Способ восстановления цифровой телеметрической информации



Способ восстановления цифровой телеметрической информации

 


Владельцы патента RU 2560826:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" (RU)

Изобретение относится к области телеметрической информации (ТМИ) и может быть использовано в системах восстановления цифровой ТМИ (ЦТМИ) по результатам проведения летных испытаний различных объектов ракетно-космической техники (РКТ). Технический результат изобретения состоит в обеспечении возможности восстановления информации, максимально приближенной к исходной ЦТМИ за счет обработки избыточной информации зарегистрированного рядом измерительного пункта (ИП) в условиях действия случайной помехи. Способ восстановления ЦТМИ заключается в том, что зарегистрированную каждым ИП цифровую информацию в условиях действия помех приема-передачи подвергают последовательной обработке, заключающейся в выделении отдельных цифровых телеметрических кадров на основе поиска ключевых слов с формированием оценочной функции, поиске среди них связанных кадров с одновременным восстановлением искаженных счетчиков кадров, дальнейшей идентификации пропущенных кадров с одновременным пересчетом соответствующей оценочной функции кадра, формированием сводной таблицы кадров по всем ИП и последующим объединением в единый поток информации на основе побайтной мажоритации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области телеметрической информации (ТМИ) и может быть использовано в системах восстановления цифровой ТМИ (ЦТМИ) по результатам проведения летных испытаний различных объектов ракетно-космической техники (РКТ).

ЦТМИ, регистрируемая в процессе полета объекта РКТ, обладает большой значимостью для фактического подтверждения в том числе логики построения и правильности функционирования алгоритмов и программ его системы управления. Кроме того, при возникновении в процессе полета нештатной ситуации ЦТМИ служит одним из основных источников информации, позволяющих установить причину неисправности.

Зачастую зарегистрированная ЦТМИ является неполной или искаженной из-за ошибок в процессе приема-передачи, вызванных различного рода внешними помехами, связанными с электромагнитным излучением Солнца, прохождением объекта РКТ радиационных поясов Земли, изменением положения передающей антенны относительно Земли на характерных участках полета и т.д. Для обеспечения послеполетного восстановления максимально достоверной информации используется комплекс аппаратно-программных решений по введению определенной избыточности на каждом этапе работы с ЦТМИ.

Известен патент "Наземный мобильный измерительный комплекс" (RU 2188508 от 27.08.2002), заключающийся в расширении функциональных возможностей наземного мобильного измерительного комплекса за счет:

- возможности регистрации в полном объеме принятой в сеансах связи ТМИ;

- обеспечения предварительной обработки и формирования в реальном времени сокращенного потока ТМИ для принятия оперативных решений;

- отображения в реальном времени телеметрических параметров;

- возможности передачи в послеполетном режиме полных объемов принятой в сеансе информации потребителям по спутниковым каналам связи (при необходимости).

Недостатком данного способа является то, что происходит обработка только одного потока ТМИ, который может быть искажен в процессе приема-передачи.

Наиболее близким аналогом является патент "Устройство для определения достоверности цифровой информации" (SU 1674211 от 30.08.91), повышение точности работы которого осуществляется за счет обнаружения ошибок во всем непрерывно передаваемом потоке цифровой информации. Недостатком указанного устройства является то, что происходит только обнаружение ошибок без их последующего устранения.

Перечисленные недостатки устраняет предлагаемый способ восстановления ЦТМИ.

ЦТМИ, формируемая на борту объекта РКТ, может быть представлена как последовательность кадров вида

где n=1,…,N - текущий счетчик кадров ЦТМИ, характеризующийся увеличением своего численного значения на "1" при переходе от кадра к кадру;

N - суммарное количество кадров ЦТМИ, сформированных на борту объекта РКТ в течение полета;

X[n] - n-й кадр ЦТМИ, содержащий маркерную группу, характеризующую начало (конец) данного кадра, счетчик кадров "n", текущие результаты расчетов функциональных задач, служебную информацию, отражающую ход вычислительного процесса, обменную информацию между различными приборами и подсистемами и пр.

Регистрация ЦТМИ, переданной в эфир, происходит посредством ряда наземных измерительных пунктов (ИП), имеющих, как правило, частично перекрываемую зону видимости. Принятая посредством ИП информация может быть представлена как последовательность слов, среди которых требуется выделить кадры ЦТМИ:

где k=1,…,K - текущий номер ИП;

K - суммарное количество ИП, зарегистрировавших ЦТМИ объекта РКТ;

j=1,…,Jk - текущий номер слова ЦТМИ, зарегистрированного k-м ИП.

