Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления



Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления
Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, и система для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2571584:

Кукушкин Сергей Сергеевич (RU)

Группа изобретений относится к телеметрии. Технический результат заключается в реализации принципов адаптации телеметрических систем, проявляющихся в обеспечении возможностей мониторинга по получаемой информации нештатных ситуаций, требующих повышения помехоустойчивости системы синхронизации, изменения разрядности данных, структур сообщений в групповом сигнале, частоты опроса параметров в условиях следующих ограничений: на точностные характеристики результатов измерений, на спектрально-энергетические показатели каналов связи, время получения и передачи измерительной информации в условиях различного рода помех. Он достигается тем, что реализуют следующие возможности способа: 1) сжатое представление результатов телеизмерений в групповом сигнале; 2) замена несодержательной информации на избыточные символы помехоустойчивых кодов; 3) изменение частот опроса информационно-значимых телеметрируемых параметров и разрядности представления результатов телеизмерений; 4) замена существующих синхросигналов на составные шумоподобные кодовые конструкции двойного назначения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 20 ил.

 

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано для расширения возможностей информационно-измерительного обеспечения испытаний сложных технических комплексов и систем на основе адаптивных принципов телеизмерений и повышения эффективности систем передачи данных по цифровым каналам связи.

Особенность существующих способов передачи телеметрической информации (ТМИ) заключается в том, что режимы функционирования систем телеизмерений определены заранее подготовленной Программой телеизмерений, в которой не предусмотрена возможность появления нештатной ситуации и изменения ранее принятого режима формирования ТМИ. В то же время нештатные ситуации объективно не могут быть исключены, что связано, в первую очередь, со значительным повышением сложности испытываемой ракетно-космической техники (РКТ), а также целей и задач летных испытаний.

Известен «Способ передачи ТМИ, адаптированный к неравномерности потока данных телеизмерений, и система для его осуществления» ([1], Патент RU №2480838 С1, опубл. 25.04.2013, бюл. №21 - 16 с.). Он заключается в том, что на передающей стороне с помощью датчиков формируют множество телеметрируемых параметров (ТМП), изменение которых с течением времени с допустимыми погрешностями, устанавливаемыми как для отдельных ТМП, так и для заранее сформированных их групп, совпадает с соответствующими контролируемыми физическими процессами, формируют по каждому из них первичные телеметрические сигналы с заранее рассчитанными динамическими диапазонами, которые находят путем аналого-цифрового преобразования сформированных первичных сигналов, выполняемого с рассчитанным периодом дискретизации и c заданным шагом квантования, кодовые слова-измерения определенной разрядности объединяют в телеметрические кадры, начало которых задано синхросигналами, имеющими структуру представления кода, отличную от аналогичных показателей слов-измерений, и определяющими начало и установленный порядок следования данных телеизмерений различных датчиков, осуществляют передачу следующих друг за другом телеметрических кадров по каналу связи на приемную сторону и прием на приемной стороне полученной последовательности телеметрических кадров и содержащихся в них синхрослов и кодовых слов-измерений, производят формирование на приемной стороне восстановленной последовательности выборок первичного сигнала путем такого преобразования принятых синхросигналов и последовательности кодовых слов-измерений, что значение каждой восстановленной выборки первичного сигнала равно значению соответствующего принятого кодового слова.

От известных аналогов он отличается тем, что на передающей стороне формируют две группы телеметрируемых параметров, при этом первая из них, называемая информационно-значимыми, составлена из данных телеизмерений датчиков, функционирование которых не связано с отделяющимися элементами конструкции ракеты, а вторую представляют данные, функционирование которых прекращается при отделении элементов конструкции ракеты, при отделении элементов конструкции ракеты вместе с датчиками телеизмерений, в формируемых телеметрических кадрах в места, ранее занимаемые измерениями отделившихся датчиков, подставляют избыточные проверочные символы, превращающие простые коды измерений оставшихся информационно-значимых телеметрируемых параметров в помехоустойчивые, обладающие способностью обнаруживать и исправлять ошибки передачи данных, при этом количество проверочных символов равно числу символов слов-измерений, принадлежащих ко второй группе телеметрируемых параметров, которые были исключены из передачи при отделении телеметрируемых элементов конструкций ракеты, в результате чего длина телеметрических кадров остается постоянной, при приеме ТМИ определяют моменты изменения полярностей результатов обработки синхросигналов, которые связаны с моментами времени изменения заранее рассчитанных режимов формирования и передачи данных, идентифицированные по данным принимаемой ТМИ моменты времени используют для выбора алгоритма обнаружения ошибок передачи и их исправления, который соответствует действующему режиму формирования и передачи данных, установленному на борту ракеты.

Способ-прототип [1] включает в себя систему передачи информации, адаптированную к неравномерности потока данных телеизмерений, содержащую на передающей стороне N блоков формирования основных (информационно-значимых) телеметрируемых параметров и Mi блоков формирования дополнительных телеметрируемых параметров, относящихся к i = 1, 2,…, S отделяемым телеметрируемым элементам ракеты, соответственно, выходы каждого из блоков формирования основных телеметрируемых параметров подключены к первой группе из N входов коммутатора непосредственно, а Mi выходов блоков формирования дополнительных телеметрируемых параметров подключены к другой группе входов коммутатора, состоящей из Mi входов, дополнительный вход коммутатора соединен с выходом блока формирования синхросигналов, а его выход подключен ко входу передатчика, содержащую на приемной стороне приемник, выход которого соединен со входом декоммутатора каналов передачи, (N + Mi) выходов которого через блок декодирования подключены к выходу системы. Кроме того, на передающей стороне введены первый блок управления, блок переключения режима формирования данных телеизмерений, блок формирования проверочных символов, а на приемной стороне второй блок управления, блок декодирования с (N + Mi) входами и выходами разделен на два декодера с числом входов и выходов, равным N и Mi соответственно, блок идентификации режимов переключений, блок обнаружения и исправления ошибок, при этом Mi выходов блоков формирования дополнительных телеметрируемых параметров подключены к соответствующим Mi входам второй группы входов коммутатора через блок переключения режима формирования данных телеизмерений, N дополнительных входов которого соединены с соответствующими выходами блока формирования проверочных символов, N входов которого объединены с выходами соответствующих блоков формирования основных телеметрируемых параметров, а управляющий (N+1) вход - объединен с управляющим входом блока переключения режима формирования данных телеизмерений и подключен к первому выходу первого блока управления, имеющему управляющий вход задания режимов переключений, второй выход которого подключен через блок формирования синхросигналов к дополнительному входу коммутатора, выход которого через передатчик и канал связи подключен ко входу приемника, выход которого соединен со входом декоммутатора каналов передачи, имеющего управляющий вход, первые N выходов которого соединены через первый декодер с соответствующими входами блока обнаружения и исправления ошибок, вторые Mi входов которого соединены через второй декодер с соответствующими выходами декоммутатора каналов передачи, дополнительный выход которого соединен через блок идентификации режимов переключений и второй управляющий блок с управляющим входом блока обнаружения и исправления ошибок, второй вход второго блока управления является входом задания режимов переключений, второй выход блока идентификации режимов переключений соединен с объединенными управляющими входами первого и второго декодеров, Mi выходов последнего и N выходов блока обнаружения и исправления ошибок являются выходами системы.

В результате применения данного способа за счет заполнения мест в телеметрическом кадре, которые освобождаются в результате отделения телеметрируемых элементов конструкции ракеты, например ее ступеней, более рационально используется пропускная способность радиоканалов передачи ТМИ, что, в итоге, приводит к повышению показателей достоверности контролируемых информационно-значимых ТМП.

Его принципиальная новизна заключается в предоставляемой возможности реализации адаптивных принципов телеизмерений в условиях циклической структуры формирования и передачи телеметрических кадров за счет использования внутренних резервов. В качестве внутренних резервов повышения эффективности передачи данных телеизмерений рассмотрены некоторые специфические особенности передаваемых сообщений, проявляющиеся в виде неравномерности объемов содержательной ТМИ, передаваемой на различных временных интервалах при проведении летного испытания контролируемых объектов.

Недостатки способа заключаются в следующем: 1) адаптация осуществляется только к неравномерности потока ТМИ, в то время как существуют еще и другие дополнительные резервы для достижения поставленной цели, заключающейся в повышении эффективности информационно-телеметрического обеспечения (ИТО) испытаний летательных аппаратов (ЛА); 2) возможность повышения информационной нагруженности передаваемой ТМИ предполагается обеспечить только за счет замены «холостых» слов (слов, представленных символами «0») на проверочные символы формируемых помехоустойчивых кодов, которые используются для повышения достоверности приема данных телеизмерений датчиков, которые продолжают функционировать после отделения телеметрируемых элементов конструкции ракеты.

В новом способе отмеченные недостатки предлагается устранить за счет обеспечения возможности адаптации бортовых информационно-телеметрических систем (БИТС) к ошибкам, которые появляются из-за несоответствия априорно выбранных частот опроса ТМП реальной динамике его изменения, которая появилась в ходе проведения летного испытания контролируемого объекта. При этом рассматриваются два основных способа формирования цифровых групповых телеметрических сигналов (ЦГТС): с переменной и постоянной структурами телеметрических кадров. В случае с переменной структурой телеметрических кадров, потребность в которой появляется при увеличении частоты опроса ТМП, используют пакетную структуру формирования телеметрических кадров, в которую в обязательном порядке должна включаться адресная часть, позволяющая при приеме разобраться в принадлежности данных пакета к тому или иному ТМП. Такой способ формирования телеметрического кадра реализован в отечественной БИТС «Пирит-Б» ([2], «Современная телеметрия в теории и на практике / Учебный курс», СПб.: Наука и Техника, 2007. - 672 с., стр. 465). Его недостаток заключен в том, что адресная часть по объему составляющих ее данных становится сравнимой с информационным пакетом данных. Например, в БИТС «Пирит-Б» она составляет 49% и только 51% приходится на данные телеизмерений. Поэтому подобные системы, прежде всего, могут быть использованы только при отсутствии жестких временных ограничений на время передачи ТМИ. Это условие выполняется при передаче ТМИ с космических аппаратов (КА) - там малые по сравнению с ракетной телеметрией объемы передаваемой содержательной информации и большое время, в течение которого ТМИ может быть передана (в том числе и многократно). В ракетной телеметрии нет другой, более предпочтительной альтернативы, кроме используемой в настоящее время циклической структуры формирования телеметрического кадра, поскольку при этом объем служебной информации наименьший (в лучших телеметрических комплексах он составляет 1,7%, при этом 98,3% сообщений являются информационными). В отечественной БИТС «Орбита-IVMO», которую относят к числу лучших отечественных разработок, объем служебной информации составляет 5% ([2], стр. 460).

