Применение системного анализа при проектировании программных комплексов обработки телеметрической информации

Решетневские чтения

Испытания навигационной системы проводятся на протяжении трех лет в летнее и осеннее время на реках Ангаре, Бирюсе, Чуне, Тасееве.

Библиографические ссылки

1. Какоткин В. В., Валиханов М. М., Кокорин В. И. Система навигационного обеспечения сейсморазве-

V. V. Kakotkin, A. A. Abdulhakov, G. K. Makarenko, M. M. Valihanov, V. F. Garifullin Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk

NAVIGATION COMPLEX TESTS AT UNEXPLOSIVE SEISMIC PROSPECTING

ON THE RIVER PROFILE

The description of navigational support system of seismic exploration works in the waters and the results of experimental researches in real-life environment on Krasnoyarsk Krai rivers for the three-year period are presented in this report. Also decisions on modernization of the given system are considered.

© Какоткин В. В., Абдулхаков А. А., Макаренко Г. К., Валиханов М. М., Гарифуллин В. Ф., 2010

дочных работ // Современные проблемы радиоэлектроники : сб. науч. ст/ / Сиб. федер. ун-т. Красноярск, 2009. С. 171-173.

2. Антонович К. М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. М. : ВГУП «Картгеоцентр», 2005.

УДК 629.195.2; 65.011.56

Ю. М. Князькин, К. Б. Шмик, А. Б. Вершинин, М. В. Некрасов

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ ОБРАБОТКИ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Рассматривается структура, задачи автоматизированной системы управления космическим аппаратом и проблемы обработки телеметрической информации в контуре автоматизированной системы управления. Предлагаются пути развития и модернизации системы обработки телеметрической информации для центра управления полетами космических аппаратов.

Современная автоматизированная система управления космическим аппаратом (КА) предназначена для обеспечения работы бортовых систем КА в течение всего времени его активного существования и состоит из бортового комплекса управления, расположенного на борту КА, и комплекса управления, размещенного на Земле. Одной из задач наземного комплекса управления является обработка телеметрической информации (ТМИ). Эта информация представляет собой поток данных, поступающих по радиолинии, и содержит сведения о функционировании и состоянии бортовой аппаратуры КА, а также сведения о реакции на управляющие воздействия.

Процесс приема телеметрической информации наземным комплексом управления осуществляется следующим образом:

- бортовой комплекс управления по радиоканалу передает радиосигнал на Землю в командно-измерительную систему;

- командно-измерительная система принимает радиосигнал, преобразует его в цифровой сигнал и транслирует далее в центр управления полетами КА;

- в центре управления полетами сервер ТМИ принимает поток данных, обрабатывает его, проверяет достоверность и организует архивы. Для просмотра

обработанной ТМИ к телеметрическому серверу (ТМ) подключаются дополнительные программные комплексы - ТМ-клиенты.

В качестве недостатков существующей системы обработки телеметрической информации можно выделить следующие:

- сервер обработки ТМИ одновременно способен проводить один сеанс связи, а значит обеспечивать оценку состояния единственного КА;

- в зависимости от типа источника сигнала необходимо сопровождение двух версий ТМ-сервера;

- параметры сеанса вводятся вручную, что приводит к непреднамеренным ошибкам операторов;

- отсутствует возможность автоматизированного переключения на источник лучшего (более стабильного) сигнала;

- отсутствует централизованное хранение телеметрических архивов.

Поэтому была поставлена цель - разработать многопоточную систему обработки ТМИ. Для ее достижения были определены следующие основные задачи:

- обеспечить возможность одновременного проведения нескольких сеансов связи;

- произвести обработку двух источников сигнала: САО (сервера автоматизированного обмена) и СОТИ (сервера обработки телеметрической информации);

Системы управления, космическая навигация и связь

- обеспечить механизм автоматической настройки на сеанс;

- предоставить возможность автоматического переключения на источник лучшего сигнала в случае, когда на сеанс связи с КА запланированы две и более наземных станций;

- спроектировать и разработать централизованное хранилище телеметрических данных.

Для решения поставленных задач был проведен системный анализ существующей системы обработки ТМИ. Новая система обработки ТМИ представлена в виде многоуровневой архитектуры. Элементы верхнего уровня этой архитектуры представляют собой законченные приложения, каждое из которых выполняет свои задачи.

На следующем этапе была спроектирована и разработана библиотека классов. Построенные классы сгруппированы в модули таким образом, что каждый из модулей соответствует определенному функциональному уровню многоуровневой архитектуры.

Одним из важнейших моментов, касающихся приема и передачи нескольких потоков ТМИ, является расширение существующего сетевого протокола, связанное с введением дополнительной команды управления, которая описывает параметры проводимых сеансов.

Таким образом, в ходе решения поставленных задач были достигнуты следующие результаты:

1) проведен системный анализ существующей системы обработки ТМИ;

2) предложена многоуровневая структура системы обработки ТМИ;

3) разработана унифицированная библиотека классов, основанная на модульной организации:

- функционал модулей базового уровня, уровня ввода/вывода и уровня обработки обеспечивает одновременное проведение нескольких сеансов связи и одновременную оценку состояний нескольких КА;

- функционал модуля сетевого уровня проводит обработку двух типов сигналов источника (САО и СОТИ) и автоматическую настройку на сеанс связи;

6) на основании унифицированной библиотеки классов предложен и разработан механизм автоматизированного переключения на источник лучшего (более стабильного) сигнала;

7) спроектирована и внедрена структура базы данных для хранения ТМ-архивов.

В настоящее время разработанный программный комплекс находится в тестовой эксплуатации на штатных средствах двух центров управления полетами. В результате операторами сектора анализа центров управления полетами отмечается повышение оперативности при организации и проведении сеансов связи.

Yu. M. Knyazkin, K. B. Shmik, A. B. Vershinin, M. V. Nekrasov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

APPLICATION OF SYSTEM ANALYSIS WHILE DESIGNING OF SOFTWARE SYSTEM OF TELEMETRY PROCESSING

The general structure and tasks of unmanned system of spacecraft control are considered. The problems ofprocess-ing of telemetry processing in unmanned control system are examined. The ways of development and modernization of the processing of telemetry processing system for the Mission Control Center of spacecrafts are offered.

© Князькин Ю. М., Шмик К. Б., Вершинин А. Б., Некрасов М. В., 2010

УДК 528.8.041.3

В. И. Кокорин, Г. К. Макаренко, А. М. Алешечкин Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск

МОБИЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Рассматриваются технические средства диагностики состояния воздушных линий электропередач любого класса напряжения при помощи современных тепловизионных приборов с использованием спутниковых радионавигационных систем.

Актуальной задачей, стоящей перед электроэнергетическими системами, является обеспечение передачи энергии электрических станций по воздушным линиям (ВЛ) электропередач. При этом требуется диагностировать и устранять повреждения ВЛ, точно определяя их местоположение.

В настоящее время диагностика состояния и определение мест повреждения (ОМП) на таких линиях

выполняется топографическим методом [1; 2]. Недостатки данного метода очевидны: низкая оперативность; отсутствие точных координат выявленных аварийных и предаварийных состояний составляющих энергетических объектов; большая трудоемкость.

Упростить ОМП могут средства тепловизионного обследования, позволяющие без вывода оборудования из работы выявлять дефекты на ранней стадии их