Презентация на тему: Командно-программное управление

Реклама. Продолжение ниже
Командно-программное управление
Общие сведения о командно-программном управлении КА
Процесс управления полётом
Командно-программное управление КА – это реализация запланированных операций КА наземным комплексом управления с использованием командной радиолинии и
Состав космического аппарата
Космический аппарат, как объект управления
Виды командно-программной информации
Виды командно-программной информации
Особенности КПУ различными видами КА
Особенности КПУ различными видами КА
Командно-программное управление
Формирование и передача КПИ
Характеристики задач КПУ
Технологические процессы КПУ
Временные границы ввода СПП в БКУ
Автоматизированные системы реального времени
Человек в системе реализации полётных операций в реальном времени
Временные ограничения по уровням реализации полётных операций
Система КПУ как замкнутая автоматизированная система
Временные характеристики процесса КПУ
Циклограмма процесса КПУ ( пример )
Построение комплексов управления КА. Бортовые комплексы управления КА
А втоматизированная система управления космическим аппаратом
Система управления полётом пилотируемого КА
Бортовой комплекс космического аппарата
Бортовой комплекс управления
Основные задачи БКУ КА
Основные задачи БКУ КА
Состав БКУ космических аппаратов
Основные функции БВС
Структура БВС централизованная
Структура БВС распределённая
Структура БВС иерархическая (смешанная)
Автоматизированная система управления полётом
Наземный автоматизированный комплекс управления орбитальными средствами
Наземный комплекс управления орбитальными средствами
Структура НКУ
Система информационного обмена с космическими аппаратами
Автоматизированная система информационно-телеметрического обеспечения управления космическими аппаратами
Автоматизированная система баллистического обеспечения процессов выведения и управления космическими аппаратами
Система навигационного обеспечения космических полетов
Система связи и передачи данных наземного автоматизированного комплекса управления
Формирование КПИ
Уровни управления КА (для справки)
Классификация КПИ по времени исполнения
Классификация команд по времени исполнения
Классификация команд прямого управления
Классификация команд отложенного управления
Процесс передачи КПИ как многокомпонентный (векторный) процесс
Система обмена КПИ как система передачи информационных сообщений
Структура МЦИ
Структура МЦИ ( CCSDS)
Структура пакета CCSDS
Назначение полей заголовка пакета
Покадровая передача КПИ ( прямой канал)
Квитанции КПИ ( обратный канал)
Структура команд управления
Разработка бортовых программ полёта КА
Пример: вектор состояния
Формирование МЦИ
Исходные данные для формирования КПИ
База данных БКУ
Именованные массивы параметров
Разработка программ управления бортовыми системами
Технология формирования МЦИ
Бортовая программа полёта (полётное задание)
Структура директив управления
Именованные массивы параметров
Формирование УВ с использованием БФ
Формирование МЦИ без использования БФ
Языки описания бортовых программ полёта
Виды бортовых программ полёта
Методы реализации отложенного управления
Директивы управления и директивы ЯОБПП
Структура директив управления
Директивы управления (директивы действия)
Директивы управления (директивы ожидания)
Общие директивы управления
Структура полётного задания (суточной программы) на языке ЯОБПП
Бортовая программа полёта в табличной форме
Заголовок суточной программы
Трансляция исходного текста
Языки описания бортовых программ полёта и программ сеансов связи
Разработка бортовых программ полёта КА
Язык описания данных (ЯОД)
Директивы БПП функционального уровня
Временное условие исполнения
Моделирование в процессе кпу
Ошибки персонала управления
Командно-программное управление
Предпосылки создания программно-логических моделей БКУ
Задачи, решаемые с использованием логических моделей БКУ
Моделирование в КПУ
Наземный комплекс отладки
Моделирование в КПУ
Задачи моделирования (1-я группа)
Задачи моделирования (2-я группа)
Модель каталога СПП
Модель каталога ПВУ
Модель буфера ПВУ
Моделирование в технологическом цикле КПУ
Основной алгоритм интерпретатора
Таблица событий интерпретатора КПИ
Алгоритм расчета времени
Интерпретатор БКУ
Организация непрерывного контроля достоверности КПИ
Эффективность КПУ и моделирования
Матрица применения средств моделирования
Средства моделирования
Передача КПИ в БКУ
Передача КПИ с записью на КИП
Передача КПИ в реальном времени
Язык описания программы сеанса связи (ЯОПСС )
Таблица команд
Исходный текст ПСС
Программа работы КП
Протоколы обмена КПИ
Протокол обмена КПИ обмен пакетами данных
Протокол обмена КПИ обмен целевыми массивами ЦИ
Структура телеметрических пакетов
Дисциплина обмена КПИ (транспортный уровень)
Дисциплина обмена КПИ (транспортный уровень)
Дисциплина обмена КПИ (транспортный уровень)
Коды ответа квитанций (приём пакета)
Коды ответа квитанций (обработка пакета )
Дисциплина обмена КПИ с моделированием в реальном времени
СПО обмена КПИ с моделирование в реальном времени
Обмен КПИ по временным и логическим условиям
Возможная схема построения системы КПУ перспективных модулей МКС
Временные границы ввода СПП в БКУ
Резервирование средств передачи КПИ
Влияние архитектуры БВС на методы решения задач КПУ
Цифровой БКУ – рост объёма КПИ
Командно-программное управление
Характеристики КПИ
Усложнение управления полетом ПКА
1/136
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 30)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (43104 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации: Командно-программное управление

Интерфейс между буквой ДПП и цифрой КПИ Andrey.Kovalenko@sfoc.ru Andrei@spacestation.ru

Изображение слайда
1/1
2

Слайд 2: Общие сведения о командно-программном управлении КА

Лекция 1 13.10.2014 2

Изображение слайда
1/1
3

Слайд 3: Процесс управления полётом

Начало Планирование Разработка программы полёта Реализация Программы полёта Контроль полёта (получение информации, оценка состояния) Решение по результатам контроля Парирование НШС Н е норма Пере-планирование Да Нет Место КПУ в процессе управления полётом КА Норма 3

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
4

Слайд 4: Командно-программное управление КА – это реализация запланированных операций КА наземным комплексом управления с использованием командной радиолинии и бортового комплекса управления КА. Под операциями в данном случае понимается совокупность управляющих воздействий на КА, «объединённых единым замыслом и направленных на достижение заданной цели» * )

4 Командно-программное управление КА – это реализация запланированных операций КА наземным комплексом управления с использованием командной радиолинии и бортового комплекса управления КА. Под операциями в данном случае понимается совокупность управляющих воздействий на КА, «объединённых единым замыслом и направленных на достижение заданной цели» * ) *) Е.С. Вентцель «Введение в исследование операций»

Изображение слайда
1/1
5

Слайд 5: Состав космического аппарата

5

Изображение слайда
1/1
6

Слайд 6: Космический аппарат, как объект управления

6 A A – множество состояний (режимов КА) B B – множество управляющих воздействий н а КА b i ∈ B – команды управления КА КА является полностью управляемым по КРЛ, если каждому режиму КА a i можно поставить в однозначное соответствие команду b j, переводящую КА в режим a i за конечное время.