Предлагается способ, при реализации которого повышение точности и достоверности оценок параметрической идентификации динамических систем, которыми, по определению, являются испытываемые ЛА, обеспечивается за счет оперативного мониторинга процесса соответствия контролируемых физических процессов и результатов их телеизмерений в виде ТМП. Потребность в мониторинге обусловлена тем, что динамические особенности изменения контролируемых ТМП, которые должны учитываться при выборе частот опроса контролируемых физических процессов, определяют до проведения испытаний ЛА. В свою очередь, они могут быть учтены только на основе предшествующего накопленного опыта проведения подобных летных испытаний. Следствием этого являются большие методические ошибки при выборе частот опроса ТМП. Для устранения этого недостатка ранее (при СССР) были даже предусмотрены конструкторские испытания изделий РКТ, предназначенные, в том числе, и для устранения ошибок в выборе частот опроса ТМП. Они не рассматривались Госкомиссиями в качестве подтверждения выполнения заданных тактико-технических требований (ТТТ). В новых экономических условиях все пуски ракет, в том числе и аварийные, должны работать на подтверждение выполнения ТТТ, предъявляемых к испытываемому изделию. Из-за этого особо актуальными становятся технические решения, которые позволили бы управлять выбором частот опроса ТМП и разрядностью представления слов-измерений в ходе самого летного испытания контролируемого объекта.

Таким образом, существуют методические погрешности выбора частот опроса контролируемых физических процессов, которые в ряде случаев становятся недопустимо большими, что, например, имеет место во время начального периода испытаний динамических систем, когда требуемая статистика отсутствует.

Известен способ мониторинга, который проводится на основе данных датчиков измерений ([3], Патент RU № 2369866, МПК G01 N 33/00, 2010), позволяющий провести комплексное оценивание состояния окружающей среды региона и его изменений по результатам различных видов мониторинга. Указанный способ включает предварительное (до начала измерений) заполнение базы данных базы знаний (локальных баз знаний) исходными данными о значениях границ интервалов допустимых значений параметров состояния для оценивания соответствия нормам и правилами формирования значений показателей соответствия (несоответствия), проведение измерений дистанционными и контактными методами, сбор данных о значениях параметров состояния, их обработку и оценку динамичности изменений характеристик наблюдаемых объектов, формирование на каждом средстве контроля и одновременное представление в центре обработки и управления в виде объединенных протоколов результатов комплексного мониторинга окружающей среды региона.

Его недостаток заключен в том, что он сложен и не может быть использован для управления режимами телеизмерений на борту контролируемых ЛА.

Отмеченные недостатки устраняют за счет того, что на передающей стороне формируют с помощью датчиков заданное Программой телеизмерений (ПТИ) множество телеметрируемых параметров (ТМП), изменение которых с течением времени с допустимыми погрешностями, устанавливаемыми как для отдельных ТМП, так и для заранее сформированных их групп, совпадает с соответствующими контролируемыми физическими процессами, формируют по каждому из них первичные телеметрические сигналы с заранее рассчитанными динамическими диапазонами, находят путем аналого-цифрового преобразования сформированных первичных сигналов, выполняемого с рассчитанным периодом дискретизации и c заданным шагом квантования, объединяют кодовые слова в телеметрические кадры, определяющие начало и установленный порядок следования данных телеизмерений различных датчиков, осуществляют передачу следующих друг за другом телеметрических кадров по каналу связи на приемную сторону и прием на приемной стороне полученной последовательности телеметрических кадров и содержащихся в них кодовых слов, при этом уточнены ранее использовавшиеся базовые понятия и операции, а также введены новые понятия и операции.

Так, ранее использовавшаяся операция в виде: «формирование на приемной стороне восстановленной последовательности выборок первичного сигнала путем такого преобразования принятой последовательности кодовых слов, что значение каждой восстановленной выборки первичного сигнала равно значению соответствующего принятого кодового слова», заменена на: «формирование на приемной стороне восстановленной последовательности выборок первичного сигнала путем такого преобразования принятой последовательности кодовых слов, что в условиях помех различного происхождения обеспечивается минимум следующих различий: 1) между значениями как каждой восстановленной выборки первичного сигнала, так и принятого кодового слова, которое бы соответствовало бы переданному кодовому слову по минимуму кодового расстояния в условиях помех, вносимых при передаче по каналу связи; 2) между контролируемым физическим процессом на выходе датчика и его образом, получаемым при приеме, который отличается от истинного, принимаемого в качестве эталона, из-за ошибок, обусловленных выбором частоты опроса контролируемого физического процесса и разрядной сетки представления данных телеизмерений».

Кроме того, «на передающей стороне формируют три группы телеметрируемых параметров (ранее их было две), при этом первые две из них, называемые информационно-значимыми, составлены из данных телеизмерений датчиков, функционирование которых не связано с отделяющимися элементами конструкции ракеты, а третью представляют данные, функционирование которых прекращается при отделении элементов конструкции ракеты, при отделении элементов конструкции ракеты вместе с датчиками телеизмерений, в формируемых телеметрических кадрах в места, ранее занимаемые измерениями отделившихся датчиков, в заранее установленном при формировании телеметрического кадра порядке подставляют двоичные символы, принадлежащие информационно-значимым параметрам, в соответствии со следующим приоритетом: если в результате мониторинга повышена частота опроса ТМП, то подставленные символы слов представляют дополнительные значения этого же ТМП, которые появляются при увеличении частоты опроса, если же частота опроса ТМП осталась прежней, то вводят избыточные проверочные символы, превращающие простые коды измерений оставшихся информационно-значимых телеметрируемых параметров в помехоустойчивые, обладающие способностью обнаруживать и исправлять ошибки передачи данных, при этом количество проверочных символов равно числу символов слов-измерений, принадлежащих к третьей группе телеметрируемых параметров, которые были исключены из передачи при отделении телеметрируемых элементов конструкций ракеты, в результате чего длина телеметрических кадров остается постоянной, при приеме ТМИ определяют моменты изменения структуры представления и полярностей результатов обработки синхросигналов, которые связаны с моментами времени изменения заранее рассчитанных режимов формирования и передачи данных, идентифицированные по данным принимаемой ТМИ моменты времени используют для выбора следующих алгоритмов: 1) присоединения переданных данных в результате замещения «холостых» слов в качестве дополнительных значений ТМП, которые появились в результате повышения частоты его опроса; 2) обнаружения ошибок передачи и их исправления, который соответствует действующему режиму формирования и передачи данных, установленному на борту ракеты».

Также вводится новая операция: «осуществляют в ходе летных испытаний контролируемого объекта мониторинг правильности выбора частоты опроса и разрядности представления значений телеизмерений в бортовой информационно-телеметрической системе (БИТС) в реальном масштабе времени на основе показателей достоверности априорного выбора частот опроса ТМП, который производят на основе определения текущего уровня соответствия между контролируемыми физическими процессами и формируемыми в результате дискретизации их по времени первичными телеметрическими сигналами, отображающими телеметрируемый параметр (ТМП), в виде оценки дисперсии случайной помехи, присутствующей в телеизмерениях, для каждого из контролируемых ТМП, по результатам мониторинга принимают решение либо об увеличении частоты его опроса, либо о его понижении до ранее принятых частот (временных интервалов опроса) в зависимости от того, превышают ли определяемые оценки текущей дисперсии установленные для каждого из ТМП значения или нет».

Основу предлагаемого мониторинга составляет математическая модель контролируемого ТМП, в общем случае нестационарного, которая описывается разностным стохастическим уравнением следующего вида:

(1)

где , - переходные матрицы состояний вектора и формирующего шума , - номер (индекс) временного отсчета.

При этом вектор на момент времени, обозначенный номером (индексом) , представлен следующими компонентами:

(2)

где - оценка среднего значения контролируемого параметра; - скорость изменения оценки среднего, представляющая собой производную по времени.

Кроме того, сопровождающие формы переходных матриц и имеют вид:

(3)

где - есть интервал между двумя последовательными временными отсчетами измерений значений контролируемого параметра.

Алгоритм идентификации дисперсии случайной помехи в результатах измерений определяют как последовательное выполнение следующих расчетных операций:

1) осуществляют прогнозирование значения контролируемого параметра и дисперсий погрешностей оценок:

(4)
(5)

2) находят отклонения прогнозируемой оценки от измеренного значения и оценки максимальной дисперсии случайных отклонений

(6)
(7)

где - минимальная дисперсия формирующего шума, , - весовые коэффициенты рекурсивного фильтра скользящего среднего;

3) производят расчет текущей оценки медленно меняющегося систематического смещения и его дисперсии :

(8)
(9)

где , - весовые коэффициенты рекурсивного фильтра скользящего среднего;

4) определяют текущую оценку дисперсии формирующего шума :

(10)

5) осуществляют прогнозирование уточненной дисперсий погрешностей оценок:

(11)

6) вычисляют коэффициенты усиления:

(12)

7) производят расчет текущих оценок контролируемого параметра:

(13)

8) выполняют расчет оценки дисперсии случайной помехи, присутствующей в результатах измерений из-за неточного выбора частоты опроса контролируемого параметра:

(14)
(15)

где , - весовые коэффициенты рекурсивного фильтра скользящего среднего.

