Научная статья на тему 'Программная поддержка испытаний приема-передачи команд и анализа телеметрии в командно-измерительной системе'

Программная поддержка испытаний приема-передачи команд и анализа телеметрии в командно-измерительной системе Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
239
74
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ / БОРТОВАЯ АППАРАТУРА / КОМАНДНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА / АВТОМАТИЗАЦИЯ ИСПЫТАНИЙ / ПАКЕТЫ ТЕЛЕКОМАНД / ТЕЛЕМЕТРИЯ / SPACECRAFT / ONBOARD EQUIPMENT / COMMAND AND MEASURING SYSTEM / TESTING AUTOMATION / TELECOMMAND PACKAGES / TELEMETRY

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Ноженкова Л. Ф., Исаева О. С., Вогоровский Р. В., Грузенко Е. А.

Описывается создание программного обеспечения для подготовки и проведения испытаний бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата. Командно-измерительная система выполняет информационный обмен между наземным и бортовым комплексами управления при помощи двух типов данных: телекоманд и телеметрии. Программное обеспечение решает задачи передачи команд и контроля их отработки по значениям телеметрических кадров. Оно расширяет возможности внедренного в АО «ИСС» программно-аппаратного комплекса контрольно-проверочной аппаратуры. Выполнена постановка задачи и выделены основные функции подготовки и проведения испытаний, которые требуют программной поддержки. Для этого построена имитационная модель функционирования бортовой аппаратуры командно-измерительной системы в процессе приема-передачи команд. Имитационная модель содержит набор программных имитаторов подсистем, демонстрирующих логику работы командно-измерительной системы и алгоритмы информационного взаимодействия с бортовыми системами и наземным комплексом управления. Описана реализация функций программного обеспечения, выделенных на основе исследования имитационной модели: формирование базы команд и структур телеметрии, задание способов отображения полей, создание списка команд, контрольных значений и параметров передачи, проведение испытаний и выполнение анализа отработки команд по телеметрическим кадрам. Созданное программное обеспечение позволяет выполнять подготовку и проведение испытаний. Для подготовки испытаний конструктор бортовой аппаратуры в графическом редакторе формирует базу команд, на основе созданной базы команд создает различные испытательные процедуры, выбирая команды, выполняя настройки передачи, задавая коммутационные интерфейсы, время ожидания реакции на команды, количество повторений, способы передачи, контролируемые поля и значения телеметрии. Программное обеспечение выполняет сформированные испытательные процедуры как в автоматическом, так и в ручном режиме. При проведении испытаний программное обеспечение ведет контроль параметров телеметрии по заданным граничным условиям и отображает результаты анализа. Для визуализации хода выполнения испытаний авторы разработали окно мониторинга приема-передачи команд. Окно показывает перечень команд, время отправки и получения реакции на их отработку, а также контрольные значения заданных параметров телеметрии. Данные в окне мониторинга непрерывно обновляются в соответствии с текущим состоянием испытательных действий и поступающих пакетов телеметрии. Разработанные программные подсистемы обеспечивают наглядность построения сложных последовательностей испытательных процедур приема-передачи команд, а также удобство и корректность отображения результатов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Ноженкова Л. Ф., Исаева О. С., Вогоровский Р. В., Грузенко Е. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SOFTWARE SUPPORT FOR TESTING COMMAND RECEPTION AND TRANSMISSION AND TELEMETRY ANALYSIS IN THE COMMAND-AND-MEASURING SYSTEM

In this article, the authors describe creation of software for spacecraft’s command and measuring system of onboard equipment test preparation and conduction. The command and measuring system performs data exchange between the Earth and onboard control complexes with the help of two data types: telecommands and telemetry. The software is designed to solve the task of the command transmission and their execution control in accordance with the telemetry frame values. It expands the possibilities of the control and measuring equipment’s software complex implemented in JSC “Information satellite system” named after academician M. F. Reshetnev”. The authors have the set of tasks and identified the main functions of test preparation and conduction that require software support. For this purpose, we have built a simulation model of the onboard equipment’s command and measuring system function during command reception and transmission. The model contains a set of subsystems’ software simulators demonstrating the logics of the command and measuring system’s work and the algorithms of data interaction between the onboard systems and the Earth control complex. The authors have described realization of the software functions identified on the basis of the simulation model: creation of the telemetry command and structure base, setting of the ways to display fields, creation of the list of commands, reference values and parameters of transmission, test conduction and analysis of command execution in accordance with the telemetry frames. Our software allows preparing and conducting tests. In order to prepare tests, the onboard equipment designer creates a command base in a graphic editor. On the basis of the command base, he creates different test procedures, choosing commands, tuning transmission, setting commutation interfaces, command respond waiting time, number of repetitions, ways of transmission, the controlled fields and telemetry values. The software performs the formulated test procedures both in auto and manual mode. While conducting tests, the software controls the telemetry parameters by the set limit conditions and demonstrates the results of the analysis. For the purpose of test visualization, the authors have designed a command reception and transmission monitoring window. The window displays the list of commands, time of their transmission and execution response, as well as the reference values of the set telemetry parameters. The data are constantly updated in accordance with the current condition of tests and the incoming telemetry packages. The designed software subsystems provide clarity of building complex sequences of test procedures of command reception and transmission, as well as simplicity and correctness of the results display.

