Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Для орбитальных станций, начиная с ОС «Мир», формирование мами не ~ложных и объемных программ управления бортовыми снстев ем "" не могло оставаться ручным, так как приводило к большим ражал Ременнйм затратам н имело низкую надежность. Последнее выжалось в большом количестве ошибок следующего типа: "нсн а ' затиранне илн искажение управляющей информации при за" а ОЗУ БЦВМ новых циклограмм на месте существующих; 235 Глава! 7.
Командно-нрограниное Зиравление ° ошибочная запись адреса условного и безусловного перел дов внутри циклограммы, в том числе и за ее пределами: ° некорректное формирование команд управления, приводяпге к аварийному прекращению исполнения команд шппограммы, Каждая из подобных ошибок служила причиной срыва опера. ций программы полета ОС, приводила к нештатной работе БЦВК вплоть до его аварийного отключения с потерей ориентации сзвв. ции, влекущей за собой нарушение энергобаланса и др. Рассмотрим подробнее состав КПИ и этапы КПУ на примере ОС «Мир». Командно-программное управление ОС осушествлялось со.
вместно НКУ и БКАУ. В состав КПИ, разрабатываемой для управления ОС, входили: — МЦИ, предназначенные для управления бортовыми система. ми и научной аппаратурой с использованием БВК; — разовые (прямые) радиокоманды, применяемые длл управления бортовыми системами и научной аппаратурой через директивный контур управления, т. е. напрямую через матрицы СУБК; — служебная информация, передаваемая только в адрес КИП для управления размещенной на них аппаратурой наземного радиотехнического комплекса (НРТК): длительность кодовой по. сылки радиокоманды; номер бортового дешифратора команд в составе бортовой РСУС; частотный диапазон НРТК и РСУС.
На основании детального плана полета специалистами ГОГУ разрабатывались программы сеансов связи с ОС через КРЛ. Программа сеанса связи (ПСС) содержит план выдачи разовых команд н МЦИ, а также управляющую информацию для НРТК, с которых планируется передача команд на борт ОС. В результате трансля ции ПСС (т. е. синтаксического разбора и кодирования ее элементов в соответствии с установленными алгоритмами) в командно" ИВК формируется КПИ, которая содержит закодированные число вые и разовые команды, а также служебную информацию дяв управления НРТК.
Она формируется раздельно для каждого КИП' с которых запланирована выдача команд. Из ЦУП операторы ко мандного ИВК последовательно передают КПИ в ОЗУ НРТК к®" дого КИП, запланированного для связи с ОС. Для этого использу ется аппаратура передачи данных на базе персональных комль~ теров. 236 17.3. Этапы процесса КПУ и саспзав йТТИ Таблица 17 1 Основные этапы КПУ Места яыполпепкя Время выполнения Нязяямпе и содержание этапа яп ' Разработка МЦИ Сутки Тт'- 1 Су 1Ц-1 Отработка МЦИ с использованием моделей БКУ Формирование ПСС Формирование массивов КПИ ЦУП Т„,— 3 ч Т„, — 40 мин ЦУП Передача массивов КПИ в ОЗУ КИП Т„, — 40 мин ЦУП, НКУ Передача числовых и разовых команд в СУБК и БЦВК комплекса «Мир» по КРЛ 1 не Тяя НКУ Передача квитанций от БКАУ в ЦУП 1«е- Тя» ЦУП, НКУ Н вЂ” номер суток передачи КПИ пя борт ОС; Т„, — время печаля сеанса свези, "з" я котором планируется выдаче КПИ пя борт ОС; ҄— время окончания еяексе связи.
Выдача команд в радиолинию осуществляется техническими ядствами НРТК в соответствии с программой сеанса связи дан- Ь« „го КНП, записанной в его памяти в виде КПИ. Сеанс связи с ОС „чинался. когда она входила в ЗРВ КНП с углом места Р'. Закан- звался сеанс связи КИП и ОС по выходу последней из ЗРВ или „ри входе в ЗРВ КНП, следующего по трассе полета. В табл. 17.1 приведены основные этапы технологического процесса КПУ ОС кМ ир», Глава ! 7. Командно-програминое тлравзение 17.4. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ ЦИФРОВОЙ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ СТАНЦИИ «МИР») Как отмечалось выше, в процессе управления полето~ ОС «Мир» использовалась цифровая управляюшая информв. ция для всех перечисленных в 8 )7.2 бортовых вычислительных средств. Основным видом управляюшей информации для БЦВК СУД служат суточные программы. Они представляют собой программы работы СУД станции, программы работы бортовых систем и науч ной аппаратуры, управляемых через БЦВК СУД.
Суточные про. граммы СУД транслируются в циклограммы ПВУ БЦВК СУД. Помимо суточных программ для ввода данных в ОЗУ БЦВК используют дополнительные МЦИ. Дополнительные МЦИ представляют собой набор управляюших команд, предназначенных для прямого управления бортовыми системами. При прямом управлении реализация УВ начинается непосредственно после приема МЦИ в ОЗУ БЦВК (или в модель ОЗУ в системе моделирования). При этом не допускается каких-либо пауз (на уровне механизма ПВУ) между УВ.