В целом технический результат достигается за счет того, что на передающей стороне с помощью датчиков формируют множество телеметрируемых параметров (ТМП), изменение которых с течением времени с допустимыми погрешностями, устанавливаемыми как для отдельных ТМП, так и для заранее сформированных их групп, совпадает с соответствующими контролируемыми физическими процессами, формируют по каждому из них первичные телеметрические сигналы с заранее рассчитанными динамическими диапазонами, которые находят путем аналого-цифрового преобразования сформированных первичных сигналов, выполняемого с рассчитанным периодом дискретизации и c заданным шагом квантования, кодовые слова-измерения определенной разрядности объединяют в телеметрические кадры, начало которых задано синхросигналами, имеющими структуру представления кода, отличающуюся от аналогичных показателей слов-измерений, и определяющими начало и установленный порядок следования данных телеизмерений различных датчиков, осуществляют передачу следующих друг за другом телеметрических кадров по каналу связи на приемную сторону и прием на приемной стороне полученной последовательности телеметрических кадров и содержащихся в них синхрослов и кодовых слов-измерений, производят формирование на приемной стороне восстановленной последовательности выборок первичного сигнала путем такого преобразования принятых синхросигналов и последовательности кодовых слов-измерений, что значение каждой восстановленной выборки первичного сигнала равно значению соответствующего принятого кодового слова. От прототипа [1] предлагаемый способ отличается тем, что на передающей стороне осуществляют мониторинг правильности выбора частоты опроса и разрядности представления значений телеизмерений в бортовой информационно-телеметрической системе в реальном масштабе времени на основе показателей достоверности априорного выбора частот опроса телеметрируемых параметров, который производят на основе определения текущего уровня соответствия между контролируемыми физическими процессами и формируемыми в результате дискретизации их по времени первичными телеметрическими сигналами, отображающими телеметрируемый параметр, в виде оценки дисперсии случайной помехи, присутствующей в телеизмерениях, для каждого из контролируемых телеметрируемых параметров, по результатам мониторинга принимают решение либо об увеличении частоты его опроса, либо о его понижении до ранее принятых частот (временных интервалов опроса) в зависимости от того, превышают ли определяемые оценки текущей дисперсии установленные для каждого из телеметрируемых параметров пороговые значения или нет, формируют три группы телеметрируемых параметров, при этом первые две из них, называемые информационно-значимыми, составлены из данных телеизмерений датчиков, функционирование которых не связано с отделяющимися элементами конструкции ракеты, а третью представляют данные, функционирование которых прекращается при отделении элементов конструкции ракеты вместе с установленными на них датчиками телеизмерений, в формируемых телеметрических кадрах в места, ранее занимаемые измерениями отделившихся датчиков, в заранее установленном при формировании телеметрического кадра порядке подставляют двоичные символы, принадлежащие информационно-значимым параметрам, в соответствии со следующим приоритетом: если в результате мониторинга повышена частота опроса ТМП, то подставленные символы слов представляют дополнительные значения этого же ТМП, которые появляются при увеличении частоты опроса, если же частота опроса ТМП осталась прежней, то вводят избыточные проверочные символы, превращающие простые коды измерений оставшихся информационно-значимых телеметрируемых параметров в помехоустойчивые, обладающие способностью обнаруживать и исправлять ошибки передачи данных, при этом количество проверочных символов равно числу символов слов-измерений, принадлежащих к третьей группе телеметрируемых параметров, которые были исключены из передачи при отделении телеметрируемых элементов конструкций ракеты, в результате чего длина телеметрических кадров остается постоянной, при приеме телеметрической информации определяют моменты изменения структуры представления синхросигналов и полярностей результатов их обработки, которые связаны с моментами времени изменения заранее рассчитанных режимов формирования и передачи данных, идентифицированные по данным принимаемой ТМИ моменты времени используют для выбора следующих алгоритмов: присоединения переданных данных в результате замещения «холостых» слов в качестве дополнительных значений ТМП, которые появились в результате повышения частоты его опроса; обнаружения ошибок передачи и их исправления, который соответствует действующему режиму формирования и передачи данных, установленному на борту ракеты, на приемной стороне формируют восстановленную последовательность выборок первичного сигнала путем такого преобразования принятой последовательности кодовых слов, что в условиях помех различного происхождения обеспечивается минимум следующих различий: между значениями как каждой восстановленной выборки первичного сигнала, так и принятого кодового слова, которое бы соответствовало бы переданному кодовому слову по минимуму кодового расстояния в условиях помех, вносимых при передаче по каналу связи; между контролируемым физическим процессом на выходе датчика и его образом, получаемым при приеме, который отличается от истинного, принимаемого в качестве эталона, из-за ошибок, обусловленных выбором частоты опроса контролируемого физического процесса и разрядной сетки представления данных телеизмерений.

Дополнительная уточненная формулировка предлагаемого способа заключена в том, что на передающей стороне формируют кадры (циклы) передаваемой телеметрической информации, последовательность которых представляет групповой сигнал, при этом каждый из кадров содержит m двоичных символов, начало каждого из кадров определяет синхросигнал, состоящий из kn бит, за которым следуют v = m - kn информационных символов, при этом кадр поделен в соответствии с принятой разрядностью представления результатов телеизмерений на целое число кодовых слов, синхросигнал наделяют свойствами, позволяющими на приемной стороне отличить его от других сообщений и слов-измерений в условиях допустимых помех за требуемое время, на приемной стороне известный признак синхронизирующего слова идентифицируют на фоне помех, искажающих переданные символы кода, и используют для установления такого порядка следования информационных сообщений и слов-измерений, который был принят на передающей стороне. От известных технических решений предлагаемый способ отличается тем, что на передающей стороне синхронизирующий сигнал наделяют расширенным множеством отличительных признаков, для чего формируют его не из одной сложной псевдослучайной последовательности (ПСП), представляющей собой единую кодовую конструкцию (КК), а из нескольких составных кодовых конструкций (ККi), минимальное число которых равно трем (i = 1, 2, 3), на приемной стороне для выделения синхронизирующих слов цифровой групповой сигнал подвергают параллельной обработке, при этом в первом канале определяют символьную взаимно корреляционную функцию для последовательно поступающих символов цифрового группового сигнала по отношению к символам идентичной копии синхрослова, хранящейся в блоке памяти на приемной стороне, сравнивают значения полученной взаимно корреляционной функции с установленными пороговыми уровнями, по результатам сравнения на множестве принятых символов, больших или равных 3m символам двоичного кода, помечают местоположение кандидатов в синхросигналы, выделенные кодовые последовательности кандидатов в синхросигналы делят на составные части (ККi) и производят идентификацию каждой из них, при этом результат их идентификации определяют на основе первого признака - мажоритарного правила по большинству решений о соответствии составных частей ККi их копиям, хранящимся в блоке памяти приемной стороны, определяют интервалы времени их повторения на множестве символов, равных или превышающих 3m, их постоянство используют в качестве второго признака идентификации синхросигнала, полученные результаты идентификации составных частей используют для подтверждения факта идентификации синхросигнала в целом и повышения его помехозащищенности.

Также предлагаемый способ отличается тем, что передаваемые в групповом сигнале синхрослова и его составные части используют не только по основному, но и по дополнительному назначению, для чего на передающей стороне символы двоичного кода синхрослов заменяют на инверсные (противоположные) при наступлении события, сообщение о котором необходимо передать приемной стороне в условиях ограничений или невозможности использования других способов передачи подобной информации, полученные при этом синхрослова, представленные в групповом сигнале в прямом и инверсном виде, объединяют в единый поток синхронизирующих сообщений и передают по каналу связи, на приемной стороне осуществляют поиск сигналов синхронизации, отображаемых не только как целая неделимая кодовая конструкция, но и в виде ее составных частей, представленных не только в прямом, но и в инверсном виде, выделяют моменты времени, связанные с инверсией бит синхрослов, и их идентифицируют как факт наступления ожидаемого (предвиденного) события, для чего используют параллельно работающие идентификаторы синхрослов и его составных частей, осуществляющие на фоне других принятых данных их распознание в прямом и инверсном виде, соответственно, после установления фактов инверсий, признаки выделения синхрослов и его составных частей различных полярностей объединяют в единую синхронизирующую последовательность, которую используют по основному назначению - для декоммутации телеметрируемых параметров.

Для расширения информационной составляющей синхросигналов дополнительные сообщения об изменении частоты опроса телеметрируемого параметра передают путем инвариантного по отношению к определяемой взаимно корреляционной функции сдвига символов в кодовой комбинации псевдослучайной последовательности, используемой при построении синхросигнала, как в целом, так и его отдельных составных частей, при этом определенную кодовую комбинацию, полученную в результате сдвига двоичных символов, отождествляют с номером телеметрируемого параметра, частота опроса которого изменена.

Технический эффект, заключающийся в обеспечении расширенной возможности приспособления (адаптации) БИТС к изменяющимся условиям летных испытаний РКТ, обеспечивают путем:

- повышения (понижения) частоты опроса телеметрируемых параметров (ТМП);

- изменения способа представления данных телеизмерений;

- увеличения (уменьшения) количества разрядов представления значений ТМП;

- изменения динамического диапазона представления значений кодовых слов X j.

Динамический диапазон D цj = 2 2n значений кодовых слов X j, передаваемых по каналу связи в соответствии с традиционными способами цифровой передачи информации, совпадает с динамическим диапазоном D пj = 2 2n значений первичного сигнала. Количество информации на одну передаваемую по каналу связи в цифровом виде выборку первичного сигнала при этом составляет I пj = log 2 (D пj ) = 2n бит. Максимальное значение ε макс погрешности квантования передаваемых по каналу связи в цифровом виде выборок равно шагу квантования ε макс = d = U ш0 / 2 2n. При этом максимальное значение δ макс = ε макс / U ш0 = 1/2 2n относительной погрешности квантования при восстановлении на приемной стороне первичного сигнала обратно пропорционально динамическому диапазону D п = 2 2n значений первичного сигнала, который, в свою очередь, определяют числом разрядов (2n) представления слов-измерений.

При использовании нетрадиционного представления данных телеизмерений образами-остатками ([4], группа патентов RU 2 434 301, 2 434 302, 2 434 303, 2 434 304, 2 444 066, 2 445 709, 2 447 492, 2 457 543), появляются дополнительные возможности для повышения частоты опроса ТМП в ходе летного эксперимента, обнаружения и исправления ошибок передачи ТМИ. Они связаны с более экономным использованием установленной разрядной сетки представления значений ТМП и предполагают возможность замены традиционно представленных слов-измерений их образами-остатками, представляющими собой независимые информационные элементы ТМИ меньшей разрядности.