Текст научной работы на тему «Программная поддержка испытаний приема-передачи команд и анализа телеметрии в командно-измерительной системе»

УДК 004.42

Вестник СибГАУ Том 17, № 4. С. 997-1004

ПРОГРАММНАЯ ПОДДЕРЖКА ИСПЫТАНИЙ ПРИЕМА-ПЕРЕДАЧИ КОМАНД И АНАЛИЗА ТЕЛЕМЕТРИИ В КОМАНДНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ

Л. Ф. Ноженкова1*, О. С. Исаева1, Р. В. Вогоровский2, Е. А. Грузенко1

1Институт вычислительного моделирования СО РАН Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50/44

2Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 *E-mail: [email protected]

Описывается создание программного обеспечения для подготовки и проведения испытаний бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата. Командно-измерительная система выполняет информационный обмен между наземным и бортовым комплексами управления при помощи двух типов данных: телекоманд и телеметрии. Программное обеспечение решает задачи передачи команд и контроля их отработки по значениям телеметрических кадров. Оно расширяет возможности внедренного в АО «ИСС» программно-аппаратного комплекса контрольно-проверочной аппаратуры.

Выполнена постановка задачи и выделены основные функции подготовки и проведения испытаний, которые требуют программной поддержки. Для этого построена имитационная модель функционирования бортовой аппаратуры командно-измерительной системы в процессе приема-передачи команд. Имитационная модель содержит набор программных имитаторов подсистем, демонстрирующих логику работы командно-измерительной системы и алгоритмы информационного взаимодействия с бортовыми системами и наземным комплексом управления. Описана реализация функций программного обеспечения, выделенных на основе исследования имитационной модели: формирование базы команд и структур телеметрии, задание способов отображения полей, создание списка команд, контрольных значений и параметров передачи, проведение испытаний и выполнение анализа отработки команд по телеметрическим кадрам.

Созданное программное обеспечение позволяет выполнять подготовку и проведение испытаний. Для подготовки испытаний конструктор бортовой аппаратуры в графическом редакторе формирует базу команд, на основе созданной базы команд создает различные испытательные процедуры, выбирая команды, выполняя настройки передачи, задавая коммутационные интерфейсы, время ожидания реакции на команды, количество повторений, способы передачи, контролируемые поля и значения телеметрии.

Программное обеспечение выполняет сформированные испытательные процедуры как в автоматическом, так и в ручном режиме. При проведении испытаний программное обеспечение ведет контроль параметров телеметрии по заданным граничным условиям и отображает результаты анализа. Для визуализации хода выполнения испытаний авторы разработали окно мониторинга приема-передачи команд. Окно показывает перечень команд, время отправки и получения реакции на их отработку, а также контрольные значения заданных параметров телеметрии. Данные в окне мониторинга непрерывно обновляются в соответствии с текущим состоянием испытательных действий и поступающих пакетов телеметрии.

Разработанные программные подсистемы обеспечивают наглядность построения сложных последовательностей испытательных процедур приема-передачи команд, а также удобство и корректность отображения результатов.

Ключевые слова: космический аппарат, бортовая аппаратура, командно-измерительная система, автоматизация испытаний, пакеты телекоманд, телеметрия.

Sibirskii Gosudarstvennyi Aerokosmicheskii Universitet imeni Akademika M. F. Reshetneva. Vestnik Vol. 17, No. 4, P. 997-1004

SOFTWARE SUPPORT FOR TESTING COMMAND RECEPTION AND TRANSMISSION AND TELEMETRY ANALYSIS IN THE COMMAND-AND-MEASURING SYSTEM

L. F. Nozhenkova1*, O. S. Isaeva1, R. V. Vogorovskiy2, E. A. Gruzenko1

institute of Computational Modeling SB RAS 50/44, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation 2Siberian Federal University 79, Svobodny Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation *E-mail: [email protected]

In this article, the authors describe creation of software for spacecraft's command and measuring system of onboard equipment test preparation and conduction. The command and measuring system performs data exchange between the Earth and onboard control complexes with the help of two data types: telecommands and telemetry. The software is designed to solve the task of the command transmission and their execution control in accordance with the telemetry frame values. It expands the possibilities of the control and measuring equipment's software complex implemented in JSC "Information satellite system" named after academician M. F. Reshetnev".

The authors have the set of tasks and identified the main functions of test preparation and conduction that require software support. For this purpose, we have built a simulation model of the onboard equipment's command and measuring system function during command reception and transmission. The model contains a set of subsystems' software simulators demonstrating the logics of the command and measuring system's work and the algorithms of data interaction between the onboard systems and the Earth control complex The authors have described realization of the software functions identified on the basis of the simulation model: creation of the telemetry command and structure base, setting of the ways to display fields, creation of the list of commands, reference values and parameters of transmission, test conduction and analysis of command execution in accordance with the telemetry frames.

Our software allows preparing and conducting tests. In order to prepare tests, the onboard equipment designer creates a command base in a graphic editor. On the basis of the command base, he creates different test procedures, choosing commands, tuning transmission, setting commutation interfaces, command respond waiting time, number ofrepetitions, ways of transmission, the controlled fields and telemetry values.

The software performs the formulated test procedures both in auto and manual mode. While conducting tests, the software controls the telemetry parameters by the set limit conditions and demonstrates the results of the analysis. For the purpose of test visualization, the authors have designed a command reception and transmission monitoring window. The window displays the list of commands, time of their transmission and execution response, as well as the reference values of the set telemetry parameters. The data are constantly updated in accordance with the current condition of tests and the incoming telemetry packages.

The designed software subsystems provide clarity of building complex sequences of test procedures of command reception and transmission, as well as simplicity and correctness of the results display.

Keywords: spacecraft, onboard equipment, command and measuring system, testing automation, telecommand packages, telemetry.

Введение. Современные подходы к автоматизации испытаний бортовой аппаратуры являются основой развития наукоемкого производства космических аппаратов. Испытания направлены на подтверждение соответствия параметров функционирования бортовых устройств заданным техническим требованиям. Результаты испытаний в наземных условиях должны гарантировать работоспособность бортовой аппаратуры в течение срока активного существования в условиях космического пространства. Применение компьютерных технологий позволяет повысить качество, снизить себестоимость и сократить сроки проведения испытаний [1]. Повышенной сложностью отличаются автономные испытания, которые призваны исследовать широкий круг физических параметров устройства и проводить анализ логики функционирования объекта контроля без подключения сопряженных систем. В этом случае в процессе испытаний требуется имитировать работу устройств, взаимодействующих с объектом контроля, формировать необходимые для передачи потоки данных и выполнять анализ телеметрии, поступающей в программное обеспечение с реального оборудования.

Правила проведения проверок различных объектов контроля определяются базовыми или отраслевыми стандартами, а также методиками отдельных предприятий. Например, стандарт ISO/IEC 9646 [2] задает методологию проведения функциональных испытаний коммуникационных систем, стандарты Европейского космического агентства определяют правила и порядок испытаний бортовой аппаратуры космиче-

ского аппарата [3; 4]. Разрабатываются принципы проведения функциональных проверок на основе формальных методов описания испытательных процедур и спецификации испытываемых систем [5]. Создаются технологии, позволяющие для выполнения задач имитации, верификации, проведения испытаний интегрировать программные модули различных производителей, например, программная архитектура OPEN/CAESAR [6]. На предприятиях-изготовителях космических систем разрабатываются собственные подходы и программы испытаний. Перед авторами была поставлена задача создания программного обеспечения для расширения возможностей программно-аппаратного комплекса контрольно-проверочной аппаратуры, который внедрен в АО «ИСС» и предназначен для анализа функционирования бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата [7]. Проведенные исследования существующих методов и технологических подходов к проведению испытаний сложных технических систем позволили авторам построить собственные программные решения.

