Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Контроль полета и составная ноосистеи Л С'У вЂ” подготовка тарированных значений измерений к отобрал, нию и документированию; — отображение обработанной ТМИ на индивидуальных и ко, лективных СОИ и документирование этой информации. Комплекс программ математического обеспечения обработки полного потока ТМИ в ВК ЦУП включает перечисленные ниже алгоритмы 144, 45]. 1. Алгоритм распознавания режимов работы РТС, основывало. шийся на расшифровке служебной части кодового слова. где со. держится признак режима работы телеметрической системы (НП или ВП). 2. Алгоритм выделения достоверной информации. Отбраковку недостоверных измерений в программах обработки телеметрии чаще всего осуществляют двумя методами: ° контролем служебной информации телеметрического кадра; ° и-кратным подтверждением значений отдельных измерений.
В качестве контрольной служебной информации могут привлекаться оценки правильности структуры телеметрнческого кадра (априорно известной последовательности служебной и измерительной информации кадра) и достоверности калибровочных уровней (в качестве калибровочных уровней удобно, например, использовать специальные метки О, 50 или 100 'Ь телеметрической шкалы). В обоих случаях — при несовпадении текущей структуры телеметрического кадра с известной и калибровочных уровней с заданными — информация всего кадра отбраковывается целиком и не поступает в дальнейшую обработку.
Число подтверждений значений измерения и принимается 2...10. Чрезмерное число подтверждений может привести к отбраковке измерений действительно изменяющегося параметра. Число полтверждений и выбирается индивилуально лля каждого теле метрического параметра (или группы параметров). Применение алгоритма оценки достоверности, основанного на и-кратном под тверждении измерений, справедливо только при достаточной, ап риорно известной избыточности телеметрических сообщений Иа практике при нормальном ходе бортовых процессов по большнн ству телеметрических параметров эта избыточность обеспечивает ся условием (15,6) ~ — Феаб 182 ,з:,, - = уайд' „. )Š— фактическая частота опроса парапета 1, — минимальна Лоп)стимак частота опРоса.
опРедезяеиая по теореме Котельникова злгоритм вытляднт скелующич образом. Измерение Х; счится достоверныи и инязе проверки, если для всех и измерений внполняется соопмэшение 'Х,-Х,,! < Ьд, =ь .м (! 5.7) Х» ~ —- Х». при !Х»н — Х» !<Ь„ Х» ~ = Х» + 1 при Ч,Х» „— Х» ~ > Ь,. 183 гзе Лг — период опроса Х, параметра Л, — назначенный ценз достоверности За измерение, передаваемое на дальнейшую обработку. принимают тюбое заданное Х, внутри интервала Хь..Х„.
Возможность применения модификации алгоритма л-кратного подтверждения: измерение Х; считается достоверным, если приведенное вьпле соотношение выполняется для т из и измерений на интервале проверки. При этом за достоверное принимают любое из и измерений. Дзя ооеспечения належности отработки недостоверных измерений оба описанных метода !контроль служебной информации телеметрического казра и и-кратное подтверждение измерений) могут использоваться совместно. При этом они применяются последовательно: проверке на и-кратное подтверждение подвергается информация, прошедшая кадровый контроль. 3- Азгорити выделения существенной информации (сокращение избыточности измерений) близок по структуре алгоритму а 'кратного подтверждения значений измерения при оценке достоверности, Суть его такова.
Достоверное Х» значение каждого параметра изХ г вием ~ го цикла подтвержлений сравнивается с последующим значе" "з (К+ 1)-го цикла, и воспроизводится алгоритм Глава 15. Контроль полета и состояния подсистеи АСУ Значение ценза существенности Ь, обычно принимают р ным 1...3 % измерительной шкалы телеметрируемого параметр ( этом диапазоне содержатся ошибки измерений). Таким образом в дальнейшую обработку поступают только те измерения, которые в каждом последующем цикле и подтверждений отличаются от пр дыдущего на значение, большее Л,, Этот алгоритм (и, Л,) обычно применяют для обработав медленно изменяющихся параметров, телеметрируемых с боль, шой избыточностью, например для обработки измерений теьше„ ратур на элементах конструкции КА или давлений в герлктнчных отсеках. Для оценки достоверности и существенности быстромеияю.
щихся параметров и при обработке сильно зашумленного сигнала может быть использован алгоритм оценки среднего значения. Этот алгоритм сводится к вычислению математических ожиданий извив. рений на интервалах оценки достоверности и последующей обработке полученных значений Хх с помощью алгоритма (и, Ь,) при и = 1. 4. Алгоритмы обработки различных типов телеметрических сигналов предусматривают вычислительные и логические операции со следующими типами телеметрических сигналов: — функциональных, непрерывно изменяющихся во времени; — дискретных (сигнальных), где с определенным значеннев сигнала сопоставляется какой-либо дискретный уровень телеметрического параметра; — смешанных, представляющих собой комбинацию двух предыдущих типов сигналов; — словесно зависимых, когда определенному значению теле метрического параметра ставится в соответствие какой-либо тексг1 — вычислительных, где для получения телеметрируемого пара метра требуется осуществить определенные вычислительные овв рации с телеметрическим сигналом.
Алгоритм обработки функциональных сигналов обеспечивает преобразование вида где Х(г) — значение измерения телеметрической шкалы в про странстве; У(с) — физическое значение измерения. !.т. Г. Аннию телеметрической информации Приведенная зависимость называется тарировочной характенстикой. Алгоритм обржютки дискретных (сигнальных) параметров предагаст такое же преобраювание, ио в этом отучае У(г) определяет „мер диапазона в котором находится значение измеряемого пара~а и присваивает тедеметрическому сигналу значение (или , „ст), соответствуюшее номеру диапазона по тарнровочным таблии сигнатьиых параметров Если подученное измерение не попало „н в один из заданнььх диапазонов, ему присваивается признак «вне капатона измерению>.
Экстраполяция тарировочных характеристик врн обработке сигназьных параметров не допустима, так как соседние диапазоны могут иметь диаметрально противоположные физические значения (например, включено-выключено). Алгоритм обрабопш параметров с вычислительной тарировочаой харалтеристикой работает в соответствии с законом обработки телеметрического сигнала, заданного ею. В качестве примера такого закона мо-кно привести соотношение У =КУ а,Х;, (15.9) где у — значение вычислительного параметра, разным диапазонам которого может быть сопоставлен, например, какой-либо текст; К вЂ” коэффициент пропорциональности; а, — весовой коэффициент Х;го параметра; Х, — значение сигнального параметра; 10 разомкнут, ! 111-замкнут, 15.4. АНАЛИЗ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ 185 Целью обработки ТМИ в ВК ЦУП является выдача с максиальным оыстродействием на средства отображения данных о состоян "нии бортовых подсистем КА и его экипажа, а также оперативной ин информации по проведению научных и прикладных экспериментов (44) .
обрабо еловеко-машинная система, осуществляюшая по результатам боткн ТМИ ее анализ, образует канал приема — переработки— должен дачи информации, используемой ЛПР для коррекции или проения выполнения плана полета. Гпава 15. Контроль полета и состояния подсистем.4СУ При полной наблюдаемости КА как динамической систе всегда можно определить его состояние по данным измерений в ходиых сигналов. Обобщенная схема контроля технического состояния объев по результатам обработки ТМИ в этом случае может быть пре ставлена 121) в виде следующей математической структуры; г ч Тх Хх2-+У-+Е~Е, 19 )1 1Е -+ уя ь- (!5.10) 186 где Т вЂ” множество моментов времени, в которые наблюдается КА; Х и У- множества входных и выходных сигналов КА; е, — множество состояний; Š— множество заданных видов техническая состояний КА; Я вЂ” множество истинных технических состояний; Уя — фактор-множество непересекающихся классов выходных сигналов объекта, взаимно-однозначно соответствующее множа.
ству Е; Е, 11, 9, 11, у, с — отображения наблюдения, классификации, формализации, импликации, оценивания и идентификация технических состояний КА соответственно. Анализ телеметрических измерений по времени выполнения относительно реальных событий на борту может быть подразделяв [441 на следующие категории. 1. Оперативный анализ, выполняемый в реальном масштабе времени в ходе полета. Результаты его используют непосредст венно для управления полетом.