Преобразования, реализованные в изобретениях [4], можно обобщенно представить как

Sп(t - kTo) ≡ bпi(t - kTo) (mod ШПИi), (16)

где bпi(t - kTo) представляют собой разности между соответствующим значением каждой выборки первичного сигнала Sп(t - kTo) и i-м пороговым уровнем ШПиi, который он превысил.

Если ввести следующие обозначения: Sп(t - kTo) = Х, bпi(t - kTo) = b i, а ШПиi = m i, то выражение (16) может быть записано как сравнение:

Х ≡ b i (mod m i ), (17)

где b i - образ-остаток, полученный в результате операции сравнения Х по модулю m i (представляет собой значение остатка, полученного при делении числа Х на число m i , при этом символом «» обозначено понятие «тождественно равно»).

В такой записи легко узнаются основополагающие понятия математической теории конечных полей ([5], Лидл Р., Нидеррайтер Г. Конечные поля. В 2-х томах. Пер с англ. - М.: Мир, 1988. - 882с.).

Далее в соответствии с математической теорией конечных полей ([5]) можно перейти, руководствуясь простейшей логикой синтеза новых технических решений, к системе сравнений по нескольким модулям сравнения, например m 1 = 2 n - 1, m 2 = 2 n , m 3 = 2 n + 1.

Тогда

Х ≡ b 1 (mod m 1 ),

Х ≡ b 2 (mod m 2 ),

Х ≡ b 3 (mod m 3 ). (18)

При таком представлении значения Х, известном еще под названием система остаточных классов (СОК), появляются требования к выбору пороговых уровней ШПиi = m i . Так из классической теории конечных полей [5] следует, что модули сравнений должны отождествляться со взаимно простыми числами (m 1 , m 2) = 1, (m 2 , m 3) = 1, (m 1 , m 3) = 1. Из записанных условий следует, что числа m 1 , m 2 , m 3 не должны иметь других общих делителей, кроме 1.

Такой подход позволяет строго математически определить и основополагающие правила выбора множества различных пороговых уровней сравнения ШПиi.

Прикладным проблемам нетрадиционного представления данных образами-остатками посвящена монография ([6], Кукушкин С.С. «Конечные поля и информатика»: в 2 т. - т.1 «Методы и алгоритмы, классические и нетрадиционные, основанные на использовании конструктивной теоремы об остатках». - М.: МО РФ, 2003 - 284с.).

Появляется также возможность при выборе двух модулей сравнения, например m 1 = 2 n - 1 и m 3 = 2 n + 1, однозначно восстановить при приеме переданные исходные значения ТМП, используя алгоритм китайской теоремы об остатках [5, 6]. Для случая сравнения по двум модулям m 1 и m 2 , восстановленное значение Х получают при использовании следующей формулы [5, 6]:

Х = m 2 m /2 b 1 + m 1 m /1 b 2 (mod m 1 × m 2 ), (19)

где m /1 и m /2 - мультипликативно обратные элементы:

(m 1 m /1 ≡1(mod m 2 )) и (m 2 m /2 ≡1(mod m 1 )).

Если рассматривать байтовую структуру слов, имеющую шкалу измерения (представления) значений ТМП Ш = 0 - 255, то в соответствии с предлагаемым преобразованием необходимо найти такие два числа с минимальной разницей между собой, на которые исходное число 255 делилось бы без остатка. Для приведенного примера это модули 15 и 17 (15 × 17 = 255). Не сложно заметить, что в структуре данного разложения присутствует следующее известное алгебраическое тождество:

2 2n - 1 = (2 n - 1)(2 n + 1). (20)

В свою очередь, алгебраическое представление числа (2 n - 1) можно, в свою очередь, разложить на следующие сомножители:

2 n - 1 = (2 n/2 - 1)(2 n/2 + 1). (21/)

При больших значениях n, определяющих разрядность кодовых комбинаций Sп(t - nTo), этот процесс может быть продолжен до получения минимального модуля сравнения, равного (2 1 + 1) = 3: m 1j = 3.

Для восстановления в соответствии с алгоритмом китайской теоремы об остатках (20) необходимо найти мультипликативно обратные элементы для модулей сравнения m 1 = 15 и m 2 = 17:

17 ×8 = 136 ≡1(mod 15); 15 ×8 = 120 ≡1(mod 17). Следовательно, m /1 =8 и m /2 =8.

Для случая байтовых слов-измерений и выбранных оптимальных модулей сравнения m 1 = 15 и m 2 = 17 при значениях принятых образов-остатков b 1 = 11 и b 2 = 14 соответствующий алгоритм китайской теоремы об остатках имеет вид:

х = 136 b 1 + 120 b 2 (mod 15 × 17 = 255) = 136 × 11 + 120 × 14 = 1496 + 1680 = 3176 ≡ 116 (mod 255).

Еще проще в вычислительном отношении алгоритм восстановления может быть реализован при использовании конструктивной теоремы об остатках (фиг. 1, фиг. 2). При этом реализация высокоэффективного дополнительного алгоритма обнаружения и исправления ошибок появляется при использовании нескольких модулей сравнения, например m 1 = 15 и m 2 = 17. Его высокая корректирующая способность, позволяющая исправить от 30 до 90% ошибок передачи, основана на свойстве равноостаточности групп значений, принадлежащих выделенным графическим фрагментам (фиг. 3).

Полученный при этом эффект синтаксического сжатия данных ТМП может быть использован и для решения многих других проблем телеизмерений. В их числе - повышение точности телеизмерений за счет уменьшения погрешности квантования значений ТМП при цифровом их представлении без увеличения разрядности представления сообщений о значениях контролируемого ТМП. Например, при применении предлагаемого способа в бортовой радиотелеметрической системе (БРТС) вместо восьмиразрядного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) может быть использован 16-разрядный АЦП. При этом в канал связи будут передаваться в соответствии с предлагаемым способом сжатия данные только восьми младших разрядов формируемых 16-разрядных слов-измерений. Например, вместо исходного значения слова-измерения x i = <01110101.01111001> 2 = <30073> 10 в канал связи будет передан его остаток, полученный по модулю m 2 = 2 8 = 256 и равный b 2i = <01111001> 2 = <121> 10 .

Такой случай передачи значений ТМП представлен в виде графической иллюстрации, приведенной на фиг. 4. При этом разрядность передаваемых данных осталась такой же, как и при традиционном способе представления значений ТМП, но с использованием не 16-разрядного, а 8-разрядного АЦП.

Алгоритм восстановления при приеме сжатого представления ТМП, иллюстрация которого приведена на фиг. 5, заключается в следующем.

1. Первая операция восстановления данных ТМП связана с выделением графических фрагментов образов-остатков между соседними разрывами, обозначенными на фиг. 5 зеленым цветом. Процедура идентификации разрывов графических фрагментов представления ТМП образами-остатками реализуется на основе операции численного дифференцирования: ∆b i /∆t →max, где ∆b i = b i+1 - b i - наибольшая разность между соседними значениями образов-остатков ТМП, равная модулю сравнения m i, а ∆t = (kTo - (k-1)To ) - минимальный интервал опроса значений ТМП Sп(t - kTo), определяемый в соответствии с теоремой В.А.Котельникова. В предлагаемом способе границы фрагментов ТМП, заключенных между разрывами, идентифицируют по максимальным значениям разности ∆b i = b i+1 - b i →max.

2. Вторая операция преобразований, осуществляемых с целью получения исходного ТМП, основана на свойстве непрерывности контролируемых телеметрических процессов. Ее суть состоит в том, что заключенный между разрывами графический фрагмент представления ТМП образами-остатками, перемещают вверх или вниз, как это показано на фиг. 5, для образования ТМП в виде непрерывной функции времени х(t), обозначенной красным цветом. При этом производные в точках, относящихся к концу предыдущего фрагмента ((∆b i /∆t)к.пр.) и началу следующего ((∆b i /∆t)н. сл.), равны:

(∆b i /∆t)к.пр. = (∆b i /∆t)н. сл.. (22)

Правило перемещения переданных фрагментов ТМП вверх или вниз определяют на основе знака результата численного дифференцирования: если (∆b i /∆t)к.пр. > 0, то следующий графический фрагмент переданных значений, образованный результатами сравнения на основе модулей m i = ШПиi, где ШПиi - выбранные (заданные) пороговые уровни, то выделенный графический фрагмент необходимо переместить вверх, если же ∆b i /∆t)к.пр. < 0, то, наоборот, его перемещают вниз.

В результате описанной операции соединения графических фрагментов представления ТМП образами-остатками будут восстановлены (применительно к рассмотренному примеру) недостающие по отношению к исходному представлению 8 старших разрядов в каждом из переданных образов-остатков (фиг. 4 и 5).

В результате вместо стандартной погрешности квантования ТМП, равной δкв. ст= = 0,39% при 8-разрядном АЦП, в восстановленном параметре она будет уменьшена в 256 раз. Такое уменьшение было связано с тем, что квантование на самом деле было выполнено 16-разрядным АЦП, в результате чего фактическая погрешность квантования равна: δкв. ост.= = 1,5 × 10-3%. Но при этом объем передаваемых данных был уменьшен в два раза по отношению к случаю традиционной передачи значений ТМП.

Подобные нетрадиционные представления данных образами-остатками обеспечивают возможность одновременного разрешения нескольких проблем современной телеметрии:

- уменьшения объемов передаваемой информации за счет использования ее свойств (неравномерности потоков ТМИ во времени, высокой корреляционной взаимосвязи между соседними значениями телеизмерений, что является следствием применения теоремы В.А.Котельникова о частоте дискретизации контролируемого физического процесса);

- уменьшения ошибок квантования при неизменной разрядности представления сообщений о результатах телеизмерений;

- исключение эффектов, вызванных ошибками при выборе шкал телеизмерений и получивших название «зашкаливание значений ТМП»;

- уменьшение объемов несодержательной информации и повышения на этой основе информационной нагрузки каждого из телеметрических кадров;

- повышение помехоустойчивости передаваемой ТМИ при нетрадиционном формировании новых сообщений о результатах телеизмерений из образов-остатков без увеличения разрядности исходных слов-измерений.

Обобщенный технический эффект заключается в том, что предлагаемый способ ориентирован на привлечение новых резервов для построения адаптивных систем телеизмерений, предусматривающих, в том числе, и возможность повышения частот опроса информационно-значимых ТМП на временных интервалах, определяемых бортовым блоком мониторинга.