Командно-измерительная система предназначена для информационного обмена между наземным и бортовым комплексами управления [8]. С наземного комплекса управления выполняется прием телекоманд, их первичная обработка и передача для отработки в бортовой комплекс управления. В обратном направлении командно-измерительная система осуществляет передачу пакетов телеметрии с информацией о состоянии бортовых систем космического

аппарата и результатами отработки телекоманд [9]. Для передачи данных используются стандарты Европейского космического агентства: Е8ЛР88-04-107 [10] описывает формат телекоманд, а стандарт Е8ЛР88-04-106 [11] - формат телеметрии.

Программное обеспечение должно расширить возможности программно-аппаратного комплекса контрольно-проверочной аппаратуры и проводить испытания приема-передачи телекоманд, мониторинга и анализа телеметрии командно-измерительной системы космического аппарата.

Задача приема-передачи команд. Создание программных инструментов, предназначенных для проведения испытаний приема, передачи и отработки команд, потребовало детального изучения методов информационного взаимодействия командно-измерительной системы с наземным и бортовым комплексами управления. Исследование особенностей и логики взаимодействия выполнялось в программном обеспечении «Программно-математическая модель бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата» [12]. Программное обеспечение позволяет строить имитационные модели, задавать пакеты команд и телеметрии произвольной структуры, реализовывать логику их передачи и отработки бортовыми системами.

В простом случае имитационная модель представляет собой набор подсистем: передатчик, приемник и интерфейсный модуль командно-измерительной системы, а также логические имитаторы наземного комплекса и бортовых устройств, позволяющие отрабатывать информационное взаимодействие элементов модели. В процессе имитационного моделирования программное обеспечение формирует пакеты данных имитаторов систем, выполняет и визуализирует передачу, прием и отработку команд, а также формирование и анализ телеметрии. Программный имитатор наземного комплекса управления выполняет передачу

команд в заданной последовательности в командно-измерительную систему, которая после приема телекоманды добавляет квитанцию о ней в передаваемый пакет телеметрии. Далее выполняется передача команды в программный имитатор бортового комплекса управления. Для контроля отработки команды имитатор программно формирует ответ и передает его в командно-измерительную систему. Контроль отработки осуществляется по получаемой телеметрии. Программное обеспечение визуализирует состояние и активность элементов имитационной модели и отображает все обрабатываемые потоки данных. Структуры команд и методы их отработки в имитационной модели могут меняться, что позволяет выявлять различные особенности функционирования командно-измерительной системы и служит наглядным примером для формирования методик проведения испытаний. Имитационные модели могут усложняться включением в них дополнительных элементов и резервных блоков. Пример графического представления имитационной модели функционирования командно-измерительной системы показан рис. 1.

Подробнее о функциях и применении программных инструментов имитационного моделирования написано в [13; 14].

Проведение имитационных экспериментов позволило выделить основные задачи, которые требуют программной поддержки в процессе подготовки и проведения испытаний приема-передачи команд и анализа телеметрии в командно-измерительной системе. Программное обеспечение должно осуществлять поддержку решения следующих задач:

- формирование базы команд и структур телеметрии;

- задание списка команд и контрольных значений телеметрии;

- настройка передачи команд и приема телеметрии;

- выполнение передачи команд и приема телеметрии;

- анализ отработки команд.

Имитатор ПК У Вмход И 'Л Вход Создать интерфейс

Рис. 1. Графическая модель объекта испытаний

Передача команд должна осуществляться как в автоматическом режиме, так и под управлением пользователя. Такой подход позволит использовать программное обеспечение как инструмент исследователя на начальных этапах проведения испытаний для подготовки и апробации элементов испытательных процедур.

Авторами выполнена программная реализация, позволяющая решать все указанные задачи и осуществлять информационную и программно-инструментальную поддержку подготовки и проведения испытаний. Новые программные решения являются расширением функций существующих подсистем программного обеспечения контрольно-проверочной аппаратуры ПО КПА КИС «Редактор пакетов данных», «Подсистема подготовки испытаний», «Подсистема выполнения испытаний» [15; 16]. Кроме того, создана дополнительная подсистема, позволяющая формировать последовательность команд для отправки и задать настройки их передачи:

- интерфейс передачи (КБ422 первый и второй канал, ВЧ);

- время ожидания реакции на команду в телеметрии;

- количество повторения отправки команды;

- способ передачи (ручной, автоматический);

- контролируемые поля и контрольные значения пакета телеметрии (в соответствии со структурой пакета телеметрии, созданной с помощью редактора пакетов данных).

Взаимодействие между программным обеспечением и оборудованием командно-измерительной системы выполняется посредством контрольно-проверочной аппаратуры. Библиотеки программ, обеспечивающих взаимодействие, разработаны специалистами Сибирского федерального университета. Для библиотек используется технология виртуальных приборов, реализованная в программной среде ЬаЬУ1ЕШ [17]. Программное обеспечение контрольно-проверочной аппаратуры выполняет интеграцию различных виртуальных приборов и осуществляет управление процессом проведения испытаний [18].

Программное обеспечение для подготовки и проведения испытаний приема-передачи команд. Подготовка к проведению испытаний приема-передачи команд начинается с определения структур пакетов данных телекоманд, задания назначения и свойств отображения полей телеметрии. Все настройки выполняются в графическом редакторе и могут изменяться в процессе работы.

На рис. 2 показан интерфейс редактора пакетов данных. Окно редактора содержит панель инструментов и формы для отображения структур и пакетов данных. Редактор позволяет создавать структуры пакетов данных, заполнять структуры данными, сохранять их в файл или в базу данных для последующего использования сохраненных структур.

Пример заполненной структуры для приема и анализа телеметрии показан на рис. 3. Для полей телеметрии могут быть заданы ограничения на значения, реакции при выходе за граничные условия и способы отображения значений.

На основе созданной базы команд выполняется настройка их передачи для проведения испытаний: выбирается команда, коммутационный интерфейс, время ожидания реакции на команду, количество повторений, способ передачи, контролируемые поля и контрольные значения пакета телеметрии (рис. 4). При формировании перечня команд определяется, будет ли действие выполняться автоматически или вручную под управлением конструктора бортовой аппаратуры.

Для каждого испытания может быть настроен собственный перечень команд и параметров их передачи и анализа отработки. На этом подготовка испытаний завершается. Далее заданная последовательность команд передается в подсистему выполнения испытаний. При проведении испытаний программное обеспечение выполняет передачу команд в программно-аппаратный комплекс контрольно-проверочной аппаратуры, посредством которого выполняется взаимодействие с бортовой аппаратурой командно-измерительной системы космического аппарата.

Рис. 2. Редактор пакетов данных

Название Длина Тип поли Значение по умолчанию

л ТМ транспортный кадр 506 Байт 00 00 00 00 00 00 00 00 < -

4 Заголовок трэнсп. кадра 6 Байт 00 00 СО 00 00 00

А Ид. номер кадра 2 Байт 00 00

Номер версии 2 Бит 00

Ид. номер КА 10 Бит OOOOÜOOOOÜ

Ид, номер виртуального канала 3 Бит 000

Флаг рабочего контрольного гт... 1 Бит 0

Счетчик кацрз основного канала 1 Байт 00

Счетчик кадра виртуального канала 1 Байт 00

л Состояние поля данных кадра 2 Байт 00 00

Флаг вторичного заголовка 1 Бит 0

Флаг синхронизации 1 Бит 0

Флаг порчдка пакетов 1 Бит 0

Ид. номер длины сегмента 2 Бит 00

Указатель первого заголовка 11 Бит ооооооооооо

л Поле данных транспортного кадра 496 Байт 00 00 СЮ 00 00 00 00 00* -

J Пакет БАТС/БЦВК 426 Байт 00 00 00 00 00 00 00 001 -

Рис. 3. Пример создания в редакторе пакетов данных структуры телеметрии

цЗ Настройки команды Команда

Интерфейс КПА-КИС Контроль квитанции ТМ

а Ц-В-1

PK 1

RS422 (канал 1)

Флаг синхронизации; Номе[

МИКИС-БКУ

Интерфейс МИКИС-БКУ (15232

Контроль реакции МИКИС-БКУ

Ответ БКУ-МИКИС

Контроль реакции в ТМ

Бремя ожидания реакции, мс

Количество повторений отправки

Количество попыток отправки

Выдать след. команду Способ выдачи команды

Основной PK AI

\%\

PK 1

Значение счетчика команд; | 300

~i:

I:

0

Ручной

OK | | Отмена |

Рис. 4. Редактор настройки передачи команд

Командно-измерительная система выполняет собственные алгоритмы функционирования, получая команды, анализируя, выполняя или передавая их в программное обеспечение, формируя телеметрию и передавая ее также в программное обеспечение. Программное обеспечение передает команды, формирует ответы в соответствии с алгоритмами работы оборудования и заданными периодами ожидания. Схема

информационных потоков данных, возникающих при проведении испытаний бортовой аппаратуры командно-измерительной системы, показана на рис. 5.

