КОМПЛЕКС ОТОБРАЖЕНИЯ ПОЛЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ О СТАРТУЮЩИХ РАКЕТАХ-НОСИТЕЛЯХ

Полезная модель относится к области вычислительной техники и предназначена для оперативного наблюдения за подготовкой, пуском и ходом полета ракет-носителей, запускаемых с космодрома, в целях оповещения заинтересованных лиц о результатах пусков и отслеживания ориентировочных зон падения ступеней и частей ракет-носителей.
Известен центр обработки и отображения полетной информации (ЦООПИ), разработанный в ГКНПЦ им. М.В.Хруничева, задачей которого является аккумуляция и отображение телеметрической и иной информации о ходе пусков ракет-носителей разработки ГКНПЦ им. М.В.Хруничева. Центр обработки и отображения полетной информации включает ПЭВМ, с установленным на них программным обеспечением, обеспечивающим отображение телеметрической и траекторией информации, модели полета, видеоконференций и видеорепортажей с места старта, средства сетевого взаимодействия с источниками и потребителями полетной информации, средства отображения коллективного пользования (три моторизованных экрана), а также акустическую систему для воспроизведения звуковых репортажей в процессе пусков ракет-носителей. В настоящее время центр обработки и отображения полетной информации эксплуатируется ГКНПЦ им. М.В.Хруничева и описан в журнале «Новости космонавтики» (том 10 №8 (211) стр.64-66). Центр обработки и отображения полетной информации, разработанный в ГКНПЦ им. М.В.Хруничева, выбран в качестве ближайшего аналога полезной модели.
Во время пусков ракет-носителей ЦООПИ осуществляет прием, документирование и представление в наглядном виде информации, позволяющей наиболее полно информировать заинтересованных потребителей о ходе выведения полезной нагрузки на целевую орбиту.
В ЦООПИ в реальном времени поступает телеметрическая и баллистическая информация. Источником этой информации является наземный измерительный комплекс, Центр контроля космического пространства (ЦККП) и другие средства наблюдения за космическими объектами. По результатам обработки с учетом априорной информации формируется совокупный вектор состояния изделия, характеризующий движение центра масс, пространственную ориентацию, событийные характеристики и наиболее важные параметры, подлежащие контролю. Этот вектор ведется в ЦООПИ в реальном масштабе времени. Состояние изделия документируется и отображается с помощью проекционной аппаратуры на экраны, расположенные в специально оборудованном зале.
Отображаемую средствами ЦООПИ информацию можно разделить на два типа:
информация для внешнего использования (отображение состояния изделия, движение центра масс - траектория в плоскости стрельбы, трасса в цилиндрической проекции, движение вокруг центра масс изделия, отображение подсветки Солнцем и Луной, этапы прохождения циклограммы);
информация для внутреннего использования (отображение состояния аппаратных и программных средств ЦООПИ, контроль поступающей информации, контроль обработки баллистической и телеметрической информации и др.).
Кроме того, транслируются звуковые репортажи из баллистических и телеметрических центров о ходе прохождения полета. С места старта проводится видеорепортаж.
Аппаратно-программный комплекс ЦООПИ позволяет реализовать полное и наглядное отображение основных этапов и параметров прохождения запусков космических аппаратов во времени, близком к реальному, не только на территории ГКНПЦ, но и осуществлять передачу обработанной полетной информации в сжатом виде удаленному заказчику, где она также может быть развернута на средствах отображения.
Предлагаемое техническое решение призвано расширить круг задач, решаемых подобными комплексами отображения, за счет введения дополнительных аппаратно-программных средств, предназначенных для:
ведения презентаций с помощью переносной ПЭВМ;
ведения селекторных совещаний под руководством председателя;
ведения синхронного перевода селекторных совещаний и презентаций;
демонстрации на средствах отображения коллективного пользования графической и другой информации с бумажного носителя (или прозрачных пленок);
демонстрации на средствах отображения коллективного пользования изображения с VHS-кассет и DVD-дисков;
демонстрации программ коллективного приема эфирного телевидения на средствах отображения коллективного пользования.
Предложенный технический результат достигается тем, что предложен комплекс отображения полетной информации о стартующих ракетах-носителях (КОПИ), включающий ПЭВМ - сервер полетной информации, ПЭВМ отображения траекторией информации, ПЭВМ отображения телеметрической информации и ПЭВМ отображения модели полета. Каждая из ПЭВМ соединена: через сетевой коммутатор и маршрутизатор с волоконно-оптической линией связи; через сетевой коммутатор, маршрутизатор и модемы с телефонной линией связи; через коммутатор видеосигналов с мониторами, видеопроектором и видеокубами. Коммутатор видеосигналов и сетевой коммутатор соединены друг с другом. Дополнительно комплекс отображения полетной информации включает ПЭВМ управления коммутацией системы, которая соединена с о средствами конференц-системы, включающими центральный блок конференц-системы и рабочие места участников совещаний и презентаций. ПЭВМ управления коммутацией системы непосредственно соединена с подключенной к аудиокоммутатору системой записи селекторных совещаний. Кроме того ПЭВМ управления коммутацией системы соединена через сетевой коммутатор с коммутатором аудиосигналов, ПЭВМ - сервер полетной информации, ПЭВМ отображения траекторией информации, ПЭВМ отображения телеметрической информации и ПЭВМ отображения модели полета. ПЭВМ управления коммутацией системы соединена через сетевой коммутатор и маршрутизатор с волоконно-оптической линией связи, а через сетевой коммутатор, маршрутизатор и модемы с телефонной линией связи. При этом к коммутатору аудиосигналов дополнительно подключены многоканальные радиосистемы с микрофонами, а к коммутатору
видеосигналов дополнительно подключены документальная камера, а также видеомагнитофон и DVD-плеер, подключенные к коммутатору аудиосигналов.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами.
Фиг.1 - структурная схема, предложенного комплекса отображения полетной информации о стартующих ракетах-носителях;
Фиг.2 - пример отображения информации на ПЭВМ отображения траекторией информации;
Фиг.3 - пример отображения информации на ПЭВМ отображения телеметрической информации;
Фиг.4 - пример отображения информации на ПЭВМ отображения модели полета.
Предложенный комплекс отображения полетной информации о стартующих ракетах-носителях включает сетевое оборудование 1, средства конференц-системы 2. ПЭВМ отображения траекторией информации 3, ПЭВМ отображения телеметрической информации 4, ПЭВМ отображения модели полета 5, ПЭВМ - сервер полетной информации 6, ПЭВМ управления коммутацией системы 7, средства воспроизведения видео 8, средства воспроизведения звука 9.
Сетевое оборудование 1 включает маршрутизатор 10, подключенный к волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) и соединенный с двумя модемами 11, подключенными к телефонной линии связи (ТЛФ,) и сетевой коммутатор 15, кроме того на схеме не показан источник бесперебойного питания.
ПЭВМ отображения траекторией информации 3, ПЭВМ отображения телеметрической информации 4, ПЭВМ отображения модели полета 5 и ПЭВМ - сервером полетной информации 6 подключены к сетевому оборудованию 1 и средствам воспроизведения видео 8. Через сетевой коммутатор 15 и маршрутизатор 10 ПЭВМ 3. 4, 5, 6 соединены с волоконно-оптической линией связи (ВОЛС), а также через сетевой коммутатор 15, маршрутизатор 10 и модемы 11 соединены с телефонной линией связи (ТЛФ). Через коммутатор видеосигналов 17 ПЭВМ 3, 4, 5, 6 соединены с видеопроектором 19, двумя видеокубами 20, мониторами 21 и видеомагнитофоном с DVD-плеером 23. Документальная камера 22 и видеомагнитофоном с DVD-плеером
23 соединены с видеопроектором 19 и двумя видеокубами 20 через коммутатор видеосигналов 17. Кроме того, видеомагнитофоном с DVD-плеером 23 непосредственно соединены с коммутатором аудиосигналов 18. При этом сетевой коммутатор 15 и коммутатор видеосигналов 17 соединены друг с другом.
Средства конференц-системы 2 включают рабочие места конференц-системы, соединенные через центральный блок конференц-системы 16 с ПЭВМ управления коммутацией системы 7 и коммутатором аудиосигналов 18. Рабочие места конференц-системы включают пульты председателя 12 с гарнитурой, пульты переводчика 13 с наушниками и пульты делегата 14 с гарнитурой. Предпочтительно наличие в составе рабочих мест конференц-системы двух пультов председателя 12 с гарнитурой, восемнадцати пультов делегата 14 с гарнитурой, двух пультов переводчика 13 с наушниками. Средства конференц-системы не требуют предварительной настройки и управления в процессе работы системы. Наличие двух комплектов для ведения синхронного перевода позволяет вести одновременный перевод на двух языках по двум каналам. Пульты председателя 12 снабжены дополнительной кнопкой приоритета, позволяющей останавливать выступление одного из делегатов и переводить выдачу речевой информации на свой пульт.
ПЭВМ управления коммутацией системы 7 при помощи сетевого оборудования 1 (сетевого коммутатора 15, маршрутизатора 10 и модема 11) соединена с волоконно-оптической (ВОЛС) и телефонной линиями связи (ТЛФ). Через сетевой коммутатор 15 ПЭВМ управления коммутацией системы 7 соединена с коммутатором аудиосигналов 18 и коммутатором видеосигналов 17. Кроме того ПЭВМ управления коммутацией системы 7 непосредственно соединена с многоканальной системой записи селекторных совещаний 27, входящей в состав средств воспроизведения звука 9.
