Авиационная и ракетно-космическая техника
Наземные комплексы, стартовое оборудование, эксплуатация летательных аппаратов
Вдовитченко Ю.М., аспирант Научно-исследовательского института космических систем им. А.А. Максимова
ПРОВЕДЕНИЕ НАЗЕМНЫХ ИСПЫТАНИЙ БРТК.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕДУРЫ ИЛИ ИНТЕРАКТИВНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССА НА ОСНОВЕ СПЕЦИАЛЬНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
В статье описан результат применения однообъектных мнемосхем электрической схемы и СОТР БРТК в комплексе с базой данных телекоманд, расположенных по группам в точном соответствии с ежедневным планом испытаний. Такое сочетание обеспечило более оперативную работу, так как увеличило темп выдачи ТК в 2-3 раза и до двух раз сократило время на принятие решения о переходе к следующему шагу испытаний за счёт рациональной подачи результатов обработки ТМИ.
Ключевые слова: мнемосхема, телеметрический кадр, бортовой ретрансляционный комплекс (БРТК), гносиология, латентный, перцепция, афферентный, эфферентный.
ON GROUND PAYLOAD REPEATER TESTS.
AUTOMATATION OF THE TEST PROCEDURE OR INTERACTIVE PROCESS REPRESENTATION BY MEANS OF THE SPECIAL SOFTWARE
The article describes the results of the application of single-object mimics for the payload repeater electrical circuit and thermal control, which has been applied together with the data base of the relative teleco-mands collected in groups exactly according to the daily test plan. This combination provided higher efficiency and operability, increasing the frequency of the telecomand generation 2-3 times and, due to the efficient representation of the telemetry processing results, reduced the decision-making time for the next test step implementation.
Keywords: mnemonic, telemetry frame, on board repeater, gnosiology, latent, perception, afferent, efferent.
Наземные ПСИ (приёмосдаточные испытания) и лётные испытания БРТК КА связи проводятся в последовательности, определённой программой испытаний, согласованной с Заказчиком.
Для управления БРТК разработчик изделия формирует комплект ТК (телекоманд), который приводится в документе «Перечень дискретных телекоманд управления БРТК» или «Телекомандный лист». Телекомандный лист БРТК на 20 стволов содержит примерно 450500 ТК. Контроль за наиболее важными параметрами БРТК осуществляется по показаниям телеметрических датчиков, данные от которых обрабатывает программа отображения и контроля параметров кадра БРТК, использующая на входе файлы, содержащие в себе кадры БРТК, извлеченные из полных потоков телеметрической информации КА.
Для обеспечения возможности слежения за градиентом изменения ТМ параметров в ходе наземных испытаний выбирают шаг квантования 3 сек, в ходе лётных - 5 сек (в последнем случае учитывается возможность аппаратной задержки в 2 сек).
В ходе лётных испытаний, перед началом каждого дня испытаний КА на орбите, группой оперативного управления БРТК формируется план испытаний в виде формуляра, где указывается перечень ТК, необходимых для выдачи на борт КА в этот день. Для лётных испытаний на основе ЭД (эксплуатационной документации) создаётся ПО для контроля ТМИ БРТК - комплекс обработки телеметрии (КОТ) в виде формуляров и мнемосхем диаграммы соединений по высокой частоте.
Непосредственно перед началом испытаний с операторами проводятся тренинги по работе с этим ПО с привлечением программы - имитатора КА. В ходе тренингов у операторов формируются в памяти устойчивые визуальные образы испытательных конфигураций и расположения информации в формулярах. Это обеспечивает «привыкание» оператора к визуальным образам, характерным данному БРТК.
Процесс лётных испытаний проводится в интерактивном режиме так, что оператор ЦУП (центра управления) КА, для выдачи очередной ТК, получает голосовую команду от руководителя испытаний. Перед подачей голосовой команды руководитель сеанса должен получить подтверждение о штатном ходе процесса как от оператора БРТК, так и от оператора СМС (системы мониторинга связи).
После выдачи очередной разовой ТК и получения квитанции, подтверждающей прохождение команды (через 1-2 сек.), должно быть получено подтверждение результата действия ТК в виде ТМ отклика. Как правило, это укладывается в интервал 3-6 сек. на земле и 5-10 сек. на орбите. Последнее обусловлено тем, что результат действия ТК отображается только в следующем, после момента выдачи ТК, ТМ кадре. Таким образом, мы имеем равновероятное распределение времени ТМ отклика с дисперсией 3 сек. на земле и 5 сек. на орбите.