Программное обеспечение передает команду (стрелка 1) в командно-измерительную систему, которая после приема команды добавляет квитанцию о ней в передаваемый пакет телеметрии (стрелка 2). Командно-измерительная система анализирует команду,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

и если это команда для бортового комплекса управления, то передает её в программное обеспечение, заменяющее при испытаниях место бортовых систем (стрелка 3). Для контроля отработки команды программное обеспечение формирует ответ на бортовую команду в соответствии с заданными настройками и передает его в командно-измерительную систему (стрелка 4). Командно-измерительная система добавляет полученный ответ к телеметрии и передает сформированный пакет в программный модуль отправки команд, который в нашем случае играет роль наземного комплекса управления и выполняет прием и анализ телеметрии (стрелка 5). Программное обеспечение получает телеметрию и на основании квитанции и ответа делает вывод о прохождении команды. Телеметрия принимается и обрабатывается в соответствии с алгоритмами, заданными в технической документации.

Передаваемые и получаемые пакеты данных, а также результаты их анализа визуализируются в окне мониторинга «Проверка команд», интерфейс которого показан на рис. 6. Окно мониторинга отображает параметры, время отправки и получения реакции в телеметрии, а также контрольные значения. Программное обеспечение ведет контроль параметров телеметрии по заданным граничным условиям и отображает результаты анализа. Разработанная схема визуализации, включающая условные обозначения и цветовую индикацию, позволяет конструктору, проводящему испытания, видеть процесс отправки команд и определять корректность контрольных точек. Окно мониторинга непрерывно обновляется, отображая текущее состояние испытательных действий. Конструктор может изменять последовательность команд, добавляя новые или отправляя ранее выполненные.

Модуль отправки команд и анализа телеметрии

—1. Команда—

2. Квитанция (телеметрия)

3. Команда ' БКУ "

4. Ответ на команду , " БКУ

5. Отработка - команды -(в телеметрии)

Бортовая аппаратура командно-измерительной системы

Рис. 5. Потоки данных между объектом контроля и программным обеспечением

Рис. 6. Мониторинг передачи и отработки команд

©Монитор

телеметрии

^^ Прием по НЧ 1

НЧ 1: О НЧ 2: ф ВЧ:

ТМ кадр ТМБАКИС Отчет Б КУ Кадр KPTM_N Кадр HPTM_R Кадр CLCW

0 1 2 3 4 5 6 7 3 9 10 11 12 13 14 15

В 57 94 68 63 В4 4В AF 06 22 D8 DD 2Е 7Е IF 4С DE —

16 ЗА AD 01 02 AD 2D 05 Е9 Е9 А1 35 ЕС ЕЕ 06 79 9D ]

32 49 96 07 76 69 50 90 DA 5F DD DB 37 СА F4 ЗС 38

48 34 Е1 32 3D Е1 ED 19 2С 59 А5 А7 45 6Е 95 В6 04

64 38 85 BD А6 Е5 18 34 F6 11 ОЕ 6D А6 0А В1 F4 07

80 0Е 67 5D 05 2А В0 6D 47 В9 74 ЗЕ AD 01 Е8 2В 2С

96 20 13 В1 В7 се 1В В1 ЗВ 0F Е2 75 1В 74 А6 F2 66

112 14 2В 71 25 ве 4С Е2 F0 F4 77 АА 4Е SF 71 F7 С8

1 тя тс. аа ЙГЬ рп гт £М лс .QQ m /11 Дй. ЕА ао

И Автоскролл

15:31:46.8 16.12.2015

на

15:32:06.43

т

1 15:32:06А 16.12.2015 FS:32:06.4

Журнал событий Монитор телеметрии

Рис. 7. Мониторинг телеметрии

Визуализация параметров, содержащихся в телеметрическом кадре, выполняется в окне «Монитор телеметрии» (рис. 7). Телеметрия начинает приниматься при старте программного обеспечения. Вся полученная телеметрия сохраняется в базе данных и доступна для просмотра и анализа. В окне телеметрии на разных закладках визуализируется телеметрический кадр в шестнадцатиричной системе исчисления и в виде отдельных отчетов по заданным группам параметров. Настройка и группировка параметров выполняется в редакторе пакетов данных. Для каждого параметра показывается полученное значение в двоичном или десятичном виде. Все изменения параметров в поступающей телеметрии отображаются в окне мониторинга. Данные окна можно сортировать, группировать, фильтровать, настраивая удобный способ отображения.