Изображение слайда
1/1
7

Слайд 7: Виды командно-программной информации

Командами называются единичные управляющие воздействия на отдельные системы, группы систем. Команды могут быть выданы в бортовые системы с Земли по командной радиолинии (КРЛ), экипажем пилотируемого КА, бортовым комплексом управления. Функциональные команды (ФК ) - релейные команды, передаваемые по КРЛ через бортовые коммутационные приборы помимо БЦВК, непосредственно в аппаратуру системы управления бортовым комплексом (СУБК) КА. 7

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8: Виды командно-программной информации

Числовые команды - команды, выдаваемые на бортовые системы через БЦВК. Представляют собой отдельные слова массивов цифровой информации. Числовые команды содержат числовые данные, необходимые для функционирования бортовой системы в заданном режиме. К таким данным могут относиться уставочные данные для режимов, информация для настройки приборов и систем. Массивы цифровой информации – это совокупность цифровых данных, объединённых в массив, содержащий информацию для бортового управляющего компьютера. Команды прямого исполнения выполняются исполнительными устройствами бортового комплекса управления непосредственно после приёма команды из КРЛ. Команды отложенного исполнения содержат условие, при выполнении которого команда будет исполнена. Условие исполнения может быть временное или логическое. Возможно задание комбинации временного и логического исполнения. 8

Изображение слайда
1/1
9

Слайд 9: Особенности КПУ различными видами КА

Низкоорбитальные КА. Характеризуются малой продолжительностью сеансов связи с НКУ; небольшими расстояниями от КА до станций - следовательно, не требуется большая мощность передающих средств; возможность обмена КПИ с высокой скоростью (десятки и сотни кбит/сек; малая задержка передачи информации по радиолиниям, даёт возможность управления в реальном масштабе времени. 9

Изображение слайда
1/1
10

Слайд 10: Особенности КПУ различными видами КА

Автоматические межпланетные станции. большая продолжительность сеансов связи с НКУ; очень большие расстояния от КА до на станций - следовательно, требуется большая мощность передающих средств; невозможность обмена КПИ с высокой скоростью (1…2 тыс. бит/сек); большая задержка передачи информации по радиолиниям, не даёт возможность управления в реальном масштабе времени; необратимость большинства операций – более высокие требования к надёжности и эффективности КПУ по сравнению с низкоорбитальными, особенно пилотируемыми) КА. 10

Изображение слайда
1/1
11

Слайд 11

Основные задачи КПУ 11

Изображение слайда
1/1
12

Слайд 12: Формирование и передача КПИ

12 Формирование и передача КПИ Детальный план полёта Виток 2468 Н7 (34) НП-А, НП-Б УВТ F8_2 ОСК+ R1 УВТ F4_RT(97,98,99,100) К7 (34) ЗАП8-А Виток 2469 … 9 A 08 0802 005 F 3D0E 85F8 … 7E00 9 A 08 0802 005 F 3D0E 85F8 … 7E00 9 A 08 0802 005 F 3D0E 85F8 … 7E00 9 A 08 0802 005 F 3D0E 85F8 … 7E00 Детальный план полёта Виток 2468 Н7 (34) НП-А, НП-Б УВТ F8_2 ОСК+ R1 УВТ F4_RT(97,98,99,100) К7 (34) ЗАП8-А Виток 2469 … Командно-программное управление Формирование КПИ Верификация КПИ Передача КПИ в БКУ

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
13

Слайд 13: Характеристики задач КПУ

Характеристика Наименование Устойчивость к ошибкам ( необратимость ) Временные ограничения Критичное влияние на эффективность Анализ исходных данных Да Нет Нет Разработка программ управления бортовыми системами Да Да Да Формирование массивов КПИ Да Нет Нет Верификация КПИ на математической модели БКУ Да Да Нет Отработка ДПП и КПИ на стендах Да Да Нет Передача КПИ в БКУ Нет Да Да 13.10.2014 13

Изображение слайда
1/1
14

Слайд 14: Технологические процессы КПУ

14 Технологические процессы КПУ Разработка КПИ на сутки N+1 Ввод КПИ в БКУ в сутки N

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15: Временные границы ввода СПП в БКУ

13.10.2014 15 СПП N СПП N+1 СПП N каналов СПП N +1 каналов Ввод СПП N +1 M каналов Ввод СПП N +2 K каналов Буфер СПП, 35 каналов T МЦИ – время разработки МЦИ T НКО – время моделирования на НКО T СПП – время освобождения каналов СПП N (выполнение условия ) T рез – резервное время, составляет 10%-20% от Тмци+Тнко T 1 – ранняя граница ввода СПП N +1 ( определяется объемом свободной памяти) T 2 – поздняя граница ввода СПП N +1 (определяется временем первой директивы СПП N +1 ) СПП N +2 СПП N - 1 T 1 T 2 T 1 T 2 T 0 T 0

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/6
16

Слайд 16: Автоматизированные системы реального времени

«Системой реального времени является такая система, корректность функционирования которой определяется не только корректностью выполнения вычислений, но и временем, в которое получен требуемый результат. Если требования по времени не выполняются, то считается, что произошел отказ системы» Дональд Гиллиес ( Donald Gillies, mailto:gillies@ee.ubc.ca ) Поэтому необходимо, чтобы было гарантировано [аппаратными и программными средствами и алгоритмами обработки] выполнение требований по времени. Гарантия выполнения требований по времени необходима, чтобы поведение системы было предсказуемо. Также желательно, чтобы система обеспечивала высокую степень использования ресурсов, чтобы удовлетворять требованиям по времени [с минимальными затратами]. 13.10.2014 Операции в реальном времени 16

Изображение слайда
1/1
17

Слайд 17: Человек в системе реализации полётных операций в реальном времени

Уровень подготовки ИД Уровень планирования Уровень формирования управляющей информации (КПИ) Уровень реализации ПСС Выполняет функции оператора в автоматизированной системе управления в условиях жесткого реального времени 13.10.2014 Операции в реальном времени 17

Изображение слайда
1/1
18

Слайд 18: Временные ограничения по уровням реализации полётных операций

Выполнение условия реального времени: 13.10.2014 Операции в реальном времени 18

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/6
19

Слайд 19: Система КПУ как замкнутая автоматизированная система

КА Система измерений Система передачи КПИ Оценка состояния Система планирования Источник управляющей информации Модель 1 КА Помехи Помехи Возмущения Модель 2 КА 13.10.2014 19 (+) (+) Контур реального времени Динамическое звено «человек-машина» (-)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/5
20

Слайд 20: Временные характеристики процесса КПУ

Из чего складывается Ткпу : Т мци время на разработку МЦИ Т вер время на верификацию МЦИ Т кпи время на разработку и передачу КПИ Т рез резервное время T i длительность разработки бортовой программы i -го типа Если не выполняется условие то реализация программы полёта следующего интервала не обеспечивается. 20

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
21

Слайд 21: Циклограмма процесса КПУ ( пример )

21 Название и содержание этапа Время выполнения Разработка МЦИ Сутки N-1 Отработка МЦИ с использованием моделей БКУ Сутки N-1 Формирование ПСС Тнс – 3 час. Формирование массивов КПИ Тнс – 40 мин. Передача массивов командно-программной информации в ОЗУ КИП Тнс – 40 мин. Передача числовых и разовых команд в БКУ КА по КРЛ Тнс – Ткс Передача квитанций от БКУ в ЦУП Тнс – Ткс

Изображение слайда
1/1
22

Слайд 22: Построение комплексов управления КА. Бортовые комплексы управления КА

Лекция 2 13.10.2014 22

Изображение слайда
1/1
23

Слайд 23: А втоматизированная система управления космическим аппаратом

Автоматизированная система управления космическим аппаратом (АСУ КА) : Совокупность взаимосвязанных технических средств наземного и/или бортового комплексов управления космического аппарата с программным обеспечением, предназначенных для обеспечения управления космическим аппаратом. 23

Изображение слайда
1/1
24

Слайд 24: Система управления полётом пилотируемого КА

24

Изображение слайда
1/1
25

Слайд 25: Бортовой комплекс космического аппарата

Бортовой комплекс космического аппарата (БК КА) : Совокупность взаимосвязанных систем, устройств и агрегатов космического аппарата, выделяемая по конструктивным и/или функциональным признакам. 25 ГОСТ Р 53802-2010 Системы и комплексы космические. Термины и определения.

Изображение слайда
1/1
26

Слайд 26: Бортовой комплекс управления

Бортовой комплекс управления космическим аппаратом (БКУ КА) : Бортовой комплекс космического аппарата с программным обеспечением, предназначенный для реализации алгоритмов управления и контроля бортовых систем, выполнения расчетных операций и выдачу результатов расчета и управляющих воздействий в системы и исполнительные устройства. 26 ГОСТ Р 53802-2010 Системы и комплексы космические. Термины и определения.

