Формирователь цифрового потока

Предлагаемое техническое решение относится к области космической техники, а именно к средствам измерения параметров и характеристик космических аппаратов и ракет-носителей посредством телеметрических систем.
В качестве ближайшего аналога выбран формирователь цифрового потока информации, применимый на наземных транспортных средствах, предложенный в патенте на полезную модель RU189705. Формирователь цифрового потока информации содержит печатную плату, на которой размещён формирователь информационного потока и буферное запоминающее устройство. Формирователь информационного потока связан c интерфейсом передачи данных на внешнее средство и буферным запоминающим устройством, подключённым к средствам коммутации, связанным с бортовыми устройствами по сети Ethernet.
В свою очередь, предлагаемое техническое решение направлено на совершенствование технических средств данного класса, а именно создание средства сбора и передачи информации с борта космических аппаратов на Землю.
Предложен формирователь цифрового потока информации с печатными платами, на которых размещены формирователи информационного потока и буферное запоминающее устройство, а также включает плату коммутаторов. Формирователь информационного потока связан c модулями питания, с интерфейсом передачи данных на внешнее средство и буферным запоминающим устройством, подключённым к средствам коммутации, связанным с бортовыми устройствами по сети Ethernet. В отличие от аналога, формирователь цифрового потока информации включает первую и вторую платы формирования выходного потока информации, резервирующие друг друга. На каждой из таких плат размещены формирователь информационного потока и буферное запоминающее устройство типа flash. Каждый формирователь информационного потока связан c интерфейсом передачи данных на внешнюю систему, формирователем информационного потока на другой плате формирования выходного потока информации и буферным запоминающим устройством на данной и другой платах формирования выходного потока информации. Также формирователь цифрового потока включает плату коммутаторов, каждый из которых связан с бортовым устройством по сети Ethernet и буферным запоминающим устройством на первой и второй платах формирования выходного потока информации. Первая и вторая платы формирования выходного потока информации и плата коммутаторов объединены друг с другом в единой конструкции. Возможна замена формата Ethernet, обеспечивающего подключение видеокамер к формирователю цифрового потока на протокол Camera Link.
Техническое решение поясняется чертежами: фиг. 1 - структурная схема (пример использования четырёх видеокамер), фиг. 2 - внешний вид конструкции формирователя цифрового потока информации.
Формирователь цифрового потока (1) представляет собой прибор, размещаемый на борту ракеты-носителя или космического аппарата. В корпусе формирователя расположены первая (3) и вторая (4) платы формирования выходного потока информации и плата коммутаторов (2). Первая (3) и вторая (4) плата формирования выходного потока резервируют друг друга, для обеспечения надёжной передачи информации с борта ракеты-носителя или космического аппарата. На каждой из плат (3), (4) формирования выходного потока информации размещён формирователь информационного потока - микросхема и буферное запоминающее устройство типа flash. Формирователи информационного потока связаны c интерфейсом типа RS-485 (в случае применения на ракете-носителе) или LVDS (в случае применения на космическом аппарате), обеспечивающим передачу данных на внешнюю систему - передающее устройство или бортовую телеметрическую систему, соответственно. Также, каждый формирователь информационного потока связан с формирователем информационного потока на другой плате формирования выходного потока информации и буферным запоминающим устройством на данной и другой платах формирования выходного потока информации. Выделенная с целью обеспечения надёжности сбора информации плата коммутаторов (2) предназначена для размещения коммутаторов, каждый из которых связан с бортовым устройством по сети Ethernet и буферным запоминающим устройством на первой и второй платах формирования выходного потока информации.
Формирователь цифрового потока (1) осуществляет упаковку информации (например, от видеокамер в форматах MJPEG, H.264) в кадры со структурой, рекомендуемой Международным консультативным комитетом по космическим системам передачи данных (Consultative Committee for Space Data Systems, CCSDS), помехоустойчивое кодирование упакованной информации (свёрточное кодирование и кодирование Рида - Соломона) и ее передачу по интерфейсу RS-485 или LVDS в передающее устройство или бортовую телеметрическую систему. Плата коммутаторов (2) выполняет коммутацию потока информации по Ethernet. Платы формирования потока (3), (4) обеспечивают хранение информации в буферных запоминающих устройствах, наложение помехозащищённого кодирования на информацию в формирователях информационного потока и выдачу информационного потока по интерфейсу RS-485 или LVDS. Формирователи информационного потока формируют и через плату коммутаторов выдают устройствам по Ethernet команды управления (например, установка времени, выдача слова состояния, включение/выключение видеокамер, фактор качества видеоизображения, очистить память, установка разрешения видеоизображения, установка частоты кадров, режим непрерывной записи и пр.).
В формирователь цифрового потока (1) предусмотрены также модули питания 12 В и 5 В (5), (6), которые могут являться как источниками питания для самого формирователя цифрового потока, так и для подключаемых к нему устройств с соответствующим напряжением питания.