Заключение. Разработанное программное обеспечение внедрено в программно-аппаратный комплекс, предназначенный для выполнения электрических высоко- и низкочастотных испытаний на предприятии-изготовителе спутниковых систем. Использование программного обеспечения для создания испытательных процедур приема-передачи команд и анализа телеметрии расширяет возможности исследования бортовой аппаратуры и повышает качество и надежность проводимых испытаний.

Внедрение программных инструментов мониторинга телеметрии в программно-аппаратный комплекс контрольно-проверочной аппаратуры позволяет проводить тестирование физических характеристик командно-измерительной системы и методов анализа логики ее функционирования при постоянном контроле телеметрии, представляющей информацию о реальном состоянии оборудования. Разработанные программные подсистемы обеспечивают наглядность построения сложных последовательностей испытательных процедур приема-передачи команд, а также удобство и корректность отображения результатов.

Реализованный подход дает возможность использовать программное обеспечение как инструмент исследователя для подготовки и апробации элементов испытательных процедур, а также для выполнения автоматизированных испытаний бортовой аппаратуры.

Благодарности. Публикация выполнена при финансовой поддержке краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности».

Acknowledgments. The work was financially supported by Science and Technology Support Fund of Krasnoyarsk Region.

Библиографические ссылки

1. Александровская Л. Н., Круглов В. И., Кузнецов А. Г. Теоретические основы испытаний и экспериментальная отработка сложных технических систем. М. : Логос, 2003. 736 с.

2. ISO/IEC 9646-1: Information Technology - Open Systems Interconnection - Conformance testing methodology and framework. Part 1. General concepts. 1994. 46 p.

3. ECSS-E-ST-10-03C. Space engineering - Testing -European Cooperation for Space Standardization (ECSS). 2012. 128 p.

4. ECSS-E-ST-10-02C. Space engineering - Verification -European Cooperation for Space Standardization (ECSS). 2009. 45 p.

5. ITU-T ITU-T Recommendation Z.500 - Framework on formal methods in conformance testing. 1997.

6. Garavel H. OPEN/CAESAR: An open software architecture for verification, simulation, and testing. Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems. Springer Berlin Heidelberg, 1998. Рp. 68-84.

7. Программное обеспечение контрольно-проверочной аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата : свидетельство об официальной регистрации в реестре программ для ЭВМ

№ 2014662250 от 26.11.2014 г. / С. А. Рябушкин, Л. Ф. Ноженкова, В. В. Сухотин и др. ; Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. 2014.

8. ГОСТ Р 53802-2010. Системы и комплексы космические. Термины и определения. М. : Стандар-тинформ, 2011. 28 с.

9. Разработка командно-измерительной системы для перспективных КА на базе платформы «Экспресс-4000» : метод. указания. Железногорск, 2012.

10. Packet Telecommand Standard ESA PSS-04-107. Iss. 2. European space agency (ESA), 1992. P. 166.

11. Packet Telemetry Standard ESA PSS-04-106. Iss. 1. European space agency (ESA), 1988. P. 73.

12. Программно-математическая модель бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата : свидетельство об официальной регистрации в реестре программ для ЭВМ № 2015619028 от 13.11.2015 г. / С. А. Рябушкин, Л. Ф. Ноженкова, В. В. Сухотин и др. ; Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. 2015.

13. Nozhenkova L., Isaeva O., Gruzenko E. Computer Simulation of Spacecraft Onboard Equipment // Proceedings series Advances in Computer Science Research (ISSN 2352-538x). 2015. Vol. 18. Рр. 943-945, Doi: 10.2991/cisia-15.2015.

14. Комплексная поддержка конструирования бортовых систем контроля и управления космических аппаратов на основе интеллектуальной имитационной модели / Л. Ф. Ноженкова, О. С. Исаева, Е. А. Грузенко // Информационные технологии. 2015. № 9. С. 706-714.

15. Nozhenkova L., Isaeva O., Vogorovskiy R. Automation of Spacecraft Onboard Equipment Testing // International Conference on Advanced Material Science and Environmental Engineering (ISSN 2352-5401). 2016. Рр. 215-217. Doi: 10.2991/amsee-16.2016.57.