Изображение слайда
1/1
27

Слайд 27: Основные задачи БКУ КА

Управление движением и навигация КА Построение и поддержание ориентации связанных осей КА относительно опорных систем координат Коррекция орбиты Определение и прогноз навигационных параметров Контроль режимов СУДН Наведение целевого оборудования Управление служебными системами, элементами конструкции и целевым оборудованием Командное управление служебными системами, элементами конструкции и целевым оборудованием Контроль и диагностика бортовой аппаратуры в целях автономного управления, для информирования НКУ и экипажа Реализация алгоритмов управления и контроля служебными системами и целевого оборудования 27

Изображение слайда
1/1
28

Слайд 28: Основные задачи БКУ КА

Взаимодействие с НКУ и экипажем (для пилотируемых КА) Организация информационно-командной связи с НКУ и экипажем Ввод и обработка КПИ от НКУ Сбор, обработка и передача телеметрической информации, отображение ТМИ для экипажа 28

Изображение слайда
1/1
29

Слайд 29: Состав БКУ космических аппаратов

Бортовая вычислительная система (БВС) Система управления движением и навигации (СУДН) Система управления бортовым комплексом (СУБК) Система бортовых измерений (СБИ) или информационно-телеметрическая система (ИТС) 29

Изображение слайда
1/1
30

Слайд 30: Основные функции БВС

30 Размещение программного обеспечения: служебного, общесистемного и функционального прикладного Предоставление вычислительных ресурсов в реальном масштабе времени для реализации задач управления бортовыми системами и КА в целом Обеспечение взаимодействия со служебными системами, входящими в состав БКУ (СУДН, СУБК, СБИ, БРТК) Организация управляющих и телеметрических интерфейсов с бортовыми системами Обеспечение информационного интерфейса с НКУ и экипажем

Изображение слайда
1/1
31

Слайд 31: Структура БВС централизованная

31

Изображение слайда
1/1
32

Слайд 32: Структура БВС распределённая

32 Каждая бортовая система КА оснащена собственными вычислительными средствами

Изображение слайда
1/1
33

Слайд 33: Структура БВС иерархическая (смешанная)

33 Приборы СУДН Функции СУБК Функции ЦВМ: Обеспечение связи с НКУ Управление функционального уровня Управление верхнего уровня Функции ТВМ: управление бортовыми системами Функционального уровня Приборного уровня

Изображение слайда
1/1
34

Слайд 34: Автоматизированная система управления полётом

Лекция 3 13.10.2014 34

Изображение слайда
1/1
35

Слайд 35: Наземный автоматизированный комплекс управления орбитальными средствами

наземный автоматизированный комплекс управления орбитальными средствами (НАКУ Оср ) : Совокупность необходимой инфраструктуры, технических систем, средств из состава командно-измерительных и измерительных пунктов, центров и пунктов управления орбитальными средствами, центров обработки измерительной информации, предназначенных для формирования наземных комплексов, обеспечивающих реализацию автоматизированных процессов контроля параметров полета изделий ракетно-космической техники, состояния бортовой аппаратуры и управления их функционированием. 35

Изображение слайда
1/1
36

Слайд 36: Наземный комплекс управления орбитальными средствами

Наземный комплекс управления орбитальными средствами (НКУ Оср ) : Совокупность технических средств и c ооружений, предназначенных для управления функционированием орбитальных средств с момента их выведения на орбиту. Примечание - В зависимости от объекта управления наземные комплексы управления могут подразделяться на наземный комплекс управления космическими аппаратами, наземный комплекс управления разгонными блоками, наземный комплекс управления космической платформой, наземный комплекс управления межорбитальным буксиром. 36

Изображение слайда
1/1
37

Слайд 37: Структура НКУ

37 КА ССПД Сеть КИПов из состава НАКУ Центр приёма ЦИ ЦУП КИС, РТС, РКО, ТВИ, ТЛФ ИВК ЦУП Персонал управления

Изображение слайда
1/1
38

Слайд 38: Система информационного обмена с космическими аппаратами

система информационного обмена с космическими аппаратами (СИО с КА) : Совокупность технических средств командно-измерительных радиотелеметрических систем, средств измерения текущих навигационных параметров движения космических аппаратов, программного обеспечения предназначенных для приема и передачи информации на космические аппараты. 38

Изображение слайда
1/1
39

Слайд 39: Автоматизированная система информационно-телеметрического обеспечения управления космическими аппаратами

А втоматизированная система информационно-телеметрического обеспечения управления космическими аппаратами: Совокупность технических средств центра системы информационно-телеметрического обеспечения и автоматизированных комплексов обработки телеметрической информации, командно-измерительных пунктов, программного обеспечения, предназначенных для обеспечения центров и пунктов управления, командных пунктов данными о состоянии систем космических аппаратов. 39

Изображение слайда
1/1
40

Слайд 40: Автоматизированная система баллистического обеспечения процессов выведения и управления космическими аппаратами

А втоматизированная система баллистического обеспечения процессов выведения и управления космическими аппаратами : Совокупность технических средств баллистических центров, траекторных комплексов командно-измерительных и измерительных пунктов, баз данных и программного обеспечения, предназначенных для обеспечения центров и пунктов управления, командных пунктов и радиотехнических средств траекторными данными космических аппаратов, разгонных блоков, ракет. 40

Изображение слайда
1/1
41

Слайд 41: Система навигационного обеспечения космических полетов

С истема навигационного обеспечения космических полетов (СНО) космических полетов : Совокупность технических средств баллистических центров, командно-измерительных пунктов и космических аппаратов, программного обеспечения, предназначенных для получения и выдачи информации о параметрах движения космических аппаратов. 41

Изображение слайда
1/1
42

Слайд 42: Система связи и передачи данных наземного автоматизированного комплекса управления

Система связи и передачи данных наземного автоматизированного комплекса управления (ССПД НАКУ) : Совокупность технических и программных средств, предназначенных для организации каналов и линий связи, интегрированной системы обмена информацией между центрами сбора и обработки информации с космических аппаратов, разгонных блоков, ракет космического назначения, центрами и пунктами управления космическими аппаратами и орбитальными средствами, командно-измерительными и измерительными и командными пунктами. 42

Изображение слайда
1/1
43

Слайд 43: Формирование КПИ

Лекция 3 13.10.2014 43

Изображение слайда
1/1
44

Слайд 44: Уровни управления КА (для справки)

13.10.2014 44 Верхний уровень Функциональный уровень Приборный уровень Управление режимами КА Управление режимами и функциями бортовых систем Управление отдельными приборами

Изображение слайда
1/1
45

Слайд 45: Классификация КПИ по времени исполнения

45

Изображение слайда
1/1
46

Слайд 46: Классификация команд по времени исполнения

46

Изображение слайда
1/1
47

Слайд 47: Классификация команд прямого управления

47

Изображение слайда
1/1
48

Слайд 48: Классификация команд отложенного управления

48

Изображение слайда
1/1
49

Слайд 49: Процесс передачи КПИ как многокомпонентный (векторный) процесс

Первая компонента – физическая, т.е. для успешного осуществления процесса передачи КПИ необходимы: источник электрического сигнала; среда для распространения электромагнитных колебаний; приемник электромагнитных колебаний (бортовая аппаратура радиосистемы управления и связи). Вторая компонента – сигнальная : модулированные электрические и электромагнитные колебания. Третья компонента – синтаксическая : необходимо, чтобы источник и приёмник КПИ использовали одинаковую дисциплину обмена, одинаковые формальные языки описания реализуемых полётных операций. Четвертая компонента – семантическая, т.е. в передаваемом сообщении должно присутствовать содержательное описание полётной операции, заранее отсутствующее в памяти БКУ Пятая компонента – прагматическая : необходимо наличие потребности в реализации полётной операции, обуславливающей необходимость передавать и принимать КПИ.