Для сокращения сроков создания КА возникает необходимость уменьшить время, необходимое для проведения цикла наземных испытаний БРТК. Анализ ситуации показывает, что существуют два направления развития:
1. Автоматизация процесса испытаний;
2.Оптимизация существующего интерактивного процесса испытаний.
Как известно автоматизация любого процесса требует отработанных алгоритмов работы, отработанного программного обеспечения, протестированного комплекта ТК. В ходе автоматического процесса программа следует заранее определённым жестким алгоритмам до того момента, как возникает проблемная ситуация. Далее требуется внесение корректив либо в программу, либо в базу данных, то есть требуется постоянное присутствие программиста.
Человек использует для решения проблемных ситуаций нечётко очерченные понятия, где нет точной регламентации ситуации, нет точных алгоритмов. Это обусловлено архитектурой построения человеческого мозга, как вычислительной машины, где всё подчинено решению задачи при минимальных вычислительных ресурсах.
В повседневной жизни человек постоянно сталкивается с ситуациями, когда стратегия его поведения не может, а возможно, и не нуждается в точной регламентации. Отражением этого является естественный человеческий язык, где за редким исключением есть однозначное отношением между знаком и обозначаемым им предметом. На языке шкалы кодирования и декодирования информации современный разговорный язык относится к «полужёстким». Для иллюстрации достаточно открыть любую словарную статью, например русско-английского словаря.
Согласно теории функциональной системы П. К. Анохина, принятие (нахождение) решения означает перевод одного системного физиологического процесса (афферентный синтез) в другой (программа действия).
Существуют два способа принятия решения: алгоритмический и эвристический.
Так как эвристический способ получения результата более подходит для стадии НИР, то на этапе ОКР у нас остаётся только алгоритмический способ принятия решения.
Исключить вероятность возникновения «нештатных ситуаций» даже на серийных изделиях практически невозможно. Количество их можно лишь минимизировать. Собственно это и является целью наземных испытаний, так как наряду с «человеческим» фактором присутствует ещё и фактор «отработанности» конструктива и документации. Но пока конструктив КА не отработан, более целесообразным представляется интерактивный процесс проведения испытаний, принятый в настоящее время на этапе лётных испытаний.
Возьмём его за основу. Для этапа лётных испытаний БРТК необходимо создать:
1.«Программу-имитатор КА», в которую заложен весь комплект ТК и ТМ отклик на них, что позволит проверить весь комплект ТК на корректность (базу данных ТК).
2. Программу обработки ТМИ - КОТ ТМ с введением в состав финальной версии КОТа базы данных по статусным и тарировочным кривым.
3. Мнемосхему БРТК.
4. Эксплуатационную документацию (ЭД).
5. Программный Комплекс для выдачи ТК на борт КА.
Распространим весь этот комплект на стадию наземных испытаний.
Положительный опыт, полученный при работе с БРТК КА «Ка28а1;-2», когда впервые при проведения наземных ПСИ БРТК в состав ПО для обработки ТМИ были включены мнемосхемы диаграмм соединений по высокой частоте и системы обеспечения тепловых режимов (СОТР) БРТК в количестве четырёх штук, позволил за счёт мнемосхем упростить и ускорить процесс принятия решений в ходе наземных испытаний (2,3).
В процессе испытаний оператору необходимо постоянно принимать решение: «Норма», «Ненорма». Процесс принятия решения - производное неопределенности ситуации, в которой оно совершается. При полной определенности, когда отсутствует возможность для альтернативных действий, в сущности, и нет никакой проблемы: решение принимается однозначно, автоматически, часто даже не затрагивая сферу сознания. Процесс выбора становится проблемой лишь тогда, когда в системе оператор - окружающая среда присутствует неопределенность применительно к осуществлению действий, направленных на достижение определенной цели или конечного результата.
Усложнение работы мозга, связанное с увеличением количества логических операций, требует большего времени для принятия решения. Поэтому усиление элементов неопределенности ситуации неизбежно приводит к усилению величины латентного периода реакции оператора.
Применение мнемосхем при наземных испытаниях БРТК КА «КазСат-2», значительно сократило величину латентного периода реакции. Особенно это проявилось в моменты, когда оператору в короткое время было необходимо проанализировать большой объем телеметрической информации (иногда до 350 ТМ параметров одновременно).
Мнемосхемы обеспечили возможность представления сразу всего объёма ТМИ по испытываемой подсистеме БРТК в одном визуальном образе. Это позволило оператору, образно говоря «за деревьями разглядеть лес» и предоставило возможность купировать проблемный узел.
Теