Вопрос № 1

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ 2

В. Михайлов.

А. Гончаров

«» _____ 2012 г.

Содержание лекции соответствует целевым установкам и организационно-методическим указаниям учебной программы и тематического плана изучения дисциплины «Менеджмент в телекоммуникациях» (ДН 409-05) по всем специальностям и специализациям подготовки курсантов-сержантов факультета № 4. Структура лекции выдержана. Связь учебного материала с последующими темами обеспечена.

Рецензировал доцент кафедры

кандидат экономических наук, доцент

«» _____ 2012 г.

Телеметрирование представляет собой сово­купность операций формирования, сбора, передачи на расстояние и регистрации телеметрических сообщений.

Целью телеметриро­вания является определение состояний летательных аппаратов (ЛА – КА, РБ, РН) и их систем и изучение различных процессов и явлений.

Телеметрирование, направленное не только на определение состояния, но и на установления соответствия этого состояния заданному, называется

т е л е к о н т р о л е м. Телеконтроль применяется на этапах подготовки ЛА к запуску и управлении ЛА при его штатной эксплуатации.

Рассмотрим задачи телеконтроля на указанных этапах (рис.1.1). Процессы, общие для указанных этапов, соединены утолщенными линиями. Там, где есть различия, процессы при подготовке к применению соединены сплошной линией, процессы при управлении функционированием - пунктирной линией.

При подготовке ЛА к применению он подвергается функциональному тестированию. Целью тестирования является определение исправности ЛА путем сравнения состояния, полученного в результате оперативного анализа телеметрической информации, с ожидаемым состоянием. В случае отрицательного результата тестирования осуществляется поиск неисправности, или диагностирование, и ремонт объекта, после чего вновь производится оперативный анализ телеметрической информации (ТМИ).

На этапе управления ЛА если по данным оперативного анализа ТМИ объект функционирует нормально, то в соответствии с дополнительными данными (программой работы и данными системы ориентации и управления движением ЛА) принимается решение на управление объектом. Если по данным оперативного анализа выявляется нештатная ситуация, то оперативный анализ дополняется диагностированием, затем неисправность либо устраняется (только на пилотируемых ЛА), либо парируется, то есть принимаются меры, позволяющие при наличии этой неисправности обеспечить выполнение объектом своего целевого назначения. Простейший пример парирования неисправности – использование резервного устройства, системы и отключение неисправного.

Обобщенная структурная схема информационно-телеметрического комплекса представлена на рис.1.3. ИТК состоит из совокупности датчиков Д₁,…,Д_N, информационно-телеметрической системы, включающей в себя бортовую и приемно-регистрирующую аппаратуру, и аппаратуру обработки телеметрической информации.

Рис. 1.3. Структурная схема информационно-телеметрического комплекса

Телеметрируемые параметры l₁(t),…, l_N(t) с помощью измерительных преобразователей (датчиков) Д преобразуются в первичные электрические сигналы. Между датчиками и входами ИТС в ряде случаев включаются согласующие устройства. Они обеспечивают нормализацию сигналов и согласование выходных сопротивлений датчиков с входными сопротивлениями каналов. Нормализация означает преобразование различных электрических сигналов в напряжение постоянного тока, пределы изменения которого обычно составляют 0 - 6,2 В. Вместе с тем существуют системы, где информационные каналы рассчитаны на малый входной сигнал, порядка десятков и сотен милливольт. Переход к сигналам низкого уровня позволяет существенно снизить вес, а иногда и уменьшить потребляемую мощность бортовой аппаратуры.

Первичные сигналы от датчиков затем объединяются в групповой телеметрический сигнал (ГТС) на основе принципов частотного, временного или кодового разделения канальных сигналов. При частотном разделении каналов (ЧРК) каждому сообщению отводится своя, не перекрывающаяся с другими каналами полоса частот. При временном разделении каналов (ВРК) сообщения передаются поочередно. Каждому сообщению периодически предоставляется некоторый временной интервал, в пределах которого осуществляется передача одного значения измеряемой величины. При кодовом разделении каналов (КРК) каждое из сообщений наделяется определенным кодовым признаком. Очевидно, при любом из указанных способов формирования ГТС должно обеспечиваться минимальное взаимное влияние каналов.