Изображение слайда
1/1
50

Слайд 50: Система обмена КПИ как система передачи информационных сообщений

13.10.2014 Передатчик Получатель Источник Приёмник Декодирование Помехи Кодирование Канал связи

Изображение слайда
1/1
51

Слайд 51: Структура МЦИ

Управляющее слово записи Слово 1 Адрес Слово 2 Слово 1 … Слово N Контрольная сумма Слово M 51

Изображение слайда
1/1
52

Слайд 52: Структура МЦИ ( CCSDS)

52 Первичный заголовок Заголовок пакета Вторичный заголовок Слова данных Тело пакета … Слова данных Контрольная сумма The Consultative Committee for Space Data Systems – CCSDS ) « Space Packet Protocol CCSDS » 133.0- B -1 ( Blue Book ) http://www.ccsds.org

Изображение слайда
1/1
53

Слайд 53: Структура пакета CCSDS

53 15 14 13 12 11 10 8 7 0 Ver T S APID Первичный заголовок SF PSC PL TIME0 Вторичный заголовок TIME1 TIME2 TID CW … … The Consultative Committee for Space Data Systems – CCSDS ) « Space Packet Protocol CCSDS » 133.0- B -1 ( Blue Book ) http://www.ccsds.org

Изображение слайда
1/1
54

Слайд 54: Назначение полей заголовка пакета

54 Поле заголовка Назначение поля Ver (3 бита) Номер версии пакета CCSDS T ( 1 бит) Тип пакета (рекомендуется использовать Т=1 для пакетов команд, Т=0 для пакетов телеметрической информации). S ( 1 бит) Флаг наличия вторичного заголовка пакета (если вторичный заголовок присутствует, S = 1, иначе S = 0). APID ( 10 бит) Идентификатор прикладного процесса, которому адресован пакет, либо числовое имя пакета. Параметр может быть использован для идентификации пары «источник»-«приёмник» пакета. SF ( 2 бита) Флаг сегмента данных: Возможные значения: SF=0 - продолжение сегмента; SF=1 - первый пакет сегмента; SF=2 - последний пакет сегмента; SF=3 - несегментированные данные. PSC ( 13 бит) Имя пакета или значение циклического счетчика пакетов, диапазон допустимых значений 0 … 16383. PL Длина пакета. TIME0…2 Поле времени TID Флаг наличия времени CW Флаг наличия контрольной суммы пакета

Изображение слайда
1/1
55

Слайд 55: Покадровая передача КПИ ( прямой канал)

55 Кадр 1 Кадр 2 Кадр 3 Кадр 4 Кадр 5 … Кадр N КСС Поле СК Поле РК Поле КПИ M слов ТЛФ, ПГ, служебная инф-я КПИ 1 КПИ 2 КПИ 3 КПИ 4 КПИ 5 1 Пакеты CCSDS длина ≤ 64 слова 2 3 4 5 1 пакет CCSDS, 9 ≤ N ≤ 64

Изображение слайда
1/1
56

Слайд 56: Квитанции КПИ ( обратный канал)

13.10.2014 56 Кадр 1 Кадр 2 Кадр 3 … … … Кадр N КСС Квитанции СК Квитанции РК Квитанции КПИ ТМИ, ТЛФ, ПГ, служебная инф-я КСС – кадровое синхрослово СК – служебные команды РК – разовые команды КПИ – командно-программная информация

Изображение слайда
1/1
57

Слайд 57: Структура команд управления

57 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 … … 24 Адрес Код команды Д Проверочный код Структура поля разовых команд Разряды 1..3 адрес команды Разряды 4…11 код команды Разряд 12 дополнение до чётности Разряды 13…24 проверочный код

Изображение слайда
1/1
58

Слайд 58: Разработка бортовых программ полёта КА

Лекция 4 13.10.2014 58

Изображение слайда
1/1
59

Слайд 59: Пример: вектор состояния

Атрибут Значение Тип данных Идентификатор Номер формы 3 71 Целое Номер объекта 1 Целое Номер НУ 2160 Целое Номер расчета 1 Целое Виток 2463 Целое Время 16.11.11.06.11.38, 0000 Вещ. двойной точности TUTC_ASV Координата X -2944245.53931 Вещ. двойной точности X_KA Координата Y -3239724.27730 Вещ. двойной точности Y_KA Координата Z 5135217.44333 Вещ. двойной точности Z_KA Координата VX 4300.1522985500 Вещ. двойной точности VX_KA Координата VY -6214.9490041100 Вещ. двойной точности VY_KA Координата VZ -1437.2493386900 Вещ. двойной точности VZ_KA Балл. коэффициент 0.03176 Вещ. двойной точности K_BAL F81 Вещ. двойной точности F81_AM84 F Вещ. двойной точности F_AM84 KP Вещ. двойной точности KP_AM84 13.10.2014 59

Изображение слайда
1/1
60

Слайд 60: Формирование МЦИ

13.10.2014 60 Алгоритмы Базы данных МЦИ «Программа – это алгоритмы плюс структуры данных» Н. Вирт ДПП ИД ИМП БФ БД БКУ

Изображение слайда
1/1
61

Слайд 61: Исходные данные для формирования КПИ

Постоянные исходные данные (конструкторская документация методики формирования цифровой управляющей информации для БКУ, содержащие описания директив управления и алгоритмы кодирования управляющей информации для всех уровней управления, применяемых на конкретном КА; документ, определяющий структуру базы данных формализованного описания бортовых переменных бортового комплекса управления (БД БКУ ); Переменные исходные данные информация, содержащаяся в БД БКУ; именованные массивы параметров (ИМП ); Оперативные исходные данные детальный план полёта (ДПП) КА на участке орбитального полёта ; Стандартная баллистическая информация. 13.10.2014 61

Изображение слайда
1/1
62

Слайд 62: База данных БКУ

Формализованные описания бортовых переменных, необходимых для осуществления функций управления и контроля на всех уровнях управления КА Тип переменной; Структура переменной (массив, структура, объединение и т.д.); Инженерное название; Масштабный коэффициент; Начальное значение; Адрес (абсолютный, табличный и т.д.); Текстовые тарировки; минимальное и максимальное допустимые значения, единица измерения; Формализованные описания стандартных параметрических команд, задающих режимы и функции бортовых систем КА Идентификатор команды; Инженерное название; Список параметров с указанием типов; описание ТМ-кадров; 13.10.2014 62

Изображение слайда
1/1
63

Слайд 63: Именованные массивы параметров

Идентификатор ИМП; Идентификатор параметрической команды, использующей ИМП при формировании МЦИ; Описания типов локальных переменных ИМП; Описание данных; Значения данных, которыми инициализируются локальные переменные. 13.10.2014 63

Изображение слайда
1/1
64

Слайд 64: Разработка программ управления бортовыми системами

64 13.10.2014

Изображение слайда
1/1
65

Слайд 65: Технология формирования МЦИ

13.10.2014 65 Препроцессор Транслятор ДПП БД БКУ ИМП Модель ресурсов памяти БКУ Последовательность задания режимов и функций бортовых систем, Идентификаторы и значения параметров Адресные характеристики переменных, параметры УВ Информация о состоянии памяти БКУ Редактор исходных текстов программ Запись МЦИ в базу данных БД БНИ Архив макрокоманд

Изображение слайда
1/1
66

Слайд 66: Бортовая программа полёта (полётное задание)

13.10.2014 66 Циклограмма 1 Циклограмма 2 Циклограмма 3 … Циклограмма N Директива 1_1 Директива 2_1 Директива 3_1 Директива 1_ N Директива 2_1 Директива 2_2 Директива 3_2 Директива 2_N Директива 3_1 Директива 2_3 Директива 3_3 Директива 3_N Директива 4_1 Директива 2_4 Директива 3_4 Директива 4_N Директива 5_1 Директива 3_5 Директива 5_N Директива 6_1 Директива 3_6 Директива 6_N Директива 7_1 Директива 7_N Директива 8_1 Директива 8_N Директива 9_1 Директива управления – единичное указание