Предлагаемый способ передачи телеметрической информации позволяет полезно использовать такое объективное свойство передаваемых данных телеизмерений, как увеличение количества передаваемых «холостых» символов и слов, появляющееся при использовании известных способов передачи ТМИ в результате отделения телеметрируемых элементов конструкции ракеты. Введение «холостых» слов сопровождается уменьшением возможности, которая могла бы быть использована для передачи содержательной информации. В результате этого бесполезно расходуются ресурсы бортовой системы телеизмерений, значительно уменьшается энергетика бит и повышается вероятность их искажений.

Кроме того, в предлагаемом способе предлагается использовать и другие резервы для повышения информационной насыщенности каждого из передаваемых телеметрических кадров, включая и нетрадиционное представление данных телеизмерений их образами-остатками (фиг. 6, фиг. 7).

При использовании предлагаемого способа места «холостых» символов и слов замещают образами-остатками информационно-значимых ТМП, в результате чего ошибки передаваемых данных можно обнаруживать и исправлять. При этом повышают эквивалентную энергетику бит и уменьшают вероятность их искажений.

Также для обеспечения возможности передачи ТМИ при повышении частоты опроса ТМП может быть использован переход к М-позиционным кодам, в том числе к замещающему логическому троичному коду и модуляционным кодам, составляющим основу патентов RU №2475861([7]) и №2480840 ([8]).

Их использование позволяет повысить скорость передачи информации с одновременным обеспечением ее помехозащищенности.

На фиг. 8 представлена структурная схема системы дискретной передачи телеметрической информации, реализующей предлагаемый способ на передающей стороне. На фиг. 9 приведена структурная схема системы приема информации.

Система передачи информации, адаптированная к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, на передающей стороне содержит блоки 11, 12,…, 1N формирования (информационно-значимых) телеметрируемых параметров, к достоверности передачи которых предъявляются наиболее высокие требования, и блоки 31i, 32i,…, 3Mi формирования дополнительных телеметрируемых параметров, относящихся к i = 1, 2,…, K отделяемым телеметрируемым элементам ракеты, соответственно, N выходов блоков 11, 12,…, 1N формирования основных телеметрируемых параметров подключены к соответствующим входам коммутатора 3 непосредственно, а Mi выходов блоков 31i, 32i,…, 3Mi формирования дополнительных телеметрируемых параметров подключены к соответствующим Mi входам коммутатора 9 через блок 4 переключения режима формирования данных телеизмерений, N дополнительных входов которого соединены с соответствующими выходами блока 5 формирования проверочных символов, N входов которого объединены с соответствующими выходами блоков 11, 12,…, 1N формирования основных телеметрируемых параметров, а управляющий (N+1) вход - объединен с управляющим входом блока 4 переключения режима формирования данных телеизмерений и подключен к первому выходу первого блока 6 управления, имеющему управляющий вход 18 задания режимов переключений, второй выход которого подключен через блок 7 формирования синхросигналов подключен к дополнительному входу коммутатора 9, выход которого через передатчик 10 и канал связи 11 подключен ко входу приемной стороны (фиг. 9), состоящей из приемника 12, выход которого соединен со входом декоммутатора 13 каналов передачи, имеющего управляющий вход 33, первые N выходов которого соединены через первый декодер 161 с соответствующими входами блока 17 обнаружения и исправления ошибок, вторые Mi входов которого соединены через второй декодер 162 с соответствующими выходами декоммутатора 13 каналов передачи, дополнительный выход которого соединен через блок 14 идентификации частоты опроса ТМП и режимов переключений, а также второй управляющий блок 15 с управляющим входом блока 17 обнаружения и исправления ошибок, третий вход второго блока 15 управления является входом 45 задания режимов переключений, второй выход 43 блока 14 идентификации частоты опроса ТМП и режимов переключений соединен с объединенными управляющими входами первого 161 и второго 162 декодера, Mi выходов последнего и N выходов блока 17 обнаружения и исправления ошибок являются выходами системы, отличающаяся тем, что на передающей стороне введены блок 7 формирования синхросигналов, состоящий из последовательно соединенных подблока 71 задания типа синхронизирующего слова и его инвертирования, вход 22 которого является управляющим входом блока 7, и регистра 72 перестановки составных кодовых конструкций (ККi, i = 3) и сдвига символов центральной кодовой конструкции КК2, выход которого является выходом блока 7, датчики 21, 22,…, 2S формирования динамично изменяющихся (информационно-значимых) телеметрируемых параметров, частота опроса которых должна изменяться в ходе летных испытаний РКТ, выходы которых подключены к соответствующим входам коммутатора 9 и блок 8 мониторинга, первая группа из S выходов которого соединена с управляющими входами 281, 282,…, 28S соответствующих S датчиков 21, 22,…, 2S формирования динамично изменяющихся (информационно-значимых) телеметрируемых параметров, частота опроса которых должна изменяться в ходе летных испытаний РКТ, а вторая группа из S выходов которого подключена к соответствующей группе из S входов 291, 292,…, 29S регистра 72 перестановки составных кодовых конструкций, а на приемной стороне введен блок 18 выделения дополнительных значений опроса ТМП второй группы датчиков 21, 22,…, 2S, управляющий вход 44 которого подключен к третьему выходу блока 14 идентификации частоты опроса ТМП и режимов переключений, четвертый выход которого 46 соединен со вторым входом второго управляющего блока 15, второй выход 49 которого подключен к управляющему входу блока 19 формирования значений ТМП с повышенной частотой опроса, группа из S входов которого соединена с соответствующими выходами блока 18 выделения дополнительных значений опроса ТМП, при этом его S выходы относятся к соответствующей группе выходов 511, 512,…, 51S приемной стороны.

Для реализации способа все множество телеметрируемых параметров разбивают на три группы: основную, содержащую N телеметрируемых параметров (ТМП) с требуемыми высокими показателями достоверности передачи и S динамично изменяющихся (информационно-значимых) ТМП, частота опроса которых должна изменяться в ходе летных испытаний РКТ, а также дополнительную группу, состоящую из 31i, 32i,…, 3Mi дополнительных телеметрируемых параметров, относящихся к i = 1, 2,…, К отделяемым телеметрируемым элементам ракеты. В первую и вторую группы входят параметры, которые подлежат контролю в течение всего времени полета ракеты. Третья группа ТМП принадлежит датчикам, установленным на конструкциях ракеты, которые отделяются в процессе ее полета (ступенях, боковых двигателях, обтекателях). Их данные представляют интерес до момента их отделений от системы телеизмерений вместе с отделившимися элементами ракеты.

В начальный этап полета ракеты во время работы двигателя первой ступени объем передаваемой ТМИ наибольший. Вся система телеизмерений ориентирована на обеспечение его передачи: задается требуемая структура формирования слов-измерений и телеметрических кадров. На этом временном интервале загрузка телеметрических кадров содержательной информацией высокая. Для увеличения скорости передачи может также использоваться многопозиционная система кодирования передаваемых данных. Требуемые показатели помехоустойчивости обеспечиваются за счет того, что расстояния между ракетой и телеметрическими станциями, которые принимают ТМИ, небольшие, поэтому энергетика бит превышает уровень, при котором качество приема соответствует требуемым значениям.

После отделения первой ступени (i = 1) и исключения из передачи дополнительных телеметрируемых параметров, условно обозначаемых как 311, 321,…, 3M1, формируемые телеметрические кадры для обеспечения надежности и простоты их приема должны остаться неизменными по количеству содержащихся в них символов кода. Для этого при существующей практике места в телеметрических кадрах, которые ранее занимали данные телеизмерений датчиков отделившихся элементов конструкции, заполнялись «холостыми» символами, например символами «0» двоичного кода. Такие кодовые конструкции, состоящие из «холостых» символов «0», также называются «холостыми», поскольку не являются переносчиками содержательной информации.

При использовании предлагаемого способа «холостые» слова заменяются информационными символами, которые по отношению к оставшимся телеметрируемым параметрам ракеты являются в соответствии с установленным приоритетом, либо результатами повышения их частоты опроса на временных интервалах, задаваемых блоком 8 мониторинга, либо избыточными (проверочными), позволяющими обнаруживать и исправлять ошибки передачи ТМИ. При этом в качестве избыточных (проверочных) символов предлагается использовать образы-остатки ТМП, обозначаемые 11, 12,…, 1N, полученные с использованием дополнительных, отличающихся друг от друга модулей сравнения, например m1 = 2n -1 и m3 = 2n +1. Результаты дополнительного опроса ТМП, принадлежащих ко второй группе датчиков 21, 22,…, 2S , представляются либо в виде сообщений, составленных из двух образов-остатков (фиг. 3) при наличии возможности их подстановки в формируемый i-й телеметрический кадр, либо в сжатом виде при представлении младшим полусловом исходного слова-измерения (b2i (mod 2n)), когда возможности для подстановки ограничены. Такое заполнение свободных мест в кадре не требует введения дополнительных признаков использования одного или другого варианта подстановки, так как при приеме они имеют существенное различие по кодовому расстоянию (фиг. 3 и фиг. 4, 5).

Помимо высоких показателей повышения помехоустойчивости при сравнении по модулям m1 = 2n -1 и m3 = 2n +1, в первом случае (фиг. 3), а также значительного коэффициента синтаксического сжатия данных без потерь, во втором случае (фиг. 4, 5), использование различных моделей сравнения упрощает процедуру идентификации текущего режима передачи ТМИ. Появляется дополнительный признак для идентификации, который задается блокам управления 6 и 15 в виде модулей сравнения. Они представляют собой данные, которые не передаются по каналам связи, а становятся известными пользователям в виде ключевых данных.

