Применение встроенной системы контроля в бортовой аппаратуре космического аппарата

Решетневские чтения

А. Н. Капустин // Навигационные спутниковые системы, их роль и значение в жизни современного человека : материалы Всерос. науч.-техн. конф. / под общ. ред. Н. А. Тестоедова ; Сиб. гос. аэро-космич. ун-т. Красноярск, 2007. С. 109-111.

2. Горностаев, А. И. Задачи проектирования модулей контроля и преобразования напряжений постоянного тока / А. И. Горностаев, С. А. Рыбаков // Известия вузов. Приборостроение. 2008. Т. 51, № 8. С. 22-27.

3. Горностаев, А. И. Модуль контроля и преобразования напряжений постоянного тока: пат. 2365033 Рос. Федерация : МПК Н 03 М 1/18 (2006. 01) / А. И. Горностаев, С. А. Рыбаков, П. В. Михеев. Заявл. 13.06.2007 ; опубл. 20.08.2009, Бюл. № 23.

4. Горностаев, А. И. Контроль параметров помех на шинах питания бортовой аппаратуры / А. И. Горностаев // Известия вузов. Приборостроение. 2008. Т. 51, № 8. С. 28-33.

A. I. Gornostaev, A. N. Kapustin, V. A. Zubavichus, S. M. Kolesnikov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

APPLICATION OF MAINLINE-MODULAR PRINCIPLE DURING THE CONSTRUCTION OF ONBOARD EQUIPMENT OF SPACECRAFT ONBOARD CONTROL SYSTEM

Peculiarities of application of mainline-modular principle during the construction of onboard equipment of spacecraft onboard control system are considered. Advantages of the construction of onboard equipment in onboard control system when applying mainline modular principle on the base of the central module are shown.

© Горностаев А. И., Капустин А. Н., Зубавичус В. А., Колесников С. М., 2009

УДК 629.78.05.017.1

Д. А. Гришеленок, А. Н. Капустин, О. И. Цветкова

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

ПРИМЕНЕНИЕ ВСТРОЕННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ В БОРТОВОЙ АППАРАТУРЕ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

Показана необходимость применения системы встроенного контроля в бортовой аппаратуре космических аппаратов. Описаны возможности системы встроенного контроля и ее реализация.

Создание современного космического аппарата (КА) с длительным сроком активного существования подразумевает использование бортовой аппаратуры (БА) с минимальными массогабарит-ными характеристиками, большой функциональностью и высокой надежностью. Выполнение первых двух требований в большей степени обеспечивается использованием современной элементной базы, такой как микропроцессоры, микроконтроллеры, ПЛИС, системы на кристалле и др. Существует множество способов повышения надежности аппаратуры: это применение высоконадежной элементной базы, резервирование и др. Одним из важнейших элементов повышения надежности аппаратуры является использование встроенной системы контроля (ВСК) [1]. Эта система позволяет достоверно определять состояние аппаратуры, находящейся на орбите, и оперативно реагировать в случае ее неисправности. Встроенная система контроля используется на стадии изготовления, испытания и при штатной эксплуа-

тации прибора. Использование ВСК при испытании БА позволяет выявить ненадежные элементы на стадии наземной отработки. Кроме того, на основе ВСК могут быть выполнены системы самодиагностики, автоматической калибровки, система прогнозирования отказов и др. [2].

Для бортовой аппаратуры космического аппарата немаловажен и такой фактор, как информативность. Поскольку аппарат физически не доступен для человека, то зачастую сложно диагностировать состояние БА, а в случае сбоя работы или отказа БА - определить причину. ВСК позволяет проводить диагностику аппаратуры в летной эксплуатации. Использование процессорных систем в БА позволяет программно менять алгоритмы работы аппаратуры на орбите. Если причиной неправильной работы является ошибка в алгоритме, то возможно перепрограммирование в процессе эксплуатации, для этого необходимо точно знать причину неисправности.

Проектирование и производство летательнъхаппаратов, космические исследования и проекты

В связи со спецификой управления орбитальных КА ближнего космоса одними из самых важных являются временные ограничения. Коррекция режимов работы и анализ результатов тестов БА осуществляется в реальном масштабе времени, который обеспечивается с помощью непосредственной передачи телеметрической информации (ТМИ). На основе анализа выдается очередная группа РК, а затем снова наблюдается реакция БС посредством съема ТМИ. Период времени, отведенный на принятие решений, ограничен зоной видимости КА для определенного наземного средства. Как известно, чем больше массив информации, тем больше затрачивается времени на его передачу и обработку. Применение ВСК позволяет проводить частичный анализ на борту космического аппарата, это уменьшает объем передаваемой информации и снижает время ее обработки.

В ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» был разработан экспериментальный блок коммутации (БКЭ) со встроенным контролем. Система встроенного контроля этого блока спроектирована на основе микроконтроллера и выполняет следующие функции:

- контроль токов потребления коммутируемых приборов СОС;

- контроль собственного потребления;

- автоматическая калибровка датчиков тока;

- контроль температуры прибора;

- контроль температуры вторичных источников питания;

- анализ неисправности датчиков температуры;

- система подогрева прибора по результатам анализа параметров ВСК.

Особенностью данного блока является то, что контролируя шины питания других приборов, ВСК БКЭ может контролировать состояние этих приборов и их потребление, т. е. контроль данных блоков осуществляется без установки на них датчиков и размещения в них ВСК.

На сегодняшний день успешно проведена наземная экспериментальная отработка ВСК в составе прибора. Применение систем встроенного контроля в бортовой аппаратуре КА значительно повышает информативность приборов и системы в целом. Полученная информация позволяет более объективно оценить состояние прибора и своевременно реагировать на любые отклонения контролируемых параметров БА.

Библиографический список

1. Корячко, В. П. Конструирование микропроцессорных систем контроля РЭА / В. П. Корячко. М. : Радио и связь, 1987.

2. Долгов, В. А. Радиоэлектронные автоматические системы контроля систем, анализ и методы реализации / В. А. Долгов, А. С. Касаткин, В. Н. Сретенский. М. : Сов. радио, 1978.

D. A. Grishelyonok, A. N. Kapustin, O. I. Tsvetkova JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

APPLICATION OF A BUILT-IN CONTROL SYSTEM IN SATELLITE-BORNE EQUIPMENT

Necessity of application of a built-in-control system for the onboard equipment of a space vehicles is shown. The capability and implementation of internal control system are described.

© Гришеленок Д. А., Капустин А. Н., Цветкова О. И., 2009

УДК 621.372.2.052.3.018.78

Е. С. Долганов, А. И. Горностаев

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

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКРАНИРОВАННОГО ГИБКОГО ПЕЧАТНОГО КАБЕЛЯ

В СИСТЕМЕ ТАЕОАТ

Выполнено моделирование экранированного гибкого печатного кабеля в системе компьютерного моделирования электромагнитной совместимости ТАЮАТ. Показана возможность уменьшения взаимовлияния проводников в кабеле при прохождении сигналов.

На современном этапе развития спутниковых систем возникла необходимость в разработке малогабаритных космических аппаратов (КА) нового поколения в негерметичном исполнении со

сроком активного существования (САС) не менее 10-15 лет. Одним из наиболее важных требований к таким КА является обеспечение высокой надежности функционирования в течение всего