Изображение слайда
1/1
67

Слайд 67: Структура директив управления

13.10.2014 67 Управляющее слово директивы (код директивы) Адрес 1 [обязательный параметр] Адрес 2 [необязательный параметр] Параметры директивы Параметры директивы Параметры директивы

Изображение слайда
1/1
68

Слайд 68: Именованные массивы параметров

Параметр Атрибуты ИМП Атрибуты БФ Имя ИМП Собственное имя Имя УВ Идентификатор УВ по БД БКУ Запрос БФ Атрибуты БФ Блок данных начало Именованный массив данных Переменные Идентификаторы БД БКУ Идентификаторы БФ Конец блока данных ВС_БФ371 (ТВМ/ F1_24) // Пример реализации Запрос БФ=371 НУ=2600 ТЛГ=1; // Необязательно Данные ВС_МКС; GTUDB_X[0] = X_KA, Y_KA, Z_KA, VX_KA ; VY_KA, VZ_KA, K_BAL GTUDB_T = TUTC_ASV ; GTUDB_X[7] = F81_AM84, F_AM84, KP_AM84 ; Конец данных; 13.10.2014 68 МЦИ ИМП совместно с БФ и БД БКУ обеспечивают эффективное формирование МЦИ с контролем количества, типов числовых значений, подстановкой инженерных названий и текстовых тарировок независимо от версии ПО БВС.

Изображение слайда
1/1
69

Слайд 69: Формирование УВ с использованием БФ

13.10.2014 69 Ввод ВС на виток NNNN УВТ F 1 _ 24 ( ВС_БФ371) ДПП МЦИ Редактируемые атрибуты БФ

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
70

Слайд 70: Формирование МЦИ без использования БФ

13.10.2014 70 Ввод тарировочных хар -к ТМИ СК УВЦ F4_38 с параметрами исх. №… УВЦ F 4 _ 38 ( ТАР_УС23) ДПП МЦИ

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
71

Слайд 71: Языки описания бортовых программ полёта

Лекция 5 13.10.2014 71

Изображение слайда
1/1
72

Слайд 72: Виды бортовых программ полёта

13.10.2014 72 ДПП (полётные операции) Верхний уровень Реализация целевой операции в виде последовательности режимов КА посредством исполнения предопределенных бортовых программ управления и актуальных уставочных данных Функциональный уровень Адаптация и расширение БПП для учета текущих операционных условий; Реализация основных рутинных операций и операций с целевыми нагрузками Приборный уровень Адаптация и расширение функций БС, тонкая настройка отдельных приборов для учета текущих условий эксплуатации, реализация нетиповых режимов и функций систем БПП РСС СПП ПВУ

Изображение слайда
1/1
73

Слайд 73: Методы реализации отложенного управления

Команды с временем исполнения Цифровые команды (в формате CCSDS) с временем исполнения Функциональные (директивные) команды с временем исполнения Бортовые программы полёта Циклограммы ПВУ (приборный уровень) Суточные программы полёта (функциональный уровень) Расписания сеансов связи – программа в табличной форме. Бортовая программа полёта верхнего уровня 73

Изображение слайда
1/1
74

Слайд 74: Директивы управления и директивы ЯОБПП

Директивы управления – числовые команды и их параметры, хранящиеся в ОЗУ БВС и исполняемые бортовыми интерпретаторами директив; Директивы языка описания бортовых программ полёта (ЯОБПП) – операторы алгоритмического формального языка, описывающего временную и логическую последовательность исполнения директив управления. 74

Изображение слайда
1/1
75

Слайд 75: Структура директив управления

13.10.2014 75 Управляющее слово директивы (код директивы) Адрес 1 [обязательный параметр] Адрес 2 [необязательный параметр] Параметры директивы Параметры директивы Параметры директивы

Изображение слайда
1/1
76

Слайд 76: Директивы управления (директивы действия)

Вызов функции Команда Режим системы Запись Массива Поля битов Копирование данных Пакета (пересылка пакетов в БВС) Арифметическая операция Логическая операция 76

Изображение слайда
1/1
77

Слайд 77: Директивы управления (директивы ожидания)

Временное условия Логические условие без времени Логическое условие с временем 77

Изображение слайда
1/1
78

Слайд 78: Общие директивы управления

Директивы резервирования памяти Таблица данных (таблица локальных переменных) Директивы управления исполнением СП Запуск Останов Условный переход Безусловный переход 78

Изображение слайда
1/1
79

Слайд 79: Структура полётного задания (суточной программы) на языке ЯОБПП

13.10.2014 79 Заголовок СП Условие исполнения Имя директивы 1 Параметры директивы 1 Условие исполнения Имя директивы 2 Параметры директивы 2 … … … Условие исполнения Имя директивы n Параметры директивы n

Изображение слайда
1/1
80

Слайд 80: Бортовая программа полёта в табличной форме

Время Длительность Режим системы 1 Режим системы 2 Режим системы 3 80

Изображение слайда
1/1
81

Слайд 81: Заголовок суточной программы

Условие запуска: Временное условие запуска; Нулевое условие запуска (запуск при получении программы на борту) Без запуска; [Начальный адрес СП] – может отсутствовать в случае использования постоянного каталога и буфера СП в памяти бортового компьютера; [Длина СП] – может отсутствовать в случае использования постоянного каталога и буфера СП в памяти бортового компьютера. 81

Изображение слайда
1/1
82

Слайд 82: Трансляция исходного текста

13.10.2014 82 Строка на ЯОБПП Условие исполнения 1 Имя директивы n Параметры директивы 1 ТРАНСЛЯЦИЯ ↓ Директива ожидания 1 Директива действия 1 Строка на ЯОБПП Условие исполнения n Имя директивы 1 Параметры директивы n ТРАНСЛЯЦИЯ ↓ Директива ожидания 1 Директива действия 1

Изображение слайда
1/1
83

Слайд 83: Языки описания бортовых программ полёта и программ сеансов связи

Лекция 7 13.10.2014 83

Изображение слайда
1/1
84

Слайд 84: Разработка бортовых программ полёта КА

Синтаксис – набор правил построения фраз алгоритмического языка, позволяющий определить осмысленные предложения в этом языке. Слово синтаксис происходит греческого Syntaxis – порядок. Язык – это множество «слов», где «слово» есть определённая последовательность «букв», или символов какого-то заранее зафиксированного набора, или алфавита. Синтаксис языка – система правил, с помощью которых можно строить «правильные» последовательности «букв». Семантика языка – предполагает сопоставление словам языка некоего «смысла» или «значения». Прагматика языка связана с теми целями, которые ставит перед собой носитель языка. 13.10.2014 84

Изображение слайда
1/1
85

Слайд 85: Язык описания данных (ЯОД)

13.10.2014 85 ЗАГОЛОВОК := ИМЯ_МАССИВА_ДАННЫХ(ИМЯ_МАШИНЫ\ИМЯ_УВ); ИМЯ_МАССИВА_ДАННЫХ := АБВГД…; ИМЯ_МАШИНЫ := ЦВМ | ТВМ; ДИРЕКТИВА := ИМЯ_ЗАГОЛОВКА | ДАННЫЕ | КД | = | ЗАПРОС; ТИП ПЕРЕМЕННОЙ := БИТ | БАЙТ | БАЙТ БЕЗЗНАКА | ЦЕЛОЕ | ЦЕЛОЕ БЕЗЗНАКА | ЦЕЛОЕ ДЛИННОЕ | ЦЕЛОЕ БЕЗЗНАКА ДЛИННОЕ | ДРОБНОЕ | ДРОБНОЕ ДЛИННОЕ;

Изображение слайда
1/1
86

Слайд 86: Директивы БПП функционального уровня

13.10.2014 86 НОЛЬ // пустая директива КОМ ИДЕНТ_КОМ // выдать команду РС ИДЕНТ_РЕЖ ПАР // задать режим системы УВ ИДЕНТ_УВ // вызвать ф-ю системы (управляющее воздействие) КРЛ ИДЕНТ_МЦИ // выдать пакет данных в компьютер ОЦ N // Отбой (запрет) работы циклограммы ЗЦ N // Запуск циклограммы ЕСЛИ УСЛОВИЕ // Условный переход БП МЕТКА // Безусловный переход ВЫХОД // Завершение работы циклограммы МЕТКА N // Метка номер N

