Материал: Комплексные проблемы техносферной безопасности. материалы Международной научно-практической конференции. Колодяжный С.А., Небольсин В.А
телеметрической информации графического интерфейса пользователя (ГИП) управляющих компьютеров основного и резервного модуля КДУ отображалась необработанная и обработанная телеметрия для датчиков и бортовых систем имитатора, характерная для режима работы с минимальным энергопотреблением, как показано на рис.1 для закладки телеметрии по системе ориентации основного модуля КДУ. Отображалась декодированная телеметрия данных акселерометра и гироскопа. Данные солнечных датчиков, магнитометра и температурного датчика в режиме работы с минимальным энергопотреблением не передавались.
Рис. 1. Блок-схема имитатора КА
Сначала управление имитатором КА передавалось основному модулю КДУ и с помощью команды «Перейти в штатный режим работы» в панели управления ГИП КДУ основного модуля КДУ имитатор КА переводился в штатный режим работы. После выполнения команды на панели управления имитатором ГИП КДУ приходил короткий пакет, подтверждающий выполнение команды, а окне содержания пакетов телеметрии ГИП управляющих компьютеров основного и резервного модуля КДУ отображалась принятая телеметрия по бортовым системам, научной аппаратуре и отрабатываемому оборудованию, как показано на рис. 3 для закладки телеметрия по системе ориентации резервного модуля КДУ. Данные солнечных датчиков, магнитометра, акселерометра, гироскопа и температурного датчика в этом режиме работы передаются в полном объеме.
51
Рис. 2. Закладка телеметрии по системе ориентации основного модуля КДУ
Рис. 3. Телеметрия по системе ориентации в штатном режиме резервного модуля КДУ
Затем управление имитатором КА передавалось резервному модулю КДУ и с помощью команды «Перейти в режим работы с научной аппаратурой» в панели управления ГИП КДУ резервного модуля КДУ имитатор КА переводился в режим работы с научной аппаратурой. После выполнения команды на панели управления имитатором ГИП управляющих компьютеров основного и резервного модуля КДУ приходил короткий пакет, подтверждающий выполнение команды, а в окне содержания пакетов телеметрии ГИП управляющих компьютеров КДУ и резервного модуля КДУ отображался пакет телеметрии и декодированная телеметрия датчика температуры. Была протестирована возможность резервирования каналов передачи информации от имитатора КА к КДУ и серверов хранения информации. Основной канал составляют два приемопередатчика TE-СС430F51-433 (работает один, второй в резерве) системы связи имитатора КА и основной и резервный модули КДУ (команды
52
управления имитатору посылают поочередно, ТМИ принимают одновременно, один из модулем может находится в резерве). При этом информация передается от управляющего компьютера КДУ на локальный сервер ПАС ЛО и доступна для АРМ ПАС ЛО через локальную сеть, внешнему пользователю она недоступна. Кроме того когда не работает резервный канал информация передается от управляющего компьютера КДУ на удаленный серверсайт данных бортовой аппаратуры имитатора КА и отрабатываемого оборудования и доступна внешнему пользователю из сети Интернет. Резервный канал связи составляет коммуникационный модуль стандарта PC/104-Plus GPS-GLONASS / GSM имитатора КА и удаленный сервер. При этом информация передается от имитатора КА на сайт данных бортовой аппаратуры имитатора КА и отрабатываемого оборудования. На рис. 4 показаны страницы сайта данных бортовой аппаратуры имитатора КА и отрабатываемого оборудования для выбора данных для телеметрии по бортовому компьютеру (рис.4, а) и закладка по загруженности 2-го ядра ЦП (рис. 4, б).
а) |
б) |
|
Рис. 4. Сайт данных бортовой аппаратуры имитатора КА |
|
и отрабатываемого оборудования |
Технология резервирования системы управления, сбора и обработки, данных имитатора КА была реализована на примере бортовых компьютеров на основе промышленного компьютера СМ-720 и микроконтроллера STM32F429. При подключении к имитатору КА резервного бортового компьютера, вначале управление передавалось бортовому компьютеру на основе микроконтроллера STM32F429 (резервный бортовой компьютер). Проверялось, что в окне содержания пакетов телеметрии ГИП управляющего компьютера КДУ отображалась телеметрия, характерная для режима работы с резервным бортовым компьютером (пакет телеметрии начинается с идентификатора «Резервная»), как показано на рис. 5 (в закладке телеметрии «Связь» показано, что подключен резервный передатчик Reserve/TNCD). Также по бортовым системам в окнах для отображения параметров обработанной телеметрии отображались расшифрованные данные телеметрии для различных типов датчиков и бортовых систем.
53
Рис. 5. Окно содержания пакетов телеметрии системы связи в режиме работы
срезервным бортовым компьютером
Взакладке «Управление бортовым ПК» на панели управления имитатором ГИП управляющего компьютера КДУ производилось отключение резервного бортового компьютера и подключение основного бортового компьютера на основе промышленного компьютера СМ-720 , как показано на рис. 6. После выполнения команды на панели управления имитатором ГИП КДУ пришел короткий пакет, подтверждающий выполнение команды, а окне содержания пакетов телеметрии ГИП КДУ отображалась принятая необработанная телеметрия, характерная для режима работы с основным бортовым компьютером (пакет телеметрии начинается с идентификатора «Основная»), как показано на рис. 7.
Рис. 6. Закладка «Управление бортовым ПК» на панели управления имитатором ГИП КДУ
54
Рис. 7. Окно содержания пакетов телеметрии системы связи в режиме работы
сосновным бортовым компьютером
Входе испытания ПАС ЛО нано- и пикоспутников проводилось тестирование технологий: резервирования основных бортовых систем, программного обеспечения, каналов управления, каналов передачи телеметрической и целевой информации, серверов хранения информации, приводящих к повышению надежности и живучести в экспериментах по отработке оборудования сверхмалого космического аппарата. С помощью ПАС ЛО этим технологии можно эффективно обучать студентов аэрокосмических специальностей.
Белорусский государственный университет, г. Минск, Республика Беларусь
V.A. Saechnikov, A.A. Spiridonov, I.A. Shalatonin, D.N. Grin, V.V. Dоmbrovski,
IMPROVE RELIABILITY IN EXPERIMENTS TO TESTING SMALL SATELLITE
EQUIPMENT
Testing of technologies for improved the system reliability and survivability in testing experiments of small satellite equipments are considered
Key words: small satellite, reliability, redundancy
Belarusian State University, Minsk, Republic of Belarus
УДК 629.76
И.А. Шалатонин, А.А. Спиридонов, В.А. Саечников, Д.Н. Гринь, В.В. Домбровский, А.А. Дубовик, Ю.В. Казарина
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС НА БАЗЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОЙ ОТРАБОТКИ НАНО- И ПИКОСПУТНИКОВ
Рассматривается использование программно-аппаратных средств для лабораторной отработки нано и пикоспутников в учебном процессе при обучении студентов аэрокосмических специальностей Белорусского государственного университета. Описывается лабораторный практикум, построенный на их основе
Ключевые слова: сверхмалый космический аппарат, лабораторный практикум, имитатор космического аппарата
В рамках работ, выполняемых в Белорусском государственном университете по программе Мониторинг-СГ разработаны программно-аппаратные средства для лабораторной отработки (ПАС ЛО) бортовой аппаратуры нано и пикоспутников и обучения специалистов аэрокосмической отрасли. На базе ПАС ЛО был создан учебнометодический комплекс
55