В процессе приема-передачи на сигнал действует, в общем случае, некая помеха, являющаяся индивидуальной для каждого k-го ИП и носящая случайный характер

где Tk - время действия помехи для k-го ИП.

Таким образом, техническая задача состоит в обеспечении возможности восстановления информации, максимально приближенной к исходной ЦТМИ X[n] (n=1,…,N), за счет обработки зарегистрированной рядом ИП избыточной информации Z[k,j](k=1,…,K, j=1,…,Jk) в условиях действия случайной помехи y[k,Tk].

Решение данной задачи осуществляется в четыре этапа.

На первом этапе из всей совокупности зарегистрированных по каждому ИП слов выделяется информация, соответствующая отдельным кадрам ЦТМИ. Выделение информации осуществляется путем поиска маркерных групп. В условиях возможных искажений ЦТМИ это может привести как к пропуску отдельных маркерных групп (в случае несовпадения их фактической кодировки относительно расчетной), так к выделению ложных маркерных групп (в случае случайного совпадения искаженной кодировки группы информационных слов с расчетной кодировкой маркерной группы).

После выделения маркерной группы осуществляется формирование оценочной функции W[k,n], характеризующей совпадение фактических кодировок определенных ключевых слов, следующих за (перед) маркерной группой, с соответствующими расчетными кодировками эталонного кадра ЦТМИ:

Для оценки качества выделения кадра ЦТМИ вводится граничное значение оценочной функции W+, характеризующее возможность его дальнейшей обработки:

На втором этапе происходит работа с выделенными кадрами ЦТМИ, для которых выполняется условие:

Среди них осуществляется поиск так называемых "связанных" кадров ЦТМИ, характеризующихся фиксированным расстоянием L между соседними маркерными группами и монотонно увеличивающимся счетчиком кадров "n". При этом количество таких подряд идущих кадров ЦТМИ должно быть не меньше заданного.

Далее для выделенных кадров ЦТМИ, которые не попали в "связанные" группы, осуществляется проверка на монотонность счетчик кадров "n". В случае несовпадения фактического значения "n" с расчетным происходит коррекция выделенного значения счетчика кадров "n" с одновременным пересчетом соответствующей оценочной функции W[k,n] (4) в сторону ее уменьшения. После этого выделенный кадр также считается связанным.

На третьем этапе осуществляется идентификация кадров ЦТМИ, расположенных между связанными кадрами ЦТМИ. Критерием для их обнаружения служит фиксированное расстояние L между соседними маркерными группами. Для дополнительно идентифицированных кадров ЦТМИ также производится расчет оценочной функции W[k,n] (4). При выполнении неравенства (6) кадры ЦТМИ берутся в дальнейшую обработку.

На четвертом этапе осуществляется формирование единого потока информации (ЕПИ) на основании сводной таблицы по всем выделенным кадрам ЦТМИ всех ИП. В ЕПИ помещается результат побайтного объединения содержимого кадров ЦТМИ, характеризующихся одним и тем же счетчиком кадров "n", на основе мажоритации с весовыми коэффициентами. В качестве весовых коэффициентов выступают значения оценочных функций W[k,n] (4) соответствующих ИП.

Данные, имеющиеся только по одному из всех ИП, а также байты, восстановленные с разных ИП, имеющие отличные друг от друга значения при равных значениях оценочной функции, помечаются особым образом для последующего детального анализа с задействованием ряда дополнительных индивидуальных критериев, определяемых физическим смыслом анализируемого параметра, возможным диапазоном его изменения, критерием гладкости и пр.

В случае, если для счетчика кадров "n" не было выделено ни одного кадра ЦТМИ ни с одного ИП, то соответствующий кадр в ЕПИ, за исключением счетчика кадров "n", заполняется нулевой информацией и помечается особым образом для последующего детального анализа причин его отсутствия.

Предложенный способ может быть реализован в соответствии с фигурой 1.

СТИ (1) передает на Землю ЦТМИ, регистрирующуюся посредством ряда ИП (2). Зарегистрированная на ИП информация подвергается последовательной обработке для формирования ЕПИ (43).