Изображение слайда
1/1
87

Слайд 87: Временное условие исполнения

13.10.2014 87 ТН0 – время начала зоны 0°; ТК0 ­– время окончания зоны 0°; ТН7 – время начала зоны 7°; ТК7 – время окончания зоны 7°; ТВИТ – продолжительность витка (период обращения); ЭКВ – время экватора; УТР ­– время утреннего терминатора; ВЕЧ ­– время вечернего терминатора; ВХ ­– время входа в тень на орбите; ВЫХ ­– время выхода из тени на орбите;

Изображение слайда
1/1
88

Слайд 88: Моделирование в процессе кпу

Лекция 7 13.10.2014 88

Изображение слайда
1/1
89

Слайд 89: Ошибки персонала управления

89 ДОС «Мир»

Изображение слайда
1/1
90

Слайд 90

13.10.2014 90 Рост объёма КПИ по годам, тыс. слов

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
91

Слайд 91: Предпосылки создания программно-логических моделей БКУ

Введение в состав БКУ управляющих компьютеров, т.е. создание полностью цифровых БКУ; Применение бортовых программ полёта, содержащих большое количество параллельно исполняющихся логико-временных циклограмм с ветвлениями по логическим условиям, условными и безусловными переходами; Необходимость разработки и ввода в БКУ бортовых программ полёта оперативно, во время полёта КА. 91

Изображение слайда
1/1
92

Слайд 92: Задачи, решаемые с использованием логических моделей БКУ

Моделирование распределения данных в ОЗУ бортового управляющего компьютера; Контроль физических значений числовых уставочных данных, закладываемых в БКУ по КРЛ в реальном времени; Моделирование исполнения директив управления бортовыми интерпретаторами отложенного управления, закладываемыми в составе логико-временных циклограмм управления. 92

Изображение слайда
1/1
93

Слайд 93: Моделирование в КПУ

93 Моделирование в КПУ Модель Назначение Особенности Модели ОЗУ БВС Распределение ресурсов свободной памяти при формировании КПИ Моделирование в процессе трансляции Интерпретатор КПИ Верификация КПИ на соответствие исходным данным (ДПП) Упрощенное моделирование БКУ Наземный комплекс отладки Верификация КПИ и процедур управления по КРЛ на соответствие исходным данным Детальное моделирование работы БКУ и бортовых систем Комплексный моделирующий стенд Отработка процедур управления по КРЛ Детальное моделирование работы БКУ и бортовых систем с выдачей информации на штатные рабочие места ГОГУ Комплексный стенд Отработка протоколов обмена КПИ Высокоточное моделирование работы БКУ с реальными временными характеристиками Специальные средства моделирования Привлекаемые средства моделирования

Изображение слайда
1/1
94

Слайд 94: Наземный комплекс отладки

Э квивалент БВС КА; Полётная версия программно-математического обеспечения БВС, в версии, соответствующей текущей версии ПМО, используемой на борту; Средства ввода-вывода и отображения информации; Управляющий вычислительный комплекс и программное обеспечение моделей окружающей среды, бортовых систем, включая модель командной радиолинии (КРЛ ); Средства сопряжения БВС и управляющего вычислительного комплекса; 94

Изображение слайда
1/1
95

Слайд 95: Моделирование в КПУ

Стенд (модель) Назначение Особенности Модели ОЗУ БВС Распределение ресурсов свободной памяти при формировании КПИ Моделирование в процессе трансляции и сходных текстов программ управления Интерпретатор КПИ Верификация КПИ на соответствие исходным данным (ДПП) Упрощенное моделирование работы БКУ Модель КРЛ Отладка СМО передачи КПИ, тренировки персонала ГКПУ Моделирование работы КРЛ и БКУ в части формирования квитанций на принятую КПИ Наземный комплекс отладки (НКО) Верификация КПИ и процедур управления по КРЛ на соответствие исходным данным Детальное моделирование работы БКУ и бортовых систем Комплексный моделирующий стенд (КМС) Отработка процедур управления по КРЛ Детальное моделирование работы БКУ и бортовых систем с выдачей информации на штатные рабочие места ГОГУ Комплексный стенд (КС) Отработка протоколов обмена КПИ Высокоточное моделирование работы БКУ с реальными временными характеристиками 95 13.10.2014

Изображение слайда
1/1
96

Слайд 96: Задачи моделирования (1-я группа)

автоматическое назначение номеров циклограмм бортовой программы полёта; оптимизация использования ресурсов буфера, содержащего циклограммы с целью полного заполнения всех свободных зон ОЗУ, выделенных для хранения циклограмм; автоматический контроль распределения номеров циклограмм, буфера хранения массивов описания циклограмм в ОЗУ БВС для исключения возможности записи новых циклограмм «поверх» старых (неисполненных или хранящихся в буфере продолжительное время для повторного использования) – исключение несанкционированного «затирания» циклограмм; автоматический выбор возможных временны́х зон для ввода МЦИ с циклограммами в ОЗУ БВС, выбор основного и резервных сеансов связи для ввода МЦИ; предоставления оператору возможностей управления хранением циклограмм в буфере. К ним относятся: удаление циклограмм с освобождением ресурсов буфера, которые они занимают, многократное использование циклограмм, длительное время хранящихся в ОЗУ; предоставления оператору информации о состоянии буфера циклограмм на момент ввода сформированного МЦИ в ОЗУ. 96

Изображение слайда
1/1
97

Слайд 97: Задачи моделирования (2-я группа)

Обеспечение безопасности бортовой программы полёта - проверка корректности формирования управляющей цифровой информации; Обеспечение выполнения запланированной программы полёты - проверка соответствия управляющей цифровой информации запланированной полетной операции или процедуре; Предоставление оператору информации о времени наступления событий, запланированных в относительном времени (например, событий, привязанных к логическим условиям). 97

Изображение слайда
1/1
98

Слайд 98: Модель каталога СПП

Моделируемый параметр Принимаемые значения Номер канала 1 … N Тип канала Разовый|Суточный Признак разрешения использования ДА|НЕТ Время начала исполнения канала Т н ДД-ММ-ГГГГ ЧЧ:ММ:СС Время окончания исполнения канала Т к ДД-ММ-ГГГГ ЧЧ:ММ:СС 98

Изображение слайда
1/1
99

Слайд 99: Модель каталога ПВУ

99 Моделируемый параметр Принимаемые значения Номер циклограммы 1 … N Длина циклограммы в словах 3 … L Время начала исполнения циклограммы Т н ДД-ММ-ГГГГ ЧЧ:ММ:СС Время окончания исполнения циклограммы Т н ДД-ММ-ГГГГ ЧЧ:ММ:СС Признак удаления из каталога ДА|НЕТ

Изображение слайда
1/1
100

Слайд 100: Модель буфера ПВУ

100 Моделируемый параметр Принимаемые значения Номер циклограммы N Длина циклограммы в словах L Начальный адрес циклограммы A н Конечный адрес циклограммы A к Тип хранения циклограммы ПОСТ|ВРЕМ

Изображение слайда
1/1
101

Слайд 101: Моделирование в технологическом цикле КПУ

101 Начало Ввод исходных данных для формирования МЦИ Трансляция исходного текста циклограмм ПВУ Согласен Анализ результатов моделирования Коррекция исходных данных Нет Запись МЦИ в базу данных Да Моделирование на интерпретаторе ПВУ Моделирование ПВУ Анализ результатов моделирования Соответствие ДПП Нет Да Завершение формирования МЦИ 2-я группа задач 1-я группа задач Разработка МЦИ (этап 1) Анализ разработанных МЦИ (этап 2)