Система передачи информации (фиг. 8, фиг. 9), реализующая предлагаемый способ, функционирует следующим образом. Данные от источников информации (11, 12,…,1N) и (21, 22,…,2S), представляющие собой основную группу ТМП s 11 (t), s 21 (t), …, s N1 (t), s 21 (t), s 22 (t), …, s S2 (t), и множество ТМП (31i, 32i,…, 3Mi), относящихся к отделяемым элементам конструкции ракеты: s k1i (t), s k2i (t),…, s kMi (t), где знак i - определяет принадлежность множества ТМП к i-тому элементу конструкции, поступают на соответствующие входы коммутатора 9. В коммутаторе 9 формируется групповой телеметрический сигнал в следующей последовательности: GTS (s 1 , s 2 , …, s N ; s 21 (t), s 22 (t), …, s S2 (t); s k1i , s k2i , …, s kMi) ). Начало каждого кадра маркируется синхрословом, структура которого задается блоком 7 формирования синхросигналов. В существующей практике в качестве синхросигналов (СС) используют М-последовательности, структура которых и разрядность n задаются при подготовке к пуску РКТ. Например, в отечественной БИТС «Орбита-IVMO» в качестве СС используют единую (неделимую) кодовую конструкцию (КК) в виде 15-разрядной М-последовательности: ССОрб(1) = <100010011010111>2. У нее боковые лепестки (Rmax) при корреляционном приеме не превышают значения |Rmax| ≤ 3 при 15-разрядном представлении. В предлагаемом способе она может быть, например, заменена на ССН(1) = <000011100101111>2, составленную из трех кодовых конструкций ККi: КК1 = <0000>2, КК2(1) = <1110010>2, представляющую собой идеальный 7-разрядный код Баркера, и КК3 = <1111>2. При байтовой структуре слов 15-разрядную М-последовательность ССОрб(2) = <1000100110101110>2 дополняют 16-тым символом «0». Но в этом случае увеличивается на единицу |Rmax| ≤ 4. Тогда при замене и код Баркера КК2 = <1110010>2 также дополняют символом «0»: КК2(2) = <11100100>2. В результате ВКФ всего предлагаемого 16-разрядного ССН(2) = <0000111001001111>2 характеризуется минимумом боковых лепестков (Rmax) при корреляционном приеме (они не превышают значения |Rmax| ≤ 3). И в то же время КК1 = <0000>2 и КК3 = <1111>2 защищают от возможности «ложного синхронизма» при сдвиге принятого СС на один символ. Также возможны другие варианты построения высокоэффективных СС с заданным значением символов - n (фиг. 10).

Использование составных СС, помимо повышения устойчивости синхронизации передаваемых и принимаемых сообщений, необходимо и для получения информации об изменениях режимов организации телеизмерений при реализации предлагаемого способа. При этом для идентификации времени перехода к очередному запланированному этапу заполнения «холостых» слов в телеметрических кадрах возможно не только инвертирование всего синхросигнала, как это предлагается в прототипе [1], но и инвертирование отдельных составных кодовых конструкций СС в виде ККi. Кроме того, для идентификации моментов времени перехода к повышенным частотам опроса ТМП второй группы для идентификации их условных номеров в регистре 72 производят сдвиг символов основной КК2. При этом, как известно, циклический сдвиг символов в М-последовательностях (равно, как и в 7-разрядном коде Баркера) не скажется на ВКФ, поэтому задача идентификации СС на ее основе будет осуществляться на приемной стороне без дополнительных сложностей.

Также при этом в постоянную память блоков управления 6 и 15, используя входы 20 и 47, записывают данные о расчетных значениях времен отделения ступеней ракеты, а также информацию предшествующих аналогичных испытаний (если она имеется), касающуюся требуемых изменений режимов опроса ТМП второй группы.

В ходе полета от комплекса командных приборов (ККП) поступают на вход 20 команды на отделения ступеней, которые при их совпадении с расчетными временными интервалами, записанными в постоянную память блока 6, проходят на управляющий вход 21 блока 5 формирования проверочных символов и вход 22 блока 7 формирования синхросигналов. При этом в блоке 5 формируют проверочные символы для слов-измерений первой группы ТМП, которые в блоке 4 переключения режима формирования данных телеизмерений подставляют на места, которые ранее заполняли «холостыми» символами, а в блоке 7 формирования синхросигналов символы предлагаемого составного синхрослова (СС) меняются на противоположные по отношению к предыдущему режиму передачи ТМИ.

В блоке 8 мониторинга осуществляют контроль правильности выбора частоты опроса и разрядности представления значений телеизмерений в БИТС в виде оценки дисперсии случайной помехи, присутствующей в телеизмерениях (фиг. 11, …, фиг. 20), для каждого из контролируемых ТМП, по результатам мониторинга принимают решение либо об увеличении частоты его опроса, либо о его понижении до ранее принятых частот (временных интервалов опроса) в зависимости от того, превышают ли определяемые оценки текущей дисперсии соответствующий порог, установленный для каждого из ТМП или нет. При этом совпадение по времени требований увеличения (уменьшения) частоты опроса на основе получаемых оценок дисперсии случайной помехи, присутствующей в телеизмерениях, также используют в качестве оценки достоверности результатов мониторинга. При правильно спланированном информационно-телеметрическом обеспечении (ИТО) испытаний РКТ на появление непредвиденной (нештатной) ситуации, которая может быть в ходе летного эксперимента, реагируют не один, а сразу несколько ТМП. Подтверждением этому являются и иллюстрации, представленные на фиг. 11-20. В то же время это обстоятельство способствует упрощению технической реализации способа, поскольку предполагает одновременное повышение или уменьшение частоты опроса для групп ТМП.

Сформированный групповой телеметрический сигнал (ГТС) с выхода коммутатора 9 поступает на вход 30 передатчика 10, в котором он подвергается модуляции и передаче по каналу связи 11, подверженному действию помех 32.

На приемной стороне в приемнике 12 производят демодуляцию переданного группового сигнала и выделение синхрослов. Далее в соответствии с Программой телеизмерений, записанной до пуска по управляющему входу 35, в декоммутаторе 13 производят декоммутацию ТМП. При этом выделенные N ТМП первой группы поступают в первый декодер 161, а оставшиеся Mi ТМП третьей группы во второй декодер 162 двоичных слов. Кроме того, на выходе 42 декоммутатора 13 на основе определения типа представления синхросигнала, условно называемого как «прямой» и «инверсный», формируется управляющий сигнал в блоке 14 идентификации частоты опроса ТМП и режимов переключений. При его наличии во втором декодере 162 выделяются те символы двоичных слов, которые были подставлены вместо «холостых» кодовых конструкций. Одновременно на выходе 45 блока 14 идентификации частоты опроса ТМП и режимов переключений формируют сигнал, поступающий на второй вход второго блока 15 управления, подтверждающий факт изменений порядка функционирования системы формирования данных. Для подтверждения достоверности во втором блоке 15 управления время его прихода сравнивают с запланированным временным интервалом, который заносится по входу 47. При отсутствии противоречий между информацией о запланированных и фактических данных, получаемых из принимаемой ТМИ и относящихся к моментам времени наступления событий и их временной продолжительности, на выходе 48 блока 15 формируют сигнал, после получения которого блок 17 обнаружения и исправления ошибок переходит к очередной операции обнаружения и исправления ошибок значений основной группы информационно-значимых ТМП. В том случае когда между ними имеются расхождения, превосходящие установленные допуски, операции обнаружения и исправления ошибок значений основной группы информационно-значимых ТМП проводят на этапе первичной обработки ТМИ.

Во время работы первой ступени ракеты блок 17 может быть использован как ретранслятор данных, полученных на выходах 371, 372,…, 37N первого декодера 161. К операции коррекции ошибок он приступает после отделения первой ступени. При каждом новом изменении режима формирования и передачи ТМИ его корректирующая способность усиливается, поскольку все большее количество проверочных символов начинает поступать со второго декодера 162. В результате этого помехоустойчивость восстановления основной (информационно-значимой) группы ТМП повышается, благодаря чему частично компенсируется потеря естественной энергетики бит, связанной с увеличением расстояния между контролируемым объектом и приемной стороной.

На выходах 391, 392,…, 39S декоммутатора 13 выделяют вторую группу ТМП, условно обозначаемых как 21, 22,…, 2S, которые подают на соответствующие входы блока 18 выделения дополнительных значений опроса ТМП второй группы, на выходах 411, 412,…, 41S которого восстанавливают их значения с учетом дополнительного множества появившихся опросов. Восстановленные на выходах 411, 412,…, 41S в блоке 19 идентификации значений ТМП дополняют информацией о временных изменениях частоты опроса ТМП второй группы, которую используют для контроля целостности восстановленной ТМИ.

Основу управления изменением режимов функционирования приемной стороны получения ТМИ в предлагаемом способе составляет замена «прямого» отображения символов слов синхронизации на противоположное «инверсное» их представление, которая используется для идентификации моментов времени, соответствующих переходу к использованию помехоустойчивого кодирования. При этом циклические сдвиги составной кодовой или кодовых конструкций (ККi), обладающих свойствами М-последовательностей, используют для передачи номера (i) ТМП (i = 1,…, S), принадлежащего ко второй группе датчиков, условно обозначаемых, как 21, 22,…, 2S. Кроме того, для определения на приемной стороне текущего режима функционирования БИТС используют следующие идентификационные признаки: 1) различие в модулях сравнения в модулях сравнения образов-остатков, которые подставляют на свободные места в ГТС; 2) проявление свойств непрерывности в виде наличия корреляционной зависимости между соседними значениями слов, относящихся к выделенным ТМП; 3) различие кодовых расстояний между соседними значениями ТМП.

Достигаемый технический эффект от предлагаемого способа передачи информации заключается в возможности восстановления циклограммы полета ракеты, при котором синхросигналы помимо решения основной задачи - декоммутации ТМП, могут быть использованы и по другому назначению, в том числе и для восстановления циклограммы полета ракеты. Ранее для решения этой задачи использовались только телеметрируемые параметры сигнализации (ТПС). Однако они подключались к основному коммутатору БРТС через локальные коммутаторы, поэтому частота их опроса не могла быть выше той группы медленно меняющихся параметров (ММП), которая могла быть обеспечена локальным коммутатором. В результате этого погрешность их временной привязки была большой. Погрешность временной привязки моментов инвертирования символов синхрослова существенно меньше, так как частота их следования определяется частотой опроса не локального, а основного коммутатора БРТС.

При этом повторение моментов отделения ступеней ракеты на уровне синхросигналов повышает показатели надежности и идентификации моментов времени срабатывания ТПС.

Кроме того, смена полярности синхрослов может быть использована и для повышения точности временной привязки результатов сигналов и данных при разнесенном приеме ТМИ станциями различных измерительных пунктов, поскольку появляется единая для всех пространственно разнесенных станций метка события, произошедшего на борту контролируемого объекта. Ранее, например, такую метку вводили целенаправленно на уровне данных основного коммутатора для обеспечения совместной обработки навигационной и телеметрической информации.

Таким образом, в результате применения предлагаемого способа достигается комплексный положительный технический результат, проявляющийся в следующем:

реализации мониторинга ошибок различного рода, которые приводят к неопределенностям при идентификации результатов телеизмерений;

управлении режимами уплотнения сообщений и сигналов в телеметрических кадрах в условиях неравномерности потока содержательной ТМИ и при изменениях режимов проведения телеизмерений;

возможности существенного повышения помехоустойчивости передачи синхрослов и ТМИ в целом;

обеспечении надежности идентификации циклограммы полета ракеты, которую обеспечивают в том числе и за счет использования синхрослов по дополнительному назначению - для передачи информации об изменении режимов функционирования БИТС;

уменьшении временной погрешности приведения к единому бортовому времени копий дублирующих потоков данных телеизмерений, принятых при разнесенном приеме станциями различных измерительных пунктов за счет повышения точности синхронизации потоков ТМИ при использовании новых структур синхрослов;

совершенствовании технологий проведения телеизмерений в условиях жестких ограничений на время проведения летного эксперимента, полосу пропускания и энергетические показатели радиоканала, структуру телеметрических кадров и т.д.

1. Способ передачи телеметрической информации, адаптированный к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, заключающийся в том, что на передающей стороне с помощью датчиков формируют множество телеметрируемых параметров (ТМП), изменение которых с течением времени с допустимыми погрешностями, устанавливаемыми как для отдельных ТМП, так и для заранее сформированных их групп, совпадает с соответствующими контролируемыми физическими процессами, формируют по каждому из них первичные телеметрические сигналы с заранее рассчитанными динамическими диапазонами, которые находят путем аналого-цифрового преобразования сформированных первичных сигналов, выполняемого с рассчитанным периодом дискретизации и c заданным шагом квантования, кодовые слова-измерения определенной разрядности объединяют в телеметрические кадры, начало которых задано синхросигналами, имеющими структуру представления кода, отличающуюся от аналогичных показателей слов-измерений, и определяющими начало и установленный порядок следования данных телеизмерений различных датчиков, осуществляют передачу следующих друг за другом телеметрических кадров по каналу связи на приемную сторону и прием на приемной стороне полученной последовательности телеметрических кадров и содержащихся в них синхрослов и кодовых слов-измерений, производят формирование на приемной стороне восстановленной последовательности выборок первичного сигнала путем такого преобразования принятых синхросигналов и последовательности кодовых слов-измерений, что значение каждой восстановленной выборки первичного сигнала равно значению соответствующего принятого кодового слова, отличающийся тем, что на передающей стороне осуществляют мониторинг правильности выбора частоты опроса и разрядности представления значений телеизмерений в бортовой информационно-телеметрической системе в реальном масштабе времени на основе показателей достоверности априорного выбора частот опроса телеметрируемых параметров, который производят на основе определения текущего уровня соответствия между контролируемыми физическими процессами и формируемыми в результате дискретизации их по времени первичными телеметрическими сигналами, отображающими телеметрируемый параметр, в виде оценки дисперсии случайной помехи, присутствующей в телеизмерениях, для каждого из контролируемых телеметрируемых параметров, по результатам мониторинга принимают решение либо об увеличении частоты его опроса, либо о его понижении до ранее принятых частот (временных интервалов опроса) в зависимости от того, превышают ли определяемые оценки текущей дисперсии установленные для каждого из телеметрируемых параметров пороговые значения или нет, формируют три группы телеметрируемых параметров, при этом первые две из них, называемые информационно-значимыми, составлены из данных телеизмерений датчиков, функционирование которых не связано с отделяющимися элементами конструкции ракеты, а третью представляют данные, функционирование которых прекращается при отделении элементов конструкции ракеты вместе с установленными на них датчиками телеизмерений, в формируемых телеметрических кадрах в места, ранее занимаемые измерениями отделившихся датчиков, в заранее установленном при формировании телеметрического кадра порядке подставляют двоичные символы, принадлежащие информационно-значимым параметрам, в соответствии со следующим приоритетом: если в результате мониторинга повышена частота опроса ТМП, то подставленные символы слов представляют дополнительные значения этого же ТМП, которые появляются при увеличении частоты опроса, если же частота опроса ТМП осталась прежней, то вводят избыточные проверочные символы, превращающие простые коды измерений оставшихся информационно-значимых телеметрируемых параметров в помехоустойчивые, обладающие способностью обнаруживать и исправлять ошибки передачи данных, при этом количество проверочных символов равно числу символов слов-измерений, принадлежащих к третьей группе телеметрируемых параметров, которые были исключены из передачи при отделении телеметрируемых элементов конструкций ракеты, в результате чего длина телеметрических кадров остается постоянной, при приеме телеметрической информации определяют моменты изменения структуры представления синхросигналов и полярностей результатов их обработки, которые связаны с моментами времени изменения заранее рассчитанных режимов формирования и передачи данных, идентифицированные по данным принимаемой ТМИ моменты времени используют для выбора следующих алгоритмов: присоединения переданных данных в результате замещения "холостых" слов в качестве дополнительных значений ТМП, которые появились в результате повышения частоты его опроса; обнаружения ошибок передачи и их исправления, который соответствует действующему режиму формирования и передачи данных, установленному на борту ракеты, на приемной стороне формируют восстановленную последовательность выборок первичного сигнала путем такого преобразования принятой последовательности кодовых слов, что в условиях помех различного происхождения обеспечивается минимум следующих различий: между значениями, как каждой восстановленной выборки первичного сигнала, так и принятого кодового слова, которое бы соответствовало бы переданному кодовому слову по минимуму кодового расстояния в условиях помех, вносимых при передаче по каналу связи; между контролируемым физическим процессом на выходе датчика и его образом, получаемым при приеме, который отличается от истинного, принимаемого в качестве эталона, из-за ошибок, обусловленных выбором частоты опроса контролируемого физического процесса и разрядной сетки представления данных телеизмерений.

2. Способ по п. 1, заключающийся в том, что на передающей стороне формируют кадры (циклы) передаваемой телеметрической информации, последовательность которых представляет групповой сигнал, при этом каждый из кадров содержит m двоичных символов, начало каждого из кадров определяет синхросигнал, состоящий из kn бит, за которым следуют v = m - kn информационных символов, при этом кадр поделен в соответствии с принятой разрядностью представления результатов телеизмерений на целое число кодовых слов, синхросигнал наделяют свойствами, позволяющими на приемной стороне отличить его от других сообщений и слов-измерений в условиях допустимых помех за требуемое время, на приемной стороне известный признак синхронизирующего слова идентифицируют на фоне помех, искажающих переданные символы кода, и используют для установления такого порядка следования информационных сообщений и слов-измерений, который был принят на передающей стороне, при этом на передающей стороне синхронизирующий сигнал наделяют расширенным множеством отличительных признаков, для чего формируют его не из одной сложной псевдослучайной последовательности (ПСП), представляющей собой единую кодовую конструкцию (КК), а из нескольких составных кодовых конструкций (ККi), минимальное число которых равно трем (i=1, 2, 3), на приемной стороне для выделения синхронизирующих слов цифровой групповой сигнал подвергают параллельной обработке, при этом в первом канале определяют символьную взаимно корреляционную функцию для последовательно поступающих символов цифрового группового сигнала по отношению к символам идентичной копии синхрослова, хранящейся в блоке памяти на приемной стороне, сравнивают значения полученной взаимно корреляционной функции с установленными пороговыми уровнями, по результатам сравнения на множестве принятых символов, больших или равных 3m символам двоичного кода, помечают местоположение кандидатов в синхросигналы, выделенные кодовые последовательности кандидатов в синхросигналы делят на составные части (ККi) и производят идентификацию каждой из них, при этом результат их идентификации определяют на основе первого признака - мажоритарного правила по большинству решений о соответствии составных частей ККi их копиям, хранящимся в блоке памяти приемной стороны, определяют интервалы времени их повторения на множестве символов, равных или превышающих 3m, их постоянство используют в качестве второго признака идентификации синхросигнала, полученные результаты идентификации составных частей используют для подтверждения факта идентификации синхросигнала в целом и повышения его помехозащищенности.

3. Способ п. 1, заключающийся в том, что передаваемые в групповом сигнале синхрослова и его составные части используют не только по основному, но и по дополнительному назначению, для чего на передающей стороне символы двоичного кода синхрослов заменяют на инверсные (противоположные) при наступлении события, сообщение о котором необходимо передать приемной стороне в условиях ограничений или невозможности использования других способов передачи подобной информации, полученные при этом синхрослова, представленные в групповом сигнале в прямом и инверсном виде, объединяют в единый поток синхронизирующих сообщений и передают по каналу связи, на приемной стороне осуществляют поиск сигналов синхронизации, отображаемых не только как целая неделимая кодовая конструкция, но и в виде ее составных частей, представленных не только в прямом, но и в инверсном виде, выделяют моменты времени, связанные с инверсией бит синхрослов, и их идентифицируют как факт наступления ожидаемого (предвиденного) события, для чего используют параллельно работающие идентификаторы синхрослов и его составных частей, осуществляющие на фоне других принятых данных их распознание в прямом и инверсном виде, соответственно, после установления фактов инверсий, признаки выделения синхрослов и его составных частей различных полярностей объединяют в единую синхронизирующую последовательность, которую используют по основному назначению - для декоммутации телеметрируемых параметров.

4. Способ п. 1, заключающийся в том, что для расширения информационной составляющей синхросигналов дополнительные сообщения об изменении частоты опроса телеметрируемого параметра передают путем инвариантного по отношению к определяемой взаимно корреляционной функции сдвига символов в кодовой комбинации псевдослучайной последовательности, используемой при построении синхросигнала, как в целом, так и его отдельных составных частей, при этом определенную кодовую комбинацию, полученную в результате сдвига двоичных символов, отождествляют с номером телеметрируемого параметра, частота опроса которого изменена.

5. Система передачи информации, адаптированная к различным ситуациям, появляющимся при проведении испытаний ракетно-космической техники, содержащая на передающей стороне N блоков формирования основных (информационно-значимых) телеметрируемых параметров и Mi блоков формирования дополнительных телеметрируемых параметров, относящихся к i=1, 2,…, S отделяемым телеметрируемым элементам ракеты, соответственно, выходы каждого из блоков формирования основных телеметрируемых параметров подключены к первой группе из N входов коммутатора, непосредственно, а Mi выходов блоков формирования дополнительных телеметрируемых параметров подключены к другой группе входов коммутатора, состоящей из Mi входов, дополнительный вход коммутатора соединен с выходом блока формирования синхросигналов, а его выход подключен ко входу передатчика, содержащая на приемной стороне приемник, выход которого соединен со входом декоммутатора каналов передачи, (N + Mi) выходов которого через блок декодирования подключены к выходу системы, на передающей стороне введены первый блок управления, блок переключения режима формирования данных телеизмерений, блок формирования проверочных символов, а на приемной стороне второй блок управления, блок декодирования с (N+Mi) входами и выходами разделен на два декодера с числом входов и выходов, равным N и Mi соответственно, блок идентификации режимов переключений, блок обнаружения и исправления ошибок, при этом Mi выходов блоков формирования дополнительных телеметрируемых параметров подключены к соответствующим Mi входам второй группы входов коммутатора через блок переключения режима формирования данных телеизмерений, N дополнительных входов которого соединены с соответствующими выходами блока формирования проверочных символов, N входов которого объединены с выходами соответствующих блоков формирования основных телеметрируемых параметров, а управляющий (N+1) вход - объединен с управляющим входом блока переключения режима формирования данных телеизмерений и подключен к первому выходу первого блока управления, имеющему управляющий вход задания режимов переключений, второй выход которого подключен через блок формирования синхросигналов к дополнительному входу коммутатора, выход которого через передатчик и канал связи подключен ко входу приемника, выход которого соединен со входом декоммутатора каналов передачи, имеющего управляющий вход, первые N выходов которого соединены через первый декодер с соответствующими входами блока обнаружения и исправления ошибок, вторые Mi входов которого соединены через второй декодер с соответствующими выходами декоммутатора каналов передачи, дополнительный выход которого соединен через блок идентификации режимов переключений и второй управляющий блок с управляющим входом блока обнаружения и исправления ошибок, второй вход второго блока управления является входом задания режимов переключений, второй выход блока идентификации режимов переключений соединен с объединенными управляющими входами первого и второго декодеров, Mi выходов последнего и N выходов блока обнаружения и исправления ошибок являются выходами системы, отличающаяся тем, что на передающей стороне введены: блок формирования синхросигналов, состоящий из последовательно соединенных подблока задания типа синхронизирующего слова и его инвертирования, вход которого является управляющим входом блока и регистра перестановки составных кодовых конструкций (ККi, i=3) и сдвига символов центральной кодовой конструкции КК2, выход которого является выходом блока, S датчиков формирования динамично изменяющихся (информационно-значимых) телеметрируемых параметров, частота опроса которых должна изменяться в ходе летных испытаний РКТ, выходы которых подключены к соответствующим входам коммутатора, а также блок мониторинга, первая группа из S выходов которого соединена с управляющими входами соответствующих S датчиков формирования динамично изменяющихся (информационно-значимых) телеметрируемых параметров, а вторая группа из S выходов которого подключена к соответствующей группе из S входов регистра перестановки составных кодовых конструкций, а на приемной стороне введен блок выделения дополнительных значений опроса ТМП S датчиков формирования динамично изменяющихся (информационно-значимых) телеметрируемых параметров, управляющий вход которого подключен в третьему выходу блока идентификации частоты опроса ТМП и режимов переключений, четвертый выход которого соединен со вторым входом второго управляющего блока, второй выход которого подключен к управляющему входу блока формирования значений ТМП с повышенной частотой опроса, группа из S входов которого соединена с соответствующими выходами блока выделения дополнительных значений опроса ТМП, при этом его S выходы относятся к соответствующей группе выходов приемной стороны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по цифровым каналам связи. Технический результат - повышение помехоустойчивости системы синхронизации средств измерений и передачи информации, минимизация вероятности ложных выходов из синхронизма за счет сбоев при приеме информации, уменьшение вероятности ложного поиска синхронизма за счет случайной имитации сигнала синхронизации в принятом цифровом групповом сигнале; уменьшение времени установления режима синхронизации передаваемых и принимаемых сигналов.

Способ совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах, относится к радиотехнике, телеизмерительной технике.

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по цифровым каналам связи. .

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в телеметрии и для передачи данных по каналам связи. .

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по дискретным каналам связи. .

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по цифровым каналам связи. .

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по дискретным каналам связи. .

Изобретение относится к телеметрии, технике связи, а также к системам передачи информации по цифровым каналам связи. .

Изобретение относится к телеметрии, технике связи, а также к системам передачи информации по цифровым каналам связи. .

Изобретение относится к телеметрии, технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по дискретным каналам связи. .

Изобретения относятся к способу и системе для программирования универсального пульта дистанционного управления. Техническим результатом является автоматическое генерирование макрокоманд для универсального пульта дистанционного управления из последовательности команд, выполненных пользователем посредством исходного пульта дистанционного управления. Способ программирования универсального пульта дистанционного управления заключается в том, что выполняется запрос пользователя на выполнение последовательности команд, содержащей более одной команды из исходного пульта дистанционного управления, для управления устройством (306). Команды из вышеупомянутой последовательности захватываются и анализируются (308). Проанализированные команды сопоставляются с кодовым набором или ветвями базы данных кодового дерева (310). Последовательность команд используется для генерирования макрокоманды для выполнения действия, в котором принимает участие устройство (316). 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу и системе передачи информации. Технический результат заключается в повышении достоверности передаваемой информации. Для этого осуществляют преобразование двоичного кода в две последовательности логического троичного кода с символами S0, S1, S2 и Т0, T1, Т2, при этом на первом этапе модуляции первую последовательность сигналов S0, S1, S2 представляют в виде амплитудно-импульсной модуляции (АИМ3), а вторую Т0, Т1, Т2 - в виде широтно-импульсной модуляции (ШИМ3). Затем на втором этапе модуляции сигнала, передаваемого по каналу связи, АИМ3 преобразуют в частотную модуляцию (ЧМ3), а амплитуду частотно-модулированных колебаний ставят в соответствие со значениями символов S0, S1, S2 троичного кода. При этом три фиксированные длительности ШИМ3, преобразуют в бинарную фазовую модуляцию Ф М 2 ( 3 ) , при которой в моменты изменения длительности ШИМ меняют фазу несущей частоты с комбинированной модуляцией ЧМ3+АМ3 на 180°. На приемной стороне для демодуляции сформированного на передающей стороне сигнала, помимо частотного и фазовых демодуляторов в каждом из каналов выделения частотных составляющих принимаемого сигнала, используют амплитудный демодулятор, полученные результаты амплитудной демодуляции сравнивают с данными, полученными частотным и фазовым демодуляторами. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к телеметрии и может быть использовано в системах передачи данных по каналам связи при летных испытаниях ракетно-космической техники. Технический результат заключается в обеспечении сжатия данных телеизмерений на синтаксическом - битовом уровне при уменьшении погрешностей квантования телеметрируемых параметров (ТМП) и повышении помехоустойчивости передачи сообщений. В способе и системе осуществляют многошкальные измерения, когда один и тот же информационно-значимый ТМП приходилось представлять и передавать в нескольких шкалах измерений, например в грубой и точной, при этом исключают эффект «зашкаливания» значений ТМП в нештатных и аварийных ситуациях, поскольку заранее выбранные шкалы телеизмерений не будут соответствовать реальным их значениям, полученным в ходе летного эксперимента. На передающей стороне слова-измерения преобразуют в образы-остатки путем операций, эквивалентных делению их значений на выбранные определенным образом числа, представляющие собой модули сравнения, из образов-остатков формируют новые информационные слова и расставляют их в уплотненном цифровом групповом телеметрическом сигнале в определенной последовательности по отношению к сигналам синхронизации, сформированный из образов-остатков цифровой уплотненный групповой телеметрический сигнал подвергают последующей модуляции и передаче, а на приемной стороне принимают полученную последовательность переданных символов двоичного кода, формируют восстановленную последовательность информационных слов и осуществляют их обработку с целью восстановления первоначальных результатов измерений с исправлением ошибок передачи и оцениванием достоверности полученной информации. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системам передачи информации по цифровым каналам связи. Технический результат заключается в обеспечении помехозащищенности передаваемой информации за счет структурно-алгоритмического преобразования (САП) результатов телеметрии, в обеспечении контроля и исправления ошибок. На передающей стороне каждое из значений слов-измерений, умноженных на первый модуль сравнения, представляют образами-остатками, найденными путем операций, эквивалентных делению полученного результата умножения на значение второго модуля сравнения, в качестве которого используют шкалу представления Ш = 22n. При приеме используют два алгоритма декодирования, условно называемых «жесткий», являющийся универсальным, и «мягкий», использование которого обеспечивает обнаружение и исправление ошибок передачи. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к телеметрии, радиотехническим системам измерений, технике связи и может быть использовано для обеспечения синхронизации за минимальное время передаваемых и принимаемых сообщений и сигналов в условиях помех. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности процесса выделения и идентификации сигнала синхронизации в условиях помех. Осуществляют выбор сигнала синхронизации (СС), состоящего из трех равных по длине (разрядности представления) кодовых конструкций (ККi, i=1, 2, 3), при этом используют четыре параллельных канала обработки: в первом канале определяют символьную автокорреляционную функцию (АКФ) для последовательно поступающих символов цифрового группового сигнала по отношению к символам идентичной копии синхро-слова, хранящейся в блоке памяти на приемной стороне, во втором, третьем и четвертом каналах обработки определяют АКФ, в результате суммирования которых получают сверхидеальный код Баркера, сравнивают значения полученных АКФ с установленными пороговыми уровнями, по результатам сравнения идентифицируют СС, в том числе и искаженный помехами при передаче. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх