- •Общие сведения о рассматриваемых объектах управления
- •1. Принципы построения систем управления
- •1.1. Типовые циклограммы работы разгонного блока
- •1.2. Состав и структурная схема системы управления
- •1.3. Функционирование системы управления разгонным блоком
- •1.4. Основные энергетические, массогабаритные и
- •1.5. Бортовой цифровой вычислительный комплекс
- •1.6. Блоки силовой автоматики
- •1.8. Программно-математическое обеспечение системы управления разгонным блоком
- •2. Инерциальные измерители параметров движения разгонного блока и точность выведения
- •2.1. Инерциальные измерители параметров движения
- •2.2. Точность выведения космических аппаратов на целевые орбиты
- •2. Ошибки бортовой навигации.
- •2.3. Априорная и послеполетная оценка точности выведения
- •3. Циклограмма функционирования разгонного блока при выведении космического аппарата на целевуюорбиту
- •3.1. Типовая схема выведения космического аппарата на целевую орбиту
- •3.2. Типовые полетные операции
- •3.3. Универсальная циклограмма полета
- •3.4. Состав полетного задания
- •3.5. Технология подготовки полетного задания
- •3.6. Управление при расчетных нештатных и аварийных ситуациях
- •4. Наведение
- •5. Основы инерциальной навигации
- •5.1. Принцип инерциальных измерений и основное уравнение инерциальной навигации
- •5.2. Основные источники и характер эволюции ошибок инс
- •6. Режимы работы наземного комплекса системы управления. (на примере су рб “Фрегат”)
- •6.1. Режимы работы
- •6.2. Режим регламентных испытаний
- •6.3.Режим Защитных операций
- •6.4.Режим Проверочных включений
- •6.5. Режим Комплексных испытаний
- •6.6. Режим предстартовой подготовки
- •7. Режимы управления в процессе полета
- •7. 1. Предстартовая подготовка комплекса командных приборов
- •7.2. Циклограмма предстартовой подготовки для борта
- •7.3. Полет фрегата на участке ракеты-носителя
- •7.4. Полет рб после отделения от носителя
- •7.5. Отделение космического аппарата
- •7.6. Телеметрия
- •8. Структура Бортового вычислительного комплекса на примере бвк су рб “Фрегат”
- •8.1. Бортовой управляющий компьютер «бисер-6»
- •8.2. Технические характеристики компьютера «бисер-6»
- •8.3. Процессор компьютера «Бисер-6»
- •8.4. Канал ввода-вывода
- •8.5. Битный и байтный интерфейс
- •8.6. Обмен информацией между бортовым и наземным компьютерами (бцвм и нцвм)
- •8.7. Признаки «норма» и «нет нормы»
- •9. Структура бортового программного обеспечения
- •9.1. Структура системных программ
- •9.2.Блоки программ и данных. Сегменты
- •10 . Функциональные тракты системы управлениЯ рб “Фрегат”
- •11. Технология наземной отработки системы
- •11.1. Разработка и аттестация полетного задания
- •11.2. Комплексная отработка и испытания программного обеспечения системы управления разгонным блоком и полетного задания с использованием
- •11.3. Область применения и основные технические характеристики наземного проверочно-пускового комплекса
- •11.4. Взаимодействие наземного проверочно-пускового комплекса с бортовым цифровым вычислительным комплексом
- •11.5. Автоматизированное рабочее место для отработки бортового цифрового вычислительного комплекса
- •11.6. Универсальные автоматизированные рабочие места для проверки устройств, входящих в блоки силовой автоматики
- •12.Перспективы развития систем управления разгонных блоков
- •12..1. Особенности интегрированной системы управления рб “Фрегат”
11.4. Взаимодействие наземного проверочно-пускового комплекса с бортовым цифровым вычислительным комплексом
Ниже приведен пример реализации выносного командного пункта.
Выносной командный пункт является удаленным на безопасное расстояние от места старта (~2500 м) терминалом для осуществления контроля за процессом подготовки изделия к старту и выдачи необходимых команд и директив при технологических проверках на технических комплексах и стендах.
ВКП аппаратно представляет собой дублированный вычислительный комплекс, состоящий из блока НЦВК ВКП с двумя вычислителями НЦВМ ВКП-1,2, пульта управления, двух мониторов, двух печатающих устройств и двух клавиатур в промышленном исполнении.
Вычислители расположены в блоке НЦВК ВКП. На лицевой панели блока НЦВК ВКП находятся гнезда для приема дискет размером 3,5" для ввода полетного задания с магнитных носителей (дискет) при подготовке к старту или технологических проверках.