Изображение слайда
1/1
102

Слайд 102: Основной алгоритм интерпретатора

102

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
103

Слайд 103: Таблица событий интерпретатора КПИ

Ц1 Ц2 КРЛ РСС Пауза T 1 T 2 T крл T РСС T пауза 103

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
104

Слайд 104: Алгоритм расчета времени

104

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
105

Слайд 105: Интерпретатор БКУ

105

Изображение слайда
1/1
106

Слайд 106: Организация непрерывного контроля достоверности КПИ

106

Изображение слайда
1/1
107

Слайд 107: Эффективность КПУ и моделирования

107

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
108

Слайд 108: Матрица применения средств моделирования

Модель Операция НКО КМС КС АРМ ГОГУ Отработка документации Генерального конструктора + + + Отработка СМО управления полётом + + Тренировки персонала управления + Отработка оперативной документации + + Моделирование полётных операций + + + + Отработка управляющих воздействий + + + Разбор нештатных ситуаций + + + + Матрица применения средств моделирования 13.10.2014 108

Изображение слайда
1/1
109

Слайд 109: Средства моделирования

Стенд (модель) Вид стенда Режим использования Наземный комплекс отладки (НКО) Математическая модель бортовых систем Ежесуточный Комплексный моделирующий стенд (КМС) Математическая модель бортовых систем По плану подготовки к этапам ЛКИ В реальном времени полёта кораблей Комплексный стенд (КС) Электрический и геометрический аналог КА По плану подготовки к этапам ЛКИ Оперативно по запросу ГОГУ АРМы математического моделирования ГОГУ Математические модели объекта управления и окружающей среды Ежесуточный Средства моделирования 13.10.2014 109

Изображение слайда
1/1
110

Слайд 110: Передача КПИ в БКУ

Лекция 8 13.10.2014 110

Изображение слайда
1/1
111

Слайд 111: Передача КПИ с записью на КИП

111 Передача КПИ с записью на КИП Передача КПИ в память КИП до начала сеанса связи Ограничена возможность выдачи команд, не предусмотренных программой сеанса связи Невозможна повторная выдача отдельных команд Невозможна оперативная смена программы сеанса связи Не требуется широкополосный канал связи с КИП

Изображение слайда
1/1
112

Слайд 112: Передача КПИ в реальном времени

112 Передача КПИ в реальном времени Передача КПИ в БКУ непосредственно в ходе сеанса связи в реальном масштабе времени Нет ограничений по выдаче команд, не предусмотренных программой сеанса связи Возможна повторная выдача отдельных команд и произвольной последовательности команд Возможна оперативная смена программы сеанса связи Требуется широкополосный канал связи в реальном времени

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
113

Слайд 113: Язык описания программы сеанса связи (ЯОПСС )

[ МЕТКА:] ДИРЕКТИВА, ТЕХНОЛОГИЯ, УСЛОВИЕ, ПЕРЕХОД КАЛЕНДАРНОЕ ВРЕМЯ = ПАУЗА | КВ. КВ = “ТН0” | “ТК0” | “ТН7” | “ТК7”|ДД”.”ММ”.”ГГГГ”.”ЧЧ”:”ММ”:”СС. ДИРЕКТИВА = “ФК” | “СК” | “МЦИ” | “БП”. ФК = КОД_КОМАНДЫ | ИДЕНТ_КОМАНДЫ. СК = КОД_КОМАНДЫ | ИДЕНТ_КОМАНДЫ. МЦИ = ТИП_МЦИ ИДЕНТ_МЦИ ТИП_МЦИ = “ЦВМ” | “ТВМ” |”ТВМ_МОДУЛЬ”. ТЕХНОЛОГИЯ = “БК” |”КО”|”КП=”ЧИСЛО_ПОВТОРОВ. ЧИСЛО_ПОВТОРОВ = ”1”|”2”|”3”|”4”|”5”|”6”|”7”|”8”|9”. УСЛОВИЕ = “ЛУ=” “ДР” |” МЕТКА” |”НЕТ”. ПЕРЕХОД = УП=МЕТКА |”НЕТ”. СТОП 113

Изображение слайда
1/1
114

Слайд 114: Таблица команд

Идентификатор команды Код команды Название команды ВКЛ.ПРД 001 Включить передатчик КРЛ ПК_32 002 Vпк = 32 кБод ОК=4ПК 003 Vок = 4Vпк ВКЛ.ОБМЕН 004 Включить обмен с БВС ОТКЛ.ОБМЕН 005 Отключить обмен с БВС ОТКЛ.ПРД 006 Отключить передатчик КРЛ 114

Изображение слайда
1/1
115

Слайд 115: Исходный текст ПСС

СТАРТ ТН7 РК ВКЛ.ПРД БК П=00.00.10 ФК ПК_32 БК РК ОК=4ПК БК М0 ФК ВКЛ.ОБМЕН КП=3 УП=М2 ЛУ=ДР МЦИ ЦВМ ТЕСТ1 КП=3 УП=М1 ЛУ=М0 МЦИ ТВМ ТЕСТ2 КО УП=НЕТ ЛУ=М0 БП М2 М1 СТОП М2 ТК7 ФК ОТКЛ.ОБМЕН КП=3 УП=НЕТ ФК ОТКЛ.ПРД БК СТОП 115

Изображение слайда
1/1
116

Слайд 116: Программа работы КП

01 СТАРТ 02 ТН7 03 ФК 001 БК 04 П=00.00.10 05 ФК 002 БК 06 ФК 003 БК 07 ФК 004 КП=3 УП=12 ЛУ=ДР 08 МЦИ ЦВМ ТЕСТ1 КП=3 УП=11 ЛУ=07 09 МЦИ ТВМ ТЕСТ2 КО УП=НЕТ ЛУ=07 10 БП 12 11 СТОП 12 ТК7 13 ФК 005 КП=3 УП=НЕТ 14 ФК 006 БК 15 СТОП 116

Изображение слайда
1/1
117

Слайд 117: Протоколы обмена КПИ

117 Протоколы обмена КПИ Транспортные протоколы Пакетная передачи информации Квитирование обмена на транспортном уровне Протокол прикладного уровня Базируется на существующих протоколах обмена (использует их в качестве протоколов транспортного уровня) Объектная передача информации, в качестве единицы информации (объектов КПУ) используются: Суточная программа полёта Расписание сеанса связи Бортовая программ полёта Циклограмма КРЛ Квитирование обмена объектами КПУ

Изображение слайда
1/1
118

Слайд 118: Протокол обмена КПИ обмен пакетами данных

На примере ввода суточной программы полёта РС МКС 13.10.2014 118

Изображение слайда
1/1
119

Слайд 119: Протокол обмена КПИ обмен целевыми массивами ЦИ

13.10.2014 119

Изображение слайда
1/1
120

Слайд 120: Структура телеметрических пакетов

13.10.2014 120 Телеметрический пакет в структуре CCSDS Телеметрический кадр 1 Телеметрический кадр 2 Телеметрический кадр N … L ≤ 256

Изображение слайда
1/1
121

Слайд 121: Дисциплина обмена КПИ (транспортный уровень)

Телеметрический массив Дисциплина обмена КПИ (транспортный уровень) 13.10.2014 121 БКУ КА ЦУП Пакет КПИ Копия принятого пакета Квитанция приёма пакета Квитанция обработки пакета Обратный канал Прямой канал

Изображение слайда
1/1
122

Слайд 122: Дисциплина обмена КПИ (транспортный уровень)

Телеметрический массив Дисциплина обмена КПИ (транспортный уровень) 13.10.2014 122 БКУ КА ЦУП Копия принятого пакета Квитанция приёма пакета Квитанция обработки пакета Обратный канал Прямой канал Код ответа: 0 – «ДА КРЛ» 1 – «НЕТ 1 КРЛ» 2 – «НЕТ 2 КРЛ» 3 – «НЕТ 3 КРЛ» 4 – «НЕТ 4 КРЛ» 5 – «НЕТ 5 КРЛ» 6 – «НЕТ 6 КРЛ» Пакет КПИ