Многоканальные сигналы передачи информации являются системами с многоступенчатой модуляцией. На первой ступени каждый из первичных сигналов модулирует свое поднесущее колебание (гармоническое - при ЧРК, импульсное - при ВРК, кодовое - при КРК). На второй ступени осуществляется модуляция групповым сигналом одного из параметров высокочастотного несущего колебания. Модулированный радиосигнал далее излучается антенной в пространство.

Вместе с информационными сообщениями в групповом сигнале передается также служебная информация: сигналы синхронизации, "командное слово" или сведения, необходимые для декодирования ГТС при приеме, сигналы бортового времени, калибровочные уровни и другие вспомогательные данные. ГТС с помощью маркерных сигналов разделяется на кадры (псевдокадры).

Существенно отметить, что в отличие от систем передачи речевой информации и телевизионных изображений, где потребителя, как правило, не интересуют абсолютные величины звукового давления на мембрану и освещенности объекта, в телеметрии имеют важное значение абсолютные величины измеряемых физических параметров с привязкой ко времени. Это приводит к необходимости передачи специальных калибровочных уровней, например, соответствующих 0; 50 и 100% максимального значения величины параметра, а также сигналов бортового времени. С помощью этих данных при обработке информации осуществляется масштабирование телеметрических сигналов по уровню и времени.

В состав бортовой аппаратуры, кроме того, входят бортовой эталон времени, запоминающее устройство, обеспечивающее накопление информации между сеансами съема телеметрической информации, хронизатор, устройство калибровки, а также коммутаторы, устройства кроссировки и другие приборы.

В современных системах телеметрии широко используются устройства цифрового и помехоустойчивого кодирования данных. Переход от аналоговых к цифровым методам передачи информации позволяет существенно повысить ряд важнейших показателей ИТС. В современных ИТС в состав их передающей части зачастую входит аппаратура предварительной обработки информации, обеспечивающая сокращение избыточности передаваемых сообщений, получение обобщенных данных, согласование производительности системы с пропускной способностью канала связи и решение других задач.

Приемно-регистрирующая аппаратура обеспечивает прием, селекцию, декодирование, регистрацию и отображение телеметрической информации. Принятый сигнал с выхода приемника поступает в устройство селекции и декодирования. Здесь осуществляется выделение части телеметрических сигналов, которые поступают в устройство визуального отображения данных. Этим достигается возможность оперативного контроля наиболее важных ТМП в темпе приема информации. Одновременно весь поток принимаемых данных после необходимых преобразований поступает на вход магнитного регистрирующего устройства.

После селекции и преобразования наиболее важные параметры отображаются обычно не только с помощью электронно-лучевых индикаторов, но и с помощью графических устройств. Обзорные графики дополняются метками времени и другой служебной информацией, облегчающей ее дешифровку и быстрое восприятие.

С выхода приемно-регистрирующей аппаратуры информация поступает в электронно-вычислительную машину для обработки данных телеизмерений. С этой целью применяются как универсальные, так и специализированные ЭВМ. Возможна также неавтоматизированная (ручная) обработка данных. В результате обработки данных получаются графики и таблицы измеряемых физических величин (ТМП) в абсолютных или относительных единицах с привязкой к бортовому или наземному времени.

Основными операциями первичной обработки телеметрической информации являются дешифровка данных, отбраковка ошибок, усреднение отсчетов, выделение экстремальных значений параметров, контроль за отклонением от номинальных значений и др.

Следующим этапом обработки информации является анализ или вторичная обработка данных, которая производится с целью определения характеристик контролируемого объекта, его агрегатов и систем, отыскания неисправностей, получения обобщенных данных и т.д.

Дата добавления: 2014-01-15