Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 27
Текст из файла (страница 27)
(3. Ц Привципиальвое отличие КРЛ с ивфармацисввой абратиой связью от КРЛ с решающей связью состоит в том, что в первой решевве о праввльвости прохождевия слова ивформапии прияимается ва передающем конце (в вааемвай аппаратуре, а ве в бортовой). Временная диаграмма. поясвякэцаа работу едкого иа воэможвых зариавтов КРЛ с инФормационной абратвай свяаыа, приведева ва рис. 3.б. Переданное с Земли й-е слово длительвастью т„, чеРез время тн дастигвет КА. ~а борту КА ово привимается, выделяется, записывается в оперативкам эапамииающем устройстве (ОЗУ) и ретравслируется па обратному кавалу иа Землю. Привятае ка Земле отэетяае й-е слово сразвилается с ранее передзввым.
Если указанные слова совпали, то формирустсл и передается ва борт разрешакпцая посылка„если иет — то запрещающая посылка. Длительжкть указаввых посылок, несущих, вообще говори, один бит цолеэвой информации, равна т . Одиовремеива с фариироэавием посылки в вааемвой аппаратуре зыиасичся регпевие о готовяасти КРЛ к передаче следующего (й + 1)-го слава или веобходимасти повторения давваго йто слова, При приеме иа борту рэзрептающей посылки храяящееся в бортовом ОЗУ й-е слово поступает к потребителю ивформа- атзетнсе атмнная слсзо носкнка корт Рис.
З.б. Времеввая диаграмма Работы командной радяалеаая с ивфсряацяоявой сбратяай связью и. Если же ва КА будет привята запрещающая посылка то ящееся в бортовом ОЗУ слова стирается. В некоторых КРЛ с ииформэциаввой обратной связью прозвадится уведамлеяие ваземвой стзиции о приеме разреающей или эапрещаюгцей посылки. Вп1 делаатсл с помощью веткой посылки, которой, в частности, мажет служить ретсляция по обратному каналу принятой иа борту посылки. евка этому случаю соответствует времевиая дияграьояа, забрэжеввая ва рис. З.б. Длительвость адвого цикла передачи слава в рассматриваемой КРЛ составляет т й'гн. Если радиоливия работает беэ уведомления о приеме разрешающей (запрещающей) посылки, то это время умевьшается: 7г = 2т„.ь 'г„„+ 2тн.
Однако отказ ат узедомлевия возможен при высокой дастовериасти передачи раэрешакэцей (запрегцающей) посылки, для достижевия которой придется првмевать корректирующие коды. Отметим, что при балыпам эвачевии тн передача ипфарма ции существевио замедляется. Для камавд вемедлеввого испаляевия с этим приходится мириться, так как следующая камакда, как правило, передается после палучеиия квитавции от предыдущей. Для оагальвой информации влияние тэ можно уменьшить, если передавать весколько слов (фразу) подряд и формировать общую квитавцию ва все слова фразы.
Для агота в бортовой аппаратуре используют буферную память и последугощую перезапись вепралильво принятых слов. В КРЛ с ивформациовэпй обратной связью веобязательио использовать карректирухацие коды, обваружввакацие апгябки, если. конечна, ие требуется абеспечевие имвчгмащиты. Отказ ат карректирующвх кодов, с одвой стороны, проводит к упрощевию бортовой аппаратуры и уиевьшевию длииы передаваемых слов вплоть да передачи только ивформациаввых символов. С другой егоровы, при ретрансляции щзииятых соабщевий по обратному кавалу практически передается такой же объем ивформации.
чча и па прямому. Потному КРЛ с ииформациоввой обратной связью следует примевять, когда эиергетическвй потенциал обратного канала па крайней мере ве хуже, чем прямаго. Однако в ЕИС вв-за большой мощности ваземяых передатчиков по сравнению с бортовыми эта ле выполняется: зиерюгяческий патевциал радиаликии Земля — КА оказывается выше патевциала радиоливии КА — Земля (см. Равд.
2.3). Создание эФФективных кодов и малогабаритной аппаратуры кодирования и декодирования наряду с указанной особенностью космических линий привело к тому, что в КИС используются преимущественно КРЛ с решающей обратной связью, Так, в российской КИС »Кзштане [2) применяется решающая обратная связь, а в ранее рааработаннсй американской КИС, управляющей геостациоварными спутниками связи, используется информационная обратная связь [1). Достоверность передаваемой по КРЛ инФормации оценивается вероятностью правилъяого прохождения слова р(Т), вероятясстью пропуска слова р,р(Т) и вероатностью прохождения ложного слова р,(Т) ннФормации эа заданное время Т. Длн расчета указанных нероятностсй в КРЛ с обратной связью удобно воспсльзоватьсн грабюм состонний.
На рис. 3.6 изображен такой граФ для КРЛ с регнающей обратной связью. После РК Конец Лоне мй Ковец Повтор Конец РКпрошл» поет»РРК РК про- РК преп|»в пров»лево и ~щмм лом»»» РК Рне. 3.6. Ур»Ф вовможных оостозннй длн КРЛ е решающей обратной связью орн одном цикле передвчн рннмой конагщы 140 передачи по прямому каналу КРЛ слова ииФормации, вапри- мер, разовой команды (РК).
