Бровкин А.Г., Бурдыгов Б.Г., Гордийко С.В. Бортовые системы управления космическими аппаратами (2010) (1246599), страница 35
Текст из файла (страница 35)
10.3 Циклограмма работы тракта вне сеанса связи10.3. Планирование работы системы телеметрическойинформации в центре управления полетомПланирование работы СТИ в центре управления полетом (ЦУП)происходит в четыре этапа:– Планирование допустимого объема ТМИ из условий длительности участков видимости аппарата. При сеансе связи 8 минут возможен сброс 1600 кадров ЗУ при максимальной скорости передачи наЗемлю (32 кбит/с). В течение суток таких сеансов может быть от двухдо восьми. При сбросе ТМИ только на московский НИП планируетсяодин сеанс сброса ТМИ на 7-8 витков.– Планирование длительности сеансов сбора аналоговой ТМИ иназначение соответствующих режимов СТИ.– Планирование работы модуля целевой аппаратуры и аппаратурыспутниковой навигации.– Планирование режимов исследования БСУ и назначение соответствующих режимов исследований для управления ПО ЦТМИ.239240БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ11.
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЦЕЛЕВОЙ АППАРАТУРОЙЦелевая аппаратура современных космических аппаратов объединена в автономный контур управления. Поэтому задачи, ставящиесяперед системой управления космическим аппаратом и связанные суправлением целевой аппаратурой, бывают следующих типов:– управление резервами целевой аппаратуры (в основном по командам от наземного комплекса управления);– управление передачей цифровой телеметрической информацииот целевой аппаратуры к телеметрической системе;– взаимное управление различными целевыми комплексами (поспециальным заложенным на Земле полетным заданиям или по командам прямого управления с Земли).– формирование и выдача в целевую аппаратуру поддерживающей информации (это могут быть данные о местоположении летательного аппарата, его ориентации, текущем бортовом временикосмического аппарата, командно-программная информация для изменения бортовых программ целевой аппаратуры).Управление резервами целевой аппаратуры и взаимное управление между различными целевыми комплексами в основном осуществляется с помощью выполнения релейных команд управления черезблоки управления силовой автоматикой.
Операции полетного заданияпри наступлении заданного времени также в основном преобразуютсяв релейные команды управления (РКУ).Для обеспечения требуемой надежности все РКУ передаются в системы целевой аппаратуры по дублированным линиям связи. Разовыекоманды формируются в виде «сухих контактов». Напомним, что«сухим контактом» называют выводы от контактов реле, на которые неподается напряжение питания от прибора, где эти контакты стоят, тоесть контакт гальванически развязан от управляющего сигнала. Питание «сухих контактов» осуществляется со стороны целевой аппаратуры(ЦА).
Частота выдачи команд на целевую аппаратуру принята не более1 команды в 1 секунду.Однако существуют цифровые команды управления целевой аппаратурой, которые передаются по мультиплексному каналу обмена.СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЦЕЛЕВОЙ АППАРАТУРОЙПо мультиплексному каналу обмена передается телеметрическаяинформация целевой аппаратуры, которая впоследствии может как интегрироваться в состав телеметрической информации системы управления (КА «Спектр-Р», КА «Электро-Л»), так и сразу транслироватьсяв телеметрическую систему (КА «Монитор-Э», КА «KазСат», КА«Экспресс-МД1»).Поддерживающая информация формируется в центральном вычислителе бортовой системы управления (БСУ) на основании параметров от других подсистем БСУ и без упаковки передается помультиплексному каналу обмена информации в целевую аппаратуру.Обратная связь контура управления целевой аппаратурой замыкается через наземный комплекс управления.В качестве целевой аппаратуры на различные спутники устанавливаются различные комплексы научных и коммерческих приборов.В табл.
11.1 приведены космические аппараты с системой управления разработки МОКБ «Марс», распределенные по типам орбит (см.приложение I) и назначению.Тип орбитыНизкие орбитыДистанционноезондированиеЗемли«Монитор-Э»Высокоэллиптические орбитыГеостационарнаяи геосинхроннаяорбитыНазначениеСвязьНаучныеисследования–––«Электро-Л»(метеоспутник)Таблица 11.1«Экспресс-МД1»,«KазСат»,«KазСат-2»КА «Спектр-Р»(радиотелескоп),«Спектр-УФ»(ультрафиолетовый телескоп)241242БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИДля спутников, обеспечивающих дистанционное зондирование,обычно для привязки целевой информации необходима навигационнаяинформация БСУ (так называемая «поддерживающая информация»).ЦА спутников связи не потребляет дополнительной информации, таккак нет необходимости в привязке целевой информации, поэтому функции системы управления сводятся к обслуживающим (управление резервами и ретрансляция цифровой телеметрической информации всистеме телеметрической информации (СТИ)).
