Лекция 5

5.1Требования к телеметрической информации передаваемой по каналам связи

Множество данных, передаваемых по каналам связи, должно обеспечивать надежное управление множеством КА и ИП.

При планировании потоков необходимо определить какая телеметрическая информация должна обес­печивать рациональное управление КА.

. Если учесть большое число параметров, которые необходимо варьировать, и факторов, влияющих на качест­во и эффективность системы, то даже для быстродействующих каналов связи такая задача оказывается весьма трудоемкой. Максимально сокра­тить число передаваемой информации позволяют способы многофакторного планирования экспери­ментов. На этапе создания модели системы обоснован вид зависимости Y=Q(X,U,) , где У - выход,

Х - вход, U - управление, ={₁,₂,.._n} - неизвестные па­раметры модели. Будем считать , что кроме управления U на вход воздействует только среда С₀ , т.е. Х = Х₀ .Ее пара­метры в процессе работы контролируют, но влиять на них (управ­лять ими) не представляется возможным.

Для изучения поведения системы необходимо получить ин­формацию I={xi,Ui,y _i}. i=1,N , изменяя U и фиксируя в сери­ях экспериментов состояние среды, и по ней оценить неизвестные параметры модели {₁,…_n} . Теория оптимального эксперимента позволяет осуществить это с минимальным числом опытов. При­менительно к рассматриваемым системам наиболее широко используется -оптимальное планирование испытаний, которому соответ­ствует .минимум объема эллипсоида ошибок определения неизвестных параметров модели объекта, причем дополнительно ставится условие ортогональности плана, т.е. некоррелированности получаемых по нему оценок {₁,…_n}. Выполнить его удается не

всегда, особенно при нелинейной модели объекта. Кроме того ортогональный план может и не быть -оптимальным. Для лучшего приближения к структуре РТК зависимость выхода от входных и управляющих воздействий представляют в виде композиции слабокоррелированных групп подобных описаний. Со­ответственно каждую группу можно рассматривать как представ­ление подсистемы РТК через свой набор параметров, в результа­те чего появляется возможность на этапе анализа произвести идентификацию параметров произвести декомпозицию системы на подсистемы и строго определить вклад каждой из них в эффект функционирования всей системы. Такие операции могут быть осу­ществлены методами факторного анализа и позволяют подойти к нахождению внешних показателей эффективности. Математически процедура факторного анализа соответствует разбиению матрицы п х. п описания системы на подматрицы меньшей размерности ( п _г*п_г ), т.е. представлению ее в клеточном виде, причем так, чтобы внедиагональные клетки были близки к нулевым. Сле­довательно, в результате такого преобразования будут выделены блочные факторы, внутри которых наблюдается тесная взаимосвязь выхода с входящими в него параметрами (это и есть выделенная подсистема), более сильная, чем между самими блочными фактора­ми (между подсистемами). В итоге эксперимент по уточнению па­раметров модели существенно упростится, так как размерность понизится с n² до п²_r , где n_r<n,п_r=п . Физически это эквивалентно переходу от анализа системы в целом к анализу ее отдельных, значительно более простых подсистем, с по­следующим анализом РТК уже на агрегированной модели.

РТКУ как система массового обслуживания использовалась для определения пропускной способности комплекса.

Выражение для системного показателя эффек­тивности функционирования РТКУ, как вероятность выполнения операций технологического цикла управления (ТЦУ) по рассмат­риваемому классу КА. Будем считать, что каждая группа опера­ций выполняется независимо и необходима в ТЦУ. Тогда

где Рн.о ~ вероятность навигационного обеспечения, зависящая от успешности операций по съему измерительной ин­формации необходимого объема и качества, по пере­даче ее в Центр и по расчету параметров движения объекта;

Р_БО - вероятность баллистического обеспечения средств и объекта, зависящая от успешности операций по прог­нозу движения объекта, используемых для расчета целеуказаний, динамических операций и программ временного и координатного управления;

Р_СВ - вероятность временного обеспечения управления, за­висящая от успешности операций по сверке и коррекции бортовых и наземных шкал времени, по оценке и компенсации уходов эталонных частот;

Р_фк- вероятность правильной оценки БА и условий функционирования объекта, зависящая от получения и обработки телеметрической информации;

Р_кпо- вероятность достоверного командно – программного обеспечения, прием передача сигналов.

Таким образом, работа комплекса обеспечивается характеристиками функциональных каналов, а они определяются показателями выполнения частных операций.

Обобщенные структурные схемы наземной станции (ИП) и бортовой аппаратуры показаны на рис 5.1

Рис.5.1

Передача информации АКРЛ- аппаратура командной радиолинии

Измерение текущих навигационных параметров КА –АИНП

Передача навигационных параметров о состоянии бортовой аппаратуры –ТМА

Синхронизация работы устройств и аппаратура сверки и коррекции АСК шкал.

БПВУ-бортовое программно временное уст-во.

Передача сигнала с помощью устройств формирования и разделения совмещенного сигнала УФСС, УРСС.

Для обеспечения высокой помехозащищенности КИС, в частнос­ти криптостойкости передаваемых сообщений, ис­пользуется аппаратура криптозащиты (АКЗ). Высокая помехоустойчивость передачи командно-программной информации достигается за счет использования обратной связи, помехоустойчивых систем кодов, псевдошумовым сигналов итд, реализуемых в передатчиках ПРД, и приемниках ПРМ.

Автоматизация процесса управления и обработки информацииЮ требует включения устройств обмена –УО, сопряжения УС, пультов управления ПУ, средств отображения СО, линий связи ЛС.