На первом этапе (10) из зарегистрированной на каждом ИП (2) информации Z[k,j] выделяются отдельные кадры ЦТМИ (11). При этом для каждого выделенного кадра ЦТМИ (11) формируется оценочная функция, которая вычисляется на основе поиска ключевых слов в выделенном кадре ЦТМИ (12). В дальнейшую обработку поступают выделенные кадры ЦТМИ (11), для которых сформированная оценочная функция W[k,n] (13) превышает пороговое значение W+.

На втором этапе (20) происходит поиск связанных кадров ЦТМИ (21) на основе принципа монотонности: заключающегося в фиксированном расстоянии между соседними маркерными группами L и монотонно увеличивающимся счетчиком кадров в выделенных кадрах ЦТМИ (11). Для несвязанных кадров ЦТМИ происходит проверка и восстановление искаженных счетчиков кадров ЦТМИ (22) на основе расстояния между ближайшими маркерными группами связанных кадров ЦТМИ (21). При восстановлении искаженного счетчика кадров ЦТМИ (22) происходит коррекция оценочной функции кадра W[k,n] (23) в сторону уменьшения.

На третьем этапе (30) происходит поиск и идентификация пропущенных кадров ЦТМИ (31) для счетчиков кадров ЦТМИ, для которых ранее не был найден связанный кадр ЦТМИ (21). Для пропущенных кадров ЦТМИ (31) принудительно назначается значение счетчиков кадров ЦТМИ (32) и пересчитывается оценочная функция W[k,n] (33).

На четвертом этапе (40) происходит формирование сводной таблицы кадров ЦТМИ (41), полученных со всех ИП (2), и мажоритация данных с весовыми коэффициентами (42). В качестве весовых коэффициентов выступает оценочная функция. По результатам мажоритации с весовыми коэффициентами (42) формируется ЕПИ (43).

1. Способ восстановления цифровой телеметрической информации, характеризующийся тем, что зарегистрированную каждым измерительным пунктом цифровую информацию в условиях действия помех приема-передачи подвергают последовательной обработке, заключающейся в нахождении отдельных цифровых телеметрических кадров на основе поиска ключевых слов с выделением номера счетчика кадров и формированием оценочной функции, поиске среди них связанных кадров, характеризующихся фиксированным расстоянием между однотипными ключевыми словами и монотонно увеличивающимся номером счетчика кадров, дальнейшей идентификации пропущенных кадров, которые не вошли в состав связанных кадров, с одновременным восстановлением искаженного номера счетчика кадров и пересчетом соответствующей оценочной функции, формировании сводной таблицы кадров по всем измерительным пунктам и последующем объединении в единый поток информации на основе побайтной мажоритации, где в качестве весовых коэффициентов выступают значения оценочных функций.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценочную функцию для каждого слова цифрового телеметрического кадра вычисляют индивидуально и она может варьироваться от слова к слову в рамках одного кадра.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при восстановлении цифровой телеметрической информации используют побитовую мажоритацию слов, зафиксированных различными измерительными пунктами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу, системе и компьютерному носителю данных для поддержания корректности в системе хранения. Технический результат заключается в повышении надежности хранения данных.

Изобретение относится к области вычислительной и контрольно-измерительной техники. Техническим результатом является повышение эффективности диагностирования технического состояния объектов высокой сложности.

Изобретение относится к области управления онлайновой конфиденциальностью. Техническим результатом является повышение защиты данных.
Изобретение относится к средствам тестирования радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат заключается в сокращении затрачиваемого времени и количества аппаратуры в процессе тестирования.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных структурах, функционирующих в модулярной системе счисления.
Изобретение относится к области выявления программных ошибок и не декларируемых возможностей в веб-приложениях на интерпретируемых языках. Техническими результатами являются повышение числа потенциально обнаруживаемых уязвимостей веб-приложений, а также сокращение времени, необходимого для ручного анализа программных ошибок с целью определения их критичности.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи помехоустойчивой информации, в которых применяются корректирующие, в частности, каскадные коды.

Изобретение относится к области обработки ошибок, возникающих при работе программного обеспечения. Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении эффективности обработки ошибок, возникающих при исполнении кода программы в компьютерной системе.

Изобретение относится к вычислительной технике, технике связи и может быть использовано для построения вычислительных средств и средств связи в системах управления и обработки информации.

Изобретение относится к области исправления ошибок на приемной стороне в системах связи. Техническим результатом является повышение эффективности приема передаваемой информации при учете вероятности модификации передаваемой информации.