С помошью дополнительных МЦИ в ОЗУ БЦВК СУД закладываются статические уставочные данные, используемые програьц~- ным обеспечением БЦВК в процессе выполнения динамических полетных операций (маневров, сближения, ориентации). Примерами могут служить: — данные для коррекции вектора состояния, формируемого бесплатформенной инерциальной навигационной системой (БИНС)* — массивы реконфигурации станции: массоинерционные харак теристики (тензор инерции, координаты центра масс), конфигура ции двигателей ориентации и измерительной аппаратуры; — расписание проведения сеансов связи через СР; — массивы коррекции ПО (программные вставки).
При этом уставочные данные становятся доступными для ПП БЦВК сразу после ввода в ОЗУ. Дополнительные МЦИ формиру ют на основе схем или описаний содержания, МЦИ вЂ” в виде те" стов на специализированных языках описания исходных данных' Исходные тексты МЦИ транслируются в КРЛ-массивы цифрово информации.
238 ! Т.4. Общие принципы разработки 4ТУИ Одним из видов дополнительных МЦИ является база БЦВК Сх Д: массивы уставочных данных, паспортные данные приборов СКД. программы-вставки, стандартные алгоритмы — циклограммы коррекции базиса ориентации с помощью солнечных и звездных датчиков, магнитометра, циклограммы аварийного осталова СУД. База, или базовые МЦИ, необходима для задания начальной конфигурации приборов СУД, бортового ПО после вкзючения питаяия БЦВК СУД. Она обеспечивает подготовку начального состояния ОЗУ БЦВК Суточными называют логико-временные программы функционирования бортовых систем, записываемые в терминах. применяемых в процессе управления полетом. Суточная программа записывается в базу данных командного ИВК в виде исходного текста, подлежащего трансляции, т.
е. синтаксическому разбору строк и кодированию команд в соответствии с установленными алгоритмами. В результате трансляции СП формируется МЦИ с циклограммами ПВУ, содержащими команды, задающие состояние систем, данные, необходимые для установления режимов управления бортовыми системами, условия исполнения команд (временное и логические). Для задания режимов систем циклограммы ПВУ содержат так называемые команды ПВУ.
Для формирования СП используют термины детального плана полета, в скобках приведены некоторые их шифры, принятые для ОС «Мир»: ° имена режимов систем; ~ имена макрорежимов СУД, соответствующие наименованию полетных операций (МАНЕВР, РАСКРУТКА СГ, СТЪ|КОВКА); ° имена алгоритмов и типовых режимов УИВК; ° шифры команд КРЛ; ь имена дополнительных МЦИ; ' команды управления (ДУ, ЛУ, КОД, ОП, <время>, БП); ' идентификаторы временной привязки стандартной баллистической информации (ЭКВ, ВХ, ВЫХ, ВЕЧ, УТР).
Дополнительно к терминам детального плана полета (ДПП) пи Р" необходимости можно использовать служебные команды, Управляющие процессом трансляции исходных текстов МЦИ. Далее СП по директиве оператора преобразуется к виду, необхо д"мому для передачи на борт, т. е. в МЦИ.
При этом учитывается дели Ресурс свободной памяти бортового компьютера, для чего мол"Руется распределение ресурсов памяти бортового буфера цик- 239 Глава 1 7. Командно-програминое упреете н ие лограмм ПВУ. Разработчик СП или специального математическог обеспечения (СМО) присваивает имя полученной совокупност МЦИ, под которым происходит запись в архив наземного компью. тера для дальнейшего использования оператором при формироав.
нии ПСС. Тело СП представляет собой набор записей на языке описали суточных программ. состоящий из следующих элементов: ° условие исполнения: ° имя команды; ° параметры команды: ° комментарий к команде. Условие исполнения команды назначается оператором. Команда будет исполнена иа борту ОС только при соблюдении этого уело. вия. Оно задается на языке управления бортовой системы в терминах, принятых для детального плана полета. Все условия делят на две группы: временнйе и логические. Временнбе условие представляет собой время, при наступлении которого команда должна быть выполнена. Оно может быть задано в виде как абсолютного, так и относительного времени, т. е в виде количества секунд (машинных тактов), которые разделяют две соседние команды.
Логическое условие используется для исполнения команды только при условии наступления некоторого заданного события. Примером логического условия может служить установление жданного значения признака в ОЗУ БЦВК. В специальном математическом обеспечении КПУ ОС «Мир» логические условия использовались только при формировании МЦИ для БЦВК СУД. Имя команды СП представляет собой аббревиатуру, обозначающую режим бортовой системы (целевая директива) или режим работы СМО (служебная директива).
Как правило, в качестве име" служебных директив СП используют названия режимов бортовых систем или типовых операций, производимых персоналом управ ления. Параметры команды СП. Некоторые команды имеют пара метры, которые необходимо передать на борт ОС вместе с комЮ дой. Примером могут служить параметры ориентации, которм~ присутствуют в команде задания режима ориентации. Комментарии представляют собой текст, поясняющий пазик чение команды. Комментарии могут вставляться в текст СП опер~ тором либо программой ее формирования. В последнем едуча 240 7т.5. Форэиировииие.ИЦИ для СК7ОС пЪЬрь кст комментария предопределен на этапе разработки СМО формирования СП.