16. Ноженкова Л. Ф., Исаева О. С., Вогоровский Р. В. Подготовка и проведение испытаний бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата // Исследования наукограда. 2015. № 4(14). С. 60-67.

17. LabVIEW function and VI reference manual / National Instruments Corporation. Austin, Texas, 1998.

18. Вогоровский Р. В. Организация взаимодействия с измерительным оборудованием при проведении испытаний бортовой аппаратуры КА // Молодой ученый. 2015. № 11. С. 22-27.

References

1. Aleksandrovskaya L. N., Kruglov V. I., Kuznet-sov A. G. Teoreticheskie osnovy ispytaniy i ekspe-rimental'naya otrabotka slozhnykh tekhnicheskikh sistem

[Theoretical basis of the test and experimental development of complex technical systems]. Moscow, Logos Publ., 2003, 736 p.

2. ISO/IEC 9646-1: Information Technology. Open Systems Interconnection. Conformance testing methodology and framework. Part 1: General concepts. 1994, 46 p.

3. ECSS-E-ST-10-03C. Space engineering. Testing. European Cooperation for Space Standardization (ECSS), 2012, 128 p.

4. ECSS-E-ST-10-02C. Space engineering. Verification. European Cooperation for Space Standardization (ECSS), 2009, 45 p.

5. ITU-T Recommendation Z.500. Framework on formal methods in conformance testing, ITU, 1998, 43 р.

6. Garavel H. OPEN/CAESAR: An open software architecture for verification, simulation, and testing. Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems. Springer Berlin Heidelberg, 1998, P. 68-84.

7. Ryabushkin S. A., Nozhenkova L. F., Sukhotin V. V. Software test equipment spacecraft command and measuring system. Certificate of official registration in the registry of the computer programs № 2014662250 from 26.11.2014, the - the Federal Service for Intellectual Property, Patents and Trademarks. 2014 (In Russ.).

8. GOST R 53802-2010. Sistemy i kompleksy kosmicheskie. Terminy i opredeleniya [State Standard R 53802-2010. Space systems and complexes. Terms and Definitions]. Moscow, Standartinform Publ., 2011, 28 p.

9. The development of command and measuring systems for future satellites on the basis of "Express-4000" platform. Methodical instructions. Zheleznogorsk, 2012, 60 p. (In Russ.).

10. Packet Telecommand Standard ESA PSS-04-107. Issue 2. European space agency (ESA), 1992, 166 p.

11. Packet Telemetry Standard ESA PSS-04-106. Issue 1. European space agency (ESA), 1988, 73 p.

12. Ryabushkin S. A., Nozhenkova L. F., Sukhotin V. V. Software test equipment spacecraft command and measuring system. Certificate of official registration in the registry of the computer programs № 2015619028 from 13.11.2015, the - the Federal Service for Intellectual Property, Patents and Trademarks. 2015.

13. Nozhenkova L. F., Isaeva O. S., Gruzenko E. A. Computer Simulation of Spacecraft Onboard Equipment. Proceedings series Advances in Computer Science Research (ISSN 2352-538x), Vol. 18, 2015, P. 943-945, Doi:10.2991/cisia-15.2015.

14. Nozhenkova L. F., Isaeva O. S., Gruzenko E. A., Vogorovskiy R. V., Koldyrev A. Yu., Evsyukov A. A. [Complex support of designing onboard control and management systems of spacecrafts on the basis of intellectual simulation model]. Information Technology. 2015, No. 9, P. 706-714 (In Russ.).

15. Nozhenkova L. F., Isaeva O. S., Vogorovskiy R. V. Automation of Spacecraft Onboard Equipment Testing. International Conference on Advanced Material Science and Environmental Engineering (ISSN 2352-5401), 2016, P. 215-217. Doi: 10.2991/amsee-16.2016.57.

16. Nozhenkova L. F., Isaeva O. S., Vogorovskiy R. V. [Preparation and testing of onboard equipment of the spacecraft command and measuring system]. Issledova-niyanaukograda. 2015, No. 4(14), P. 60-67 (In Russ.).

17. LabVIEW function and VI reference manual. National Instruments Corporation, Austin, Texas, 1998.

18. Vogorovskiy R. V. [Organization of interaction with the measuring equipment during testing onboard the spacecraft equipment]. Molodoy uchenyy, 2015, No. 11, P. 22-27 (In Russ.).

© Ноженкова Л. Ф., Исаева О. С., Вогоровский Р. В., Грузенко Е. А., 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.