Средства воспроизведения звука 9 включают коммутатор аудиосигналов 18, радиосистемы с микрофонами 24, акустические системы 26 с усилителями 25 и многоканальную систему записи селекторных совещаний 27. Радиосистемы с микрофонами 24, акустические системы 26 с усилителями мощности 25 и многоканальная система записи селекторных совещаний 27 через коммутатор аудиосигналов 18 соединена с центральным блоком конференц-системы 16, сетевым коммутатором 15 и
видеомагнитофоном с DVD-плеером 23. Через сетевой коммутатор 15 средства воспроизведения звука 9 соединены с ПЭВМ управления коммутацией системы 7. Предпочтительно наличие среди средств воспроизведения звука двух двухканальных усилителей мощности 25, восьми двухполосных акустических систем 26, двух 16-канальных радиосистем 24 с ручным и петличным микрофоном.
Помимо аппаратных средств комплекс отображения полетной информации о стартующих ракетах-носителях использует программные средства, включающие общее программное обеспечение, программное обеспечение управления сетевыми средствами, а также программное обеспечение, разработанное специально для эксплуатации КОПИ.
ПЭВМ 6 обеспечивает эталонное хранение, резервирование и архивирование баз данных и эталонных программных продуктов и информационное взаимодействие рабочих мест с общими программными и информационными ресурсами; запись в реальном масштабе времени исходной информации, поступающей от источников полетной информации ракет-носителей, для ее дальнейшего отображения с архивированием и документированием полученной информации для использования на этапе послеполетного анализа.
ПЭВМ - сервер полетной информации 6 обеспечивает централизованное управление всеми ПЭВМ и программными средствами, задействованными в приеме и отображении полетной информации, в том числе различными видами информации, необходимой для оповещения заинтересованных лиц о результатах пусков и отслеживания ориентировочных мест падения ступеней и частей ракет-носителей.
ПЭВМ отображения траекторией информации 3 обеспечивает визуализацию на экране монитора и на средствах отображения коллективного пользования результатов обработки измерений текущих навигационных параметров движения ракеты-носителя на активном участке полета и участке выведения в режиме реального масштаба времени и в режиме повторного просмотра.
ПЭВМ отображения телеметрической информации 4 предназначена для визуализации на экране монитора и на средствах отображения коллективного пользования в режиме реального масштаба времени и в режиме повторного просмотра
информации о пуске ракеты-носителя по результатам обработки телеметрической информации на активном участке полета и участке выведения.
ПЭВМ отображения модели полета 5 предназначена для визуального представления информации об этапах подготовки и заправки ракетоносителя на стартовом комплексе, а также процессов движения РКН по данным телеметрической и баллистической информации.
Средства воспроизведения видео 8 обеспечивают: коммутацию источников видеоинформации и средств отображения и записи; отображение необходимой информации на средствах отображения индивидуального и коллективного пользования; запись необходимой видеоинформации на видеомагнитофон и ее последующее воспроизведение. Основными источниками отображаемой видеоинформации являются ПЭВМ отображения траекторией информации 3, ПЭВМ отображения телеметрической информации 4 и ПЭВМ отображения модели полета 5, информация от которых поступает на входы коммутатора видеосигналов 17.
Средства конференц-системы 2 обеспечивают проведение селекторных совещаний под руководством председателя и ведение синхронного перевода селекторных совещаний и презентаций.
Средства воспроизведения звука 9 обеспечивают воспроизведение аудиоинформации через акустические системы для коллективного прослушивания, коммутацию и микширование источников аудиоинформации на соответствующие средства воспроизведения и записи, запись необходимой аудиоинформации на средствах регистрации и ее последующее воспроизведение. Основными источниками аудиоинформации являются средства конференц-системы 2 при проведении селекторных совещаний, радиомикрофоны радиосистем 24 при проведении презентаций и ведении репортажей при запусках ракет-носителей, а также видеомагнитофон с DVD-плеером 23 при воспроизведении предварительно записанной на них информации или при просмотре каналов эфирного телевидения. Управление коммутацией аудиосигналов и системой многоканальной записи селекторных совещаний производится на ПЭВМ 7 управления коммутацией системы.
Сетевое оборудование 1 обеспечивает организацию локальной вычислительной сети и информационное взаимодействие комплекса отображения полетной
информации с источниками полетной информации ракет-носителей, контроль состояния сетевого оборудования и каналов связи, а также защиту от несанкционированного доступа из внешних сетей. Маршрутизатор 10 обеспечивает доставку информационных пакетов от источников информации потребителям, расположенными в локальной вычислительной сети комплекса отображения полетной информации, а также фильтрацию пакетов при несанкционированном доступе из внешних сетей, не имеющих отношения к системе сбора информации. Сетевой коммутатор 15 обеспечивает информационное взаимодействие внутри локальной вычислительной сети. Платформа сетевого управления обеспечивает: конфигурирование и настройку управляемого сетевого оборудования в соответствии со схемой его комплексирования, обновление программного обеспечения сетевого оборудования, управление топологией телекоммуникационных средств КОПИ, обнаружение состава телекоммуникационных средств технических зданий и магистрали, тестирование сети и определение отказавших участков магистрали, мониторинг (аудит) событий в комплексе отображения полетной информации.
Комплекс отображения полетной информации о стартующих ракетах-носителях спроектирован и успешно эксплуатируется, что подтверждает возможность осуществления и использования предложенной полезной модели по целевому назначению.