Тип орбиты может влиять на взаимодействие БСУ и ЦА как ограничивающий фактор (с увеличением расстояния от Земли ухудшается качество радиосигнала«Борт – Земля», что приводит к снижению скорости передачи информации на Землю, и как следствие – к уменьшению потоков телеметрической информации от ЦА). В зависимости от типа орбиты изменяетсятакже характер (состав) и точность «поддерживающей» навигационной информации.В КА «Монитор-Э» бортовая система управления (БСУ) обеспечивала передачу в целевую аппаратуру шкалы времени, передачу в ЦАнавигационных параметров и параметров движения аппарата вокругцентра масс, управление резервами ЦА, ретрансляцию цифровой телеметрической информации ЦА в телеметрическую систему.В КА «Спектр-Р», «Спектр-УФ», «Электро-Л» БСУ обеспечивалапередачу в ЦА шкалы времени, передачу в ЦА навигационных параметров и параметров движения аппарата вокруг центра масс, получение от ЦА цифровой телеметрической информации (ЦТМИ) длядальнейшей ее передачи в составе своих цифровых кадров в телеметрическую систему, управление циклограммами работы научных приборов с помощью цифровых и разовых команд, закладку бортовыхпрограмм в ЦА.В космических аппаратах «Экспресс-МД1», «KазСат», «KазСат-2»БСУ обеспечивает управление резервами ЦА, ретрансляцию информации ЦА в телеметрическую систему.На примере спутников связи можно рассмотреть взаимодействиемежду целевой аппаратурой (бортовым радиотехническим комплексом – БРТК) и БСУ.СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЦЕЛЕВОЙ АППАРАТУРОЙВзаимодействие БСУ с БРТК состоит в обеспечении выдачи отБСУ в БРТК релейных команд в согласованном объеме.
Командымогут выдаваться на основании командно-программной информации,полученной в систему управления от наземного комплекса управления, на основании запросов, поступивших от БЦВС, а также, при необходимости, по собственной логике (например при исполнениициклограммы отключения БСУ и т.п.). Факт получения запроса на выдачу релейной команды в БРТК, а также факт выдачи («эхо», котороеформируется путем замера напряжения в цепи выдачи команды) команды фиксируется в ЦТМИ системы управления.Все релейные команды передаются в системы целевой аппаратурыпо дублированным линиям связи. Разовые команды формируются ввиде «сухих контактов». Питание «сухих контактов» осуществляетсясо стороны БРТК.
Частота выдачи команд на аппаратуру БРТК принята не более 1 команды в 1 секунду.Подключение БЦВС и БРТК к шинам МКО-1 должно выполняться через ответвители с согласующими трансформаторами в соответствии с ГОСТ Р 52070-2003 [8] (аналог MIL-STD-1553B).Обмен массивами ЦТМИ между БРТК и системой телеметрической информации (СТИ) под управлением БЦВС заключаетсяв организации передачи данных по формату 3 основных сообщенийсогласно ГОСТ Р 52070-2003.11.1. Логика и последовательность обмена при штатном обменесистемы управления с бортовым радиотехническим комплексомОбмен между БРТК и СТИ под управлением БЦВС при передачемассивов ЦТМИ БРТК каждый раз осуществляется в течение очередного сеанса обмена.Объем ЦТМИ, выдаваемый из БРТК в СТИ в течение одного сеанса обмена с СТИ, составляет 15 массивов по 32 слова данных.
Прискорости обмена, составляющей 1 массив за цикл БСУ ТБСУ (100 мс),время выдачи всего объема ЦТМИ БРТК в сеансе составляет 1,5 с.При выполнении указанного обмена БЦВС выдает без пауз командные слова:243244БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ– в оконечное устройство СТИ – команду обмена данными (КОД)«Принять массив № i ЦТМИ БРТК»,– в ОУ БРТК – КОД «Выдать массив № i ЦТМИ».В ответ:– ОУ БРТК после установлении достоверности принятого КС выдает без пауз ответное слово и 32 слова данных, содержащих запрошенный массив № i ЦТМИ БРТК, i = 1, 2… 15;– ОУ СТИ после установления достоверности адресованной емуинформации выдает ответное слово.Обмен продолжается в каждом цикле БСУ ТБСУ до выдачи из ОУБРТК массива ЦТМИ БРТК № 15, после чего обмен прекращается.Возобновление обмена между БРТК и СТИ под управлениемБЦВС (начало очередного сеанса обмена) происходит по кодовой команде непосредственного исполнения из центра управления полетом(ЦУП).11.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
