превосходит половины выделенной информативности СТИ (М). Поставленный результат достигается путем разделения исходного кадра ЦТМИ на две адаптированные части меньшей размерности, не превышающей пропускную способность отдельного МС, и организации поочередной их выдачи в СТИ посредством то одного, то другого МС. 2 табл., 2 ил.
Изобретение относится к области телеметрической информации (ТМИ). Данное изобретение может быть использовано в бортовых системах формирования/передачи данных на этапе летных испытаний и в процессе штатной эксплуатации объектов ракетно-космической техники (РКТ).
Цифровая ТМИ (ЦТМИ), регистрируемая в процессе полета объекта РКТ, имеет большую значимость для фактического подтверждения правильности логики построения и функционирования полетных алгоритмов, приборов и программ системы управления. Кроме того, в случае возникновения в полете нештатной ситуации ЦТМИ является одним из основных источников определения ее возможных причин.
В каждом цикле расчета Т0 бортовая цифровая вычислительная система (БЦВС) формирует кадр ЦТМИ вида
где n - счетчик циклов БЦВС,
xi(i=1, …, S) - набор слов кадра ЦТМИ, включающих служебные параметры с признаками работоспособности приборов и систем, счетчики, результаты расчета функциональных задач, обменную информацию БЦВС с абонентами и пр.,
S - объем (количество слов) кадра ЦТМИ, выдаваемого в систему телеметрических измерений (СТИ).
Выдача сформированного кадра ЦТМИ в СТИ осуществляется посредством двух идентичных модулей связи (МС) БЦВС (фигура 1). Наличие двух МС обусловлено требованием по аппаратному обеспечению сохранения работоспособности в условиях одной возможной неисправности (далее - принцип ОВН), предъявляемым к бортовой аппаратуре большинства объектов РКТ.
Объем кадра ЦТМИ (S) определяется, в общем случае, пропускной способностью обоих МС (2×K) и выделенной информативностью самой СТИ (М).
Известен способ передачи ТМИ, описанный в статье "Решение задачи распределения опросов датчиков по потоку ТМИ с определением их адресов в СТИ "Орбита-IVMO" ("Информационные технологии", №2, 2008, С.57-61), заключающийся в периодическом опросе выходных сигналов датчиков в дискретные моменты времени и передаче этих данных в соответствии с заранее заданной информативностью СТИ, приведенной в Таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Информативность СТИ "Орбита-IVMO" | |||||
| Индекс информативности | М01 | М02 | М04 | М08 | М16 |
| Информативность, слов/с | 16384 | 32768 | 65536 | 131072 | 262144 |
Выполнение принципа ОВН в условиях наличия двух МС обеспечивается делением кадра ЦТМИ на две идентичные части, каждая из которых передается по своему МС, что гарантирует получение информации в случае неисправности какого-либо одного из МС.
Недостатком данного способа является то, что ограничение на объем кадра ЦТМИ определяется половиной наименьшего значения из пропускной способности обоих МС и выделенной информативности СТИ:
В условиях, когда пропускная способность обоих МС выше выделенной информативности СТИ, это приводит к неэффективному использованию МС, и наоборот, когда пропускная способность обоих МС ниже выделенной информативности СТИ, это приводит к неэффективному использованию СТИ. В любом случае накладываемое ограничение на объем кадра ЦТМИ определяется неэффективно.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении надежности и информативности передаваемой в СТИ информации кадра ЦТМИ в условиях выполнения принципа ОВН для случая, когда объем кадра ЦТМИ (S) превышает пропускную способность (К) отдельного МС, которая, в свою очередь, не превосходит половины выделенной информативности СТИ (М). Поставленный результат достигается путем разделения исходного кадра ЦТМИ на две адаптированные части меньшей размерности, не превышающей пропускную способность отдельного МС, и организации поочередной их выдачи в СТИ посредством то одного, то другого МС.
Предложенный способ заключается в том, что исходный кадр ЦТМИ X[nT0]={x1, x2, …, xS} БЦВС разделяет на две адаптированных части одинаковой размерности Y[nT0]={y1, y2, …, yK) и Z[nT0] = {z1, z2, …, zK} (K≥½S), удовлетворяющие следующим условиям:
Выдача адаптированных частей кадра ЦТМИ осуществляется поочередно то по первому, то по второму МС в соответствии с таблицей 2.
| Таблица 2 | ||
| Передача кадра ЦТМИ посредством двух МС | ||
| Счетчик циклов | МС1 | MC2 |
| … | … | … |
| n | Y[nT0] | Z[nT0] |
| n+1 | Z[(n+1)T0] | Y[(n+1)T0] |
| … | … | … |
| n+2×N | Y[(n+2×N)T0] | Z[(n+2×N)T0] |
| n+(2×N+1) | Z[(n+2×N+1)T0] | Y[(n+2×N+1)T0] |
| … | … | … |
Смена МС для каждой адаптированной части кадра ЦТМИ осуществляется в каждом цикле Т0 БЦВС. При такой организации передачи кадр ЦТМИ будет передан в полном объеме.
Предложенный способ может быть реализован по схеме, представленной на фигуре 2.
БЦВС (1) в каждом цикле расчета формирует исходный кадр ЦТМИ (10), число слов которого превышает пропускную способность отдельного МС - МС1 (21) и МС2 (22). БЦВС (1) разделяет исходный кадр ЦТМИ (10) на две адаптированных части - адаптированный кадр 1 (11) и адаптированный кадр 2 (12). Размерность каждого адаптированного кадра не превышает пропускной способности МС1 (21) иМС2 (22). Выдача адаптированных кадров в СТИ (2) происходит поочередно через МС1 (21) и МС2 (22) в соответствии со следующим алгоритмом: кадр 1 (11) по четным циклам БЦВС (1) выдается через МС1 (21), по нечетным - через МС2 (22), кадр 2 (12) по четным циклам БЦВС (1) выдается через МС2 (22), по нечетным - через МС1 (21).
Способ передачи цифровой телеметрической информации посредством двухканальных бортовых телеметрических систем ограниченной пропускной способности, характеризующийся тем, что цифровую телеметрическую информацию, предназначенную к передаче, суммарный объем которой превышает пропускную способность отдельного канала передачи, но не более чем в два раза, в каждом цикле передачи разделяют на две адаптированные части и выдают по разным каналам с поочередной сменой канала от цикла к циклу передачи.