Изобретение относится к информационной безопасности. Технический результат заключается в предотвращении использования уязвимостей, содержащихся в приложении, за счет контроля приложения с помощью создания правил ограничения действий указанного приложения. Способ защиты от угроз, использующих уязвимости в приложениях, в котором определяют наличие, по крайней мере, одной уязвимости у приложения; в случае наличия в указанном приложении, по крайней мере, одной уязвимости производят анализ указанного приложения с целью выявления типичных действий, совершающихся во время исполнения указанного приложения; создают, по крайней мере, одно правило ограничения для контроля указанного приложения с целью защиты от уязвимости, где правило ограничения блокирует действия, совершающиеся во время работы приложения и не являющиеся типичными действиями для указанного приложения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к установке обновлений на компьютерные системы. Технический результат настоящего изобретения заключается в оптимизации процесса обновления компьютерной системы. Система проверки целесообразности установки обновлений содержит: по крайней мере одну компьютерную систему, в которой установлены устройства и программное обеспечение, для которых выпускают обновления; средство тестирования, предназначенное для: получения по крайней мере одного обновления и информации об уязвимостях, устраняемых этим обновлением; подбора периода тестирования и по крайней мере одной компьютерной системы, для тестирования по крайней мере одного полученного обновления на основании по меньшей мере одного из: рейтинга сложности тестирования обновления, конфигурации компьютерных систем, частоты использования установленного программного обеспечения и устройств, частоты использования компьютерных систем; формирования результата тестирования в ходе тестирования по крайней мере одного полученного обновления в течение подобранного периода тестирования на подобранной по крайней мере одной компьютерной системе; передачи результата тестирования по крайней мере одного полученного обновления и информации об уязвимостях, устраняемых этим обновлением, средству анализа; средство анализа, предназначенное для определения целесообразности установки по крайней мере одного протестированного обновления с учетом по меньшей мере одного из уровня опасности уязвимости, частоты использования уязвимости, результата тестирования полученного обновления. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к декодированию кодов с низкой плотностью проверки на четность (LDPC-кодов) и предназначено для получения оценки текущего отношения сигнал/шум на входе приемного устройства. Технический результат - повышение помехоустойчивости за счет использования оценки текущего отношения сигнал/шум на входе приемного устройства. Для этого получают входное кодовое слово с «жесткими» или «мягкими» решениями, осуществляют декодирование входного кодового слова в LDPC-декодере, формируют выходное декодированное кодовое слово, при наличии на входе декодера следующего входного кодового слова осуществляют его прием и обработку, а при отсутствии завершают декодирование, для заданного типа LDPC-декодера предварительно определяют зависимость закона распределения числа итераций при декодировании входного кодового слова от отношения сигнал/шум, а также для заданного числа итераций зависимость закона распределения веса синдрома при декодировании входных кодовых слов от отношения сигнал/шум, при декодировании каждого входного кодового слова фиксируют количество итераций, осуществленных в процессе декодирования, и для заданного числа итераций - вес синдрома, осуществляют построение гистограммы распределения количества итераций на заданном интервале времени, которую сравнивают с полученными ранее зависимостями закона распределения числа итераций при декодировании входного кодового слова от отношения сигнал/шум, и находят оценку текущего отношения сигнал/шум, для заданного числа итераций осуществляют построение гистограммы распределения веса синдрома на заданном интервале времени, которую сравнивают с полученными ранее зависимостями закона распределения веса синдрома при декодировании входных кодовых слов от отношения сигнал/шум, и находят оценку текущего отношения сигнал/шум, на основе полученных оценок отношения сигнал/шум в каждом измерительном канале формируют итоговую оценку текущего отношения сигнал/шум, например, путем весового суммирования и нормировки. 9 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