Изображение слайда
1/1
123

Слайд 123: Дисциплина обмена КПИ (транспортный уровень)

Телеметрический массив Дисциплина обмена КПИ (транспортный уровень) 13.10.2014 123 БКУ КА ЦУП Копия принятого пакета Квитанция приёма пакета Квитанция обработки пакета Обратный канал Прямой канал Код ответа: 40 – «ДА 40 КРЛ» 7 – «НЕТ 7 КРЛ» 8 – «НЕТ 8 КРЛ» 9 – «НЕТ 9 КРЛ» Пакет КПИ

Изображение слайда
1/1
124

Слайд 124: Коды ответа квитанций (приём пакета)

Код ответа Текстовая тарировка Пояснение 0 (Да КРЛ) Пакет доставлен на борт Положительная квитанция об успешном получении пакета в БВС 1 (Нет 1 КРЛ) Идёт обработка сегмента Пакет не может быть принят, так как идёт обработка сегмента 2 ( Нет 2 КРЛ) Некорректный пакет по КС Некорректная контрольная сумма пакета 3 ( Нет 3 КРЛ) Некорректный заголовок пакета В заголовке пакета неверный параметр 4 ( Нет 4 КРЛ ) Ошибка формирования пакета Неверная длина пакета 5 ( Нет 5 КРЛ ) Нет места в буфере Переполнен буфер приёма пакетов 6 ( Нет 6 КРЛ) Повторный ввод пакета Попытка ввода двух пакетов подряд с одинаковым циклическим номером (именем) пакета 13.10.2014 124

Изображение слайда
1/1
125

Слайд 125: Коды ответа квитанций (обработка пакета )

Код ответа Текстовая тарировка Пояснение 40 (Да 40 КРЛ) Пакет обработан Положительная квитанция об успешной обработки (исполнении) пакета в БВС 7 (Нет 7 КРЛ) Ошибка обмена При передаче пакета другим абонентам была получена квитанция, что пакет неправильный 8 ( Нет 8 КРЛ) Нет обмена по шине При передаче пакета другим абонентам не была получена квитанция 9 ( Нет 9 КРЛ) Неверная директива КРЛ Некорректный код или длина директивы, некорректный адрес или попытка записи при флагах запрета табличной адресации 13.10.2014 125

Изображение слайда
1/1
126

Слайд 126: Дисциплина обмена КПИ с моделированием в реальном времени

13.10.2014 126 Пакет КПИ ТМ-пакет 1 ТМ-пакет 2 ТМ-пакет 3 Моделирование исполнения КПИ БД ТОП Отображение Документирование Моделирование исполнения КПИ по технологии интерпретатора КПИ с автоматическим декодированием исполнения УВ, записей по адресам с использованием корректных текстовых тарировок

Изображение слайда
1/1
127

Слайд 127: СПО обмена КПИ с моделирование в реальном времени

Обеспечивает автоматизированный контроль исполнения КПИ; Не зависит от командной радиолинии (требуется обмен КПИ в реальном масштабе времени с работой наземной станции КИС в режиме шлюза); Обеспечивает возможность разработки программ сеансов связи (ПСС) с логическими условиями и переходами по значению заданных телеметрируемых параметров (по программной ТМИ), что минимизирует влияние человеческого фактора в реализации ПСС; 127

Изображение слайда
1/1
128

Слайд 128: Обмен КПИ по временным и логическим условиям

Условия : Большая продолжительность сеансов связи; Наличие формализованного описания телеметрических параметров; Обмен КПИ между ЦУП и НКУ в реальном времени (без предварительной записи программы сеанса связи в память ОКИК); Применимость : Пилотируемые орбитальные станции; ИСЗ на высоких орбитах (ГСО, ВЭО); РБ на переходных орбитах (при наличии КРЛ в составе БРТК РБ); 128

Изображение слайда
1/1
129

Слайд 129: Возможная схема построения системы КПУ перспективных модулей МКС

129

Изображение слайда
1/1
130

Слайд 130: Временные границы ввода СПП в БКУ

13.10.2014 130 СПП N СПП N+1 СПП N каналов СПП N +1 каналов Ввод СПП N +1 M каналов Ввод СПП N +2 K каналов Буфер СПП, 35 каналов T МЦИ – время разработки МЦИ T НКО – время моделирования на НКО T СПП – время освобождения каналов СПП N (выполнение условия ) T рез – резервное время, составляет 10%-20% от Тмци+Тнко T 1 – ранняя граница ввода СПП N +1 ( определяется объемом свободной памяти) T 2 – поздняя граница ввода СПП N +1 (определяется временем первой директивы СПП N +1 ) СПП N +2 СПП N - 1 T 1 T 2 T 1 T 2 T 0 T 0

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/6
131

Слайд 131: Резервирование средств передачи КПИ

131 131 131 131 КП1 КС1 АПД1 КП3 КС3 АПД3 КП2 КС2 АПД2 Канал связи КИС 2 БА КИС БА КИС БА КИС Линейка 1 Линейка 2 Линейка 3 К-т 1 К-т 2 К-т 3 ЦУП НКУ КА КИС 1 КИС 3 Резервирование линеек ЦУП Резервирование КИС Резервирование БА

Изображение слайда
1/1
132

Слайд 132: Влияние архитектуры БВС на методы решения задач КПУ

Тип БКУ Виды КПИ Аналоговый БКУ КК первых поколений – «Восток», «Восход», «Союз» Разовые и числовые команды. Комбинированный (дискретно-аналоговый) БКУ ДОС «Салют-1…6», КК «Союз-Т», « Союз-ТМ », «Союз-ТМА», «Прогресс», «Прогресс М» Разовые и числовые команды, отдельные МЦИ с уставочными данными Дискретный БКУ, цифровая система управления движением ДОС «Мир» МЦИ с бортовыми программами работы бортовых систем, разовые команды Цифровой БКУ РС МКС МЦИ с бортовыми программами работы и файлы данных 132

Изображение слайда
1/1
133

Слайд 133: Цифровой БКУ – рост объёма КПИ

133 Цифровой БКУ – рост объёма КПИ Высокоинтеллектуальный цифровой БКУ самостоятельно решает основные задачи управления бортовыми системами и не нуждается в управлении из ЦУП при решении рутинных задач управления бортовыми системами Интеллектуализация БКУ расширяет его функциональные возможности, но требует увеличения объёма информации, передаваемой из ЦУП в БКУ, содержащей многоуровневые программы полёта и данные, необходимые для их реализации

Изображение слайда
1/1
134

Слайд 134

13.10.2014 134 Рост объёма КПИ по годам, тыс. слов

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
135

Слайд 135: Характеристики КПИ

135 Характеристики КПИ КА 1-го поколения (аналоговый БКУ): Ограниченное количество функциональных команд (несколько десятков) Отдельные обобщённые команды КА 2-го поколения (дискретный БКУ) Функциональные команды (256 команд) Отдельные обобщенные команды Числовые команды (несколько десятков МЦИ) КА 3-го поколения (цифровой БКУ) Массивы данных с описаниями суточных программ полёта (10-20 типов программ) Параметрические управляющие воздействия (несколько тысяч прототипов) Качественные Количественные

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/7
136

Последний слайд презентации: Командно-программное управление: Усложнение управления полетом ПКА

136 Усложнение управления полетом ПКА ПКА Кол-во операций Кол-во управляющих воздействий Количество ТМ- параметров Особенности управления полетом «Восток» 1961 5 48 400 Сеансное управление одиночным объектом «Союз» 1966 30 256 1000 Управление разовыми и числовыми командами; с 197 9 г. цифровой и аналоговые контуры управления «Мир» 1986 500 4096 14000 «Суточное» управление различными объектами МКС 1998 5 000 > 8000 Многоуровневые и многовариантные программы 30000 Распределенное управление из ЦУП-Х и ЦУП-М МКС 2010 94 000 > 12000 Многоуровневые и многовариантные программы более 50000 Распределенное управление из нескольких центров

Изображение слайда
1/1