в бортовой аппаратуре КРЛ про- иаойдет адяа иа следующих событий: ° с вероятностью р РК будет принята правнльяо и выда- на положительная квитанция (е тКв»); ° с вероятностью риз при приеме произойдет сбой РК, но ошибка будет обнаружена и выдана отрицательная квитанции ; («-Кн»): е с вероятностью р, при приеме произойдет сбой РК, ошибка яе будет обнаружена и будет выдана псложятельная квитенция; ° с вероятностью р РК не будет принята и, естественно, квитанция яе будет выдана вообще.
Переданная по обратному каналу КРЛ квитанция мсжет быть принята правильно с вероятностью д, трансФормнрова- на н квитанцию противоположного значения с вероятностью ош, либо не принята вовсе с вероятностью овю Очевцдно, что р» + р.»1 + Рюа + Рв» о.. Рд +о, Значения гяроатностей р . р, „р,оз зависят от эаергетиче- шохо потенциала прямого канала раднолинии, применяемых в яем методов модуляции, кодирования и обработки; значения ог эзвиснт ог аналогтпшых пзйе»ктуон обйзгнгео ш КРЛ.
Отсутствие приема РКн квитанций„характеризуемое веро- ЯтпОСтнМИР И Омг ОброленяннаЕтон ОбЫЧНО Оте1 тотнИЕМ (НаР)'- вгоняем) сннхроннзации в приенвых устройствах радиолинии. В конце одаого цикла передачи„т. е. через времн Т . опреде- ляемое выражением (3.1), в КРЛ наступит одно нз следующих состояний, вероятаость которопз нзхццитея по граФу на рис.
3.6: ° передача аакоичилась прн правильном прохождении РК с вероятностью р(Т,) = р„й ° передача закончилась без прохождения РК (пропуск РК) свероятцостыор (Т,) =репо ° передача закончилась прохождением ложной РК с веро- ятностью р (Т1) = рмзо „; ° начинается повторная передача не прошедшей РК с ве- роятностьюр„(Т,)=рм,(с +с )+р (с, +с )+р„„; ° напивается повторная передача уже прошедшей РК («ложный повторе) с вероятностью р (Т~) р~(1 я»»).
141 Отметим, что отрицательные последствия влажного повторар передаваемого слова информации зависят от пшики работы бортовой аппаратуры. Например, плохо, если одиа и та же РК может вызывать развые действия, скажем, при нечетном числе прохождевий включать, а при четном — выключать аппаратуру. Если же РК выпслияет адяо действие, то «ложный повторе приводит липгь к эадергкке выдачи следующей комзцды. Если считать, что искажении ияформации в раэяые циклы передачи иезевисимы, то приведенные вероятиости легко пересчитать для произвольиого «-го цикла, т. е. эа время йтг.
Тзк, вероятиость правильяого прохождения комакды за время Йтг равна р(ат,) =р(тг) ер (т,аг(т,)+ +Ргр(т 'Р(тг)+ + Рг-г(Т )Р(Тг) (3 2) Выражеиие (3.2) представляет собой сумму членов геометрической прогрессии. С учетом этого для яеограиичеиного числа повторевий имеем р - р(тг)(1 - р (ТЛ-'. Аяелогичяо иаходим зероятвость пропуска РК Р р Р у(тг)(1 ррр(тг)) и вероятяость прохождения ложной РК р =р(тд(1 — р (Т ))'- Для совремеяяых КРЛ комаядяо-измерителькых систем вероятвость празильяого прохождеиия РК с первого рава р(Т,) я 0,993 вероятность пропуска РК р яе превышает 10 е, а вероятяость п)юхождеяия ложной РК р„е 10 е ... 10 г. 3.22.
Передача телеметрической инФормации Передаваемая по телеметрической редиоливии информация содержит даяяые о состояиии и работе всех систем и устройств КА. В иее также могут входить сведения сб окружающей КА среде и другие даииые, получепвые в том числе целевыии системами КА. Объем передаваемых по телеметрической радиолияии даяяых о состоянии систем и устройств КА обычно азвисмт от того, щюходит ли даквый КА этап отработки и испытапий, производятся ли с яим профилактические и ремонтно-восстаяавительиые рабе гы или ои находится в штат вой эксплуатации.
В псследием случае объем будет взимевьшим, так как требуется лишь коитроль работоспоссбяости основных систем КА. Ряс. 3.7. Структурееа схема бортовой аппаратуры гелеметричеексй системы 143 При передаче телеметрической ииформации переичиые соггбщеяяя имеют самый разиообразвый характер в аевксимоеаи от регистрируемых Физических процессов. С помощью соетствутощих датчиков ояи преобразуются в набор фуикций .ремели, которые и требуется передать по рздиокаизлу. На ажиых КА число регистрируемых процессов, а зяачит, и каов доходит до кескольких сатен и доже тысяч.