Группа изобретений относится к области технической диагностики и используется в системах автоматизированного контроля цифровых систем передачи (ЦСП). Техническим результатом является повышение достоверности диагностирования ЦСП. В устройство, реализующее способ мониторинга цифровых систем передачи, дополнительно введено: n-сменных адаптеров, n-объектов контроля, устройство вероятностного прогнозирования с возможностью прогнозирования возникновения отказов, ошибок (сбоев) на заданный интервал времени, устройство управления с возможностью формирования, на основе полученных идентификационных сигналов и с учетом прогнозирования технического состояния, идентификационных кодов n-го сменного адаптера и n-го объекта контроля с последующей их передачей в ЭВМ, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами измерителя параметров сигналов отклика соответственно, третий вход соединен с выходом ЭВМ, а четвертый вход - со вторым выходом устройства вероятностного прогнозирования, первый выход устройства управления соединен с входом ЭВМ, а второй выход с первым входом устройства вероятностного прогнозирования, первый выход которого соединен с входом n-го объекта контроля. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении безопасности компьютерной системы. Способ содержит: сохранение части данных состояния процессора для каждого из множества вычислительных модулей; хэширование части сохраненных данных состояния процессора для каждого из множества вычислительных модулей; сравнение хэшей процессора для данных состояния процессора; определение большинства вычислительных модулей, имеющих одни и те же данные состояния процессора и одного из меньшинства вычислительных модулей, имеющих другие данные состояния процессора; повторную синхронизацию множества вычислительных модулей, отправку сохраненных данных состояния процессора от первого вычислительного модуля большинства первому вычислительному модулю меньшинства, подтверждение того, что данные состояния второго вычислительного модуля большинства те же самые, что и сохраненные данные состояния из первого вычислительного модуля большинства или сохраненные данные состояния первого вычислительного модуля меньшинства после передачи сохраненных данных состояния процессора от первого вычислительного модуля большинства к вычислительному модулю меньшинства, обозначение ошибки, если данные состояния не одни и те же. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области обнаружения и идентификации нежелательных событий в системах интеллектуальных сетей инженерного обслуживания. Техническим результатом является эффективное обнаружение злоумышленной активности в системе интеллектуальной сети инженерного обслуживания. Способ характеризации злоумышленной активности в системе интеллектуальной сети инженерного обслуживания, исполняемый компьютером, имеющим по меньшей мере один процессор и по меньшей мере одно запоминающее устройство, содержит этапы, на которых принимают от системы интеллектуальной сети, с помощью указанного по меньшей мере одного процессора, данные информационной техники (IT), включающие в себя относящуюся к IT активность; принимают, с помощью указанного по меньшей мере одного процессора, данные, не относящиеся к IT данным и включающие в себя данные о событии, относящемся к определенному местоположению, от множества электронных источников, данные аналоговых измерений в сети, содержащие данные измерений фазового вектора, и список целей с соответствующими им географическими местоположениями; выполняют предварительную обработку, с использованием указанного по меньшей мере одного процессора, не относящихся к IT данных, включающую в себя подэтап, на котором: игнорируют не относящиеся к IT данные, не удовлетворяющие заданному уровню соответствия одному из множества связанных с риском событий; применяют, с помощью указанного по меньшей мере одного процессора, множество правил к предварительно обработанным не относящимся к IT данным, при этом указанный этап применения содержит подэтапы, на которых: ассоциируют нежелательное событие с относящейся к IT активностью; определяют вероятность того, что нежелательное событие указывает на злоумышленную деятельность, при этом подэтап определения содержит сопоставление заданного критерия с не относящимися к IT данными для генерирования одного из множества уровней вероятности в виде суммы: произведения вероятности возникновения преднамеренной злоумышленной атаки и вероятности существования уязвимости, используемой при указанной преднамеренной злоумышленной атаке; и произведения вероятности возникновения непредвиденного отказа и вероятности существования уязвимости, ассоциированной с указанным непредвиденным отказом, при этом указанная преднамеренная злоумышленная атака и указанный непредвиденный отказ содержат взаимно независимые события; и применяют к нежелательному событию, с помощью указанного по меньшей мере одного процессора, характеризацию риска на основе указанного уровня вероятности и относящейся к IT активности. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 49 ил., 6 табл.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. В способе в процессе нормальной работы устройства проводится сбор и накопление контрольных сигналов в каждом из двух устройств управления, работающих синхронно, затем эти сигналы сравниваются между собой и при их совпадении разрешается выдача управления на объект. Дополнительно введены два режима контроля - при нормальной работе устройства и при его тестировании. Кроме проверки работы устройств при выполнении их основной функции, производится периодическая тестовая проверка работы устройства во всех режимах. После окончания тестирования логических блоков при условии его положительного результата восстанавливается нормальная работа устройства и выдаются сигналы разрешения управления. При отрицательном результате тестирования работа устройства прекращается, и выдаются сигналы запрещения управления. Длительность проведения тестирования и схема включения исполнительных устройств выбирается таким образом, чтобы последовательность действий тестового контроля не влияла на работу исполнительных устройств. Достигается повышение безопасности функционирования устройства. 1 ил.
Наверх