Программное обеспечение НЦВК ВКП позволяет по каналу связи с НЦВК подстольного помещения обеспечить прием и вывод необходимой информации на экраны мониторов и печатающее устройство, а также сделать запись на жесткий магнитный диск в определенном виде и в определенное время, по алгоритму, заложенному в программном
обеспечении функциональной задачи, решаемой в НЦВК ПП. Такое решение обусловлено большим расстоянием от проверяемой аппаратуры (бортового цифрового вычислительного комплекса – БЦВК, бортовой системы автоматики – БСА, комплекса командных приборов – ККП) до оператора, контролирующего процессы проверки. Эта же причина накладывает и определенные ограничения на размеры передаваемых
массивов данных из БЦВК и НЦВК ПП для контроля на ВКП.
Вся информация на ВКП передается только по каналу цифровой связи с применением модемов. Производительность канала обмена модемной линии связи – 9600 бит/с, что позволяет передать примерно 20 байт (10 шестнадцатиразрядных слов) и служебную информацию за цикл счета БЦВК (Tц = 32,768 мс).
НЦВК ПП представляет собой трехкратно резервированный вычислительный комплекс на базе IBM-совместимых индустриальных персональных компьютеров, работающих в стандарте STD-32.
Трехмашинный комплекс работает в синхронном режиме с периодичностью счета Тц=32,768 мс. Синхронизируются каналы от автономного трехканального устройства формирования цикла (УФЦ) и устройства синхронизации при автономной работе (до включения БЦВК).
НЦВК ПП синхронизируется по аппаратным синхроимпульсам БЦВК после включения, самоконтроля и перехода в циклический режим.
Каждый вычислитель НЦВК ПП (на рис. 9.1 – НЦВМ-ПП-1,2,3)
имеет три основных абонента:
• БЦВК – по каналу обмена RS-422;
• НЦВК выносного командного пункта (на рисунке обозначено НЦВМ ВКП) – по каналу модемной связи;
• блок управления данными (преобразователем аналоговых и дискретных сигналов в цифровой код) – по параллельному порту обмена.
Контроль вычислительного комплекса ведется с помощью специально созданных каналов межмашинного обмена и каналов эхо-контроля основных сигналов обмена.
Входная информация с БЦВК мажоритируется по принципу два из трех, и затем принимается решение о достоверности информации для пользователя.
Контроль машинного комплекса, формирование достоверной информации и обмен информацией между абонентами (БЦВК, ВКП,
пультом управления и блоком управления данными) возложен на базовую операционную систему наземного цифрового вычислительного комплекса подстольного помещения (БОС НЦВК ПП).
Некоторые требования к вычислителю и базовой операционной
системе:
• объем оперативной памяти – 4 Мб;
• объем долговременной памяти (flash) – 2 Мб;
• периодичность счета для функциональной задачи 4Тц ~ 0,13 с;
• максимальное запаздывание «формирование– передача» 16Тц~ 0,52 с;
• максимальное запаздывание «прием абонента – функциональная задача» 4Тц ~ 0,13 с;
• быстродействие ЦВМ при выполнении логических операций ~1-2 мкс;
• пропускная способность по каналу обмена с ВКП – 16 информ. байт за 4Тц в обоих направлениях;
• пропускная способность по каналу обмена с БЦВК – 16 информ. байт за 4Тц в обоих направлениях;
• получение на входе НЦВК ПП 90 разовых признаков (дискретной информации) от БУ (БК) – непосредственно при обращении к буферной зоне;
• выдача разовых признаков (команд) не более 10 за цикл ~ 0,13 с;
• получение аналоговых замеров в цифровом виде не более 4Тц~ 0,13 с;
• максимальное время, отведенное для решения функциональных задач, в цикле – 16 мс;
• минимальная программная единица – «программный модуль»
объемом не более 200 байт команд;
• скорость передачи информации по каналу НЦВК ПП – БЦВК – 19200 б/с;
• скорость передачи информации по каналу НЦВК ПП – НЦВК ВКП – 9600 б/с;
• скорость вывода информации на печатающее устройство выносного командного пункта не более 60-80 знак/с;
• максимальная частота опроса органов управления на ПУ – 16 Гц.
Основной программной единицей БОС НЦВК ПП является «общий диспетчер НЦВК ПП», взаимодействующий с операционной средой вычислителя (в данном случае с DOS).
«Общий диспетчер НЦВК ПП» является диспетчером цикла, который передает/принимает управление «диспетчеру обмена» и «общему диспетчеру функциональных задач». «Диспетчеру обмена» отведено на прием и выдачу всей информации ~3,5Тц, «общему диспетчеру функциональных задач» – 16 мс в цикле.
Взаимодействие с функциональной задачей осуществляется на уровне «частных диспетчеров функциональных задач». В отдельных случаях возможно взаимодействие с отдельными программными блоками.
Подключение «частного диспетчера функциональных задач» производится «общим диспетчером функциональных задач» в соответствии с согласованными документами, регламентирующими режимы работы СУ РБ на всех этапах подготовки изделия к старту (циклограмма пакета стандартных программ – ЦГ ПСП, циклограмма технического комплекса – ЦГ ТК и др.).
