ЗАДАНИЕ 1
Аннотация 4
Список используемых сокращений и обозначений 6
Введение 15
1. Литературный обзор 17
1.1 Обзор состояния и тенденций развития бортовых телеметрических систем 17
1.2 Существующие методики исследования 29
2. Теоретическая часть 38
2.1 Анализ состояния и тенденций развития бортовых телеметрических систем 38
2.2 Развитие радиотелеметрических систем 52
2.3 Состав, основные требования и классификация радиотелеметрических систем 56
2.4 Состав бортовой телеметрической системы 63
3. Конструкторская часть 66
3.1 Анализ системы и особенности адресации «Орбита-IVMO» 66
3.2 Устройство аналого-цифрового преобразователя 80
3.3 Анализ существующей системы сбора данных вибродатчиков на изделиях ракетно-космической техники 81
3.4 Разработка модернизированной схемы сбора данных 82
3.5 Разработка алгоритма обработки данных 94
4. Экспериментальная часть 98
4.1 Построение математической модели 98
4.2 Моделирование системы сбора данных в пакете MatLab Simulink 100
4.3 Моделирование отдельных частей предложенной схемы 101
4.4 Анализ результатов моделирования 104
Заключение 109
Список использованных литературных источников 111
В практике управления космическими аппаратами (КА) задача управления разделена на две независимые задачи: задачу наблюдения (задачу оценки состояния объекта по результатам измерений) и, собственно, задачу управления (расчета и выдачи управляющих воздействий) [1 – 3].
Эффективность системы управления космическими аппаратами напрямую зависит от качественной оценки технического состояния и результатов работы бортовых систем и анализа качества выполнения задач управления. Для решения этой задачи успешно используются системы сбора и обработки телеметрической информации, позволяющие решать задачи, связанные со сбором, первичной обработкой и накоплением телеметрической информации.
Бортовая телеметрическая система — совокупность распределенных по изделию средств сбора и преобразования информации. В ее состав входят: различные датчики и другие источники данных, коммутаторы, запоминающие устройства, формирователи и радиопередатчики сигналов.
При этом к задачам контроля и диагностики состояния бортовых систем КА можно отнести [2, 12, 18]:
• определение параметров движения центра масс КА и параметров движения КА вокруг центра масс;
• анализ функционирования бортовых систем КА при выполнении ими целевых функций;
• диагностику состояния бортовых систем КА, выявление аномальных и преданомальных ситуаций. Процесс управления сложным техническим динамическим объектом является весьма сложной и многокритериальной задачей.
Современный этап развития бортовых телеметрических систем (БТМС) характеризуется:
• существенным ростом объемов данных, получаемых от датчиковой аппаратуры и иных видов источников информации;
• стремлением максимально использовать выделенную информативность;
• желанием существенно сократить сроки разработки БТМС, исключая ошибки по ограничениям работы приборов и всей телеметрической системы в целом;
• стремлением переложить большую часть работы на ЭВМ с выдачей соответствующих рекомендаций по принятию решений.
Результатами работы БТМС являются возможность проведения траекторных измерений и контроля происходящих процессов на телеметрируемом объекте.
Предметом изучения в работе есть система БРТС «Орбита-IVMO».
Цель работы – это рассмотреть возможность модернизации системы БРТС «Орбита-IVMO».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• рассмотреть принципы работы и сруктуру системы БРТС «Орбита-IVMO»,
• обосновать выбор нового датчика, анализ и преимущества этого выбора,
• разработать схему сбора данных,
• провести моделирование отдельных частей схемы в САПР.
Актуальность работы заключается во все большем значении использования спутниковых систем в народном хозяйстве страны.
В современном мире сложно представить область деятельности, где не использовались бы телеметрические системы. Телеметрия стала как нервная система промышленных и научно-исследовательских комплексов, в том числе и космических аппаратов.
Особый интерес представляет область контроля КА, где телесисемы работают в особо сложных условиях. Таким образом есть необходимость развития, создания телеметрических систем нового поколения. Работы в этой области ведутся в течение последних десятилетий.
В данной работе рассмотрена система БРТС «Орбита-IVMO».
В первой главе приводится обзор состояния и тенденций развития бортовых телеметрических систем, а также существующие методики исследования которые применябтся и могут быть использованы в этой работе.
Во второй главе рассматриваются вопросы анализа состояния и тенденций развития бортовых телеметрических систем. Приводится анализ развитие радиотелеметрических систем. Изучается состав, основные требования и классификация радиотелеметрических систем, а также состав бортовой телеметрической системы.
В третьей главе (конструкторская часть) в начале приводится анализ системы и особенности адресации «Орбита-IVMO». Изучается устройство аналого-цифрового преобразователя. Приводится анализ существующей системы сбора данных вибродатчиков на изделиях ракетно-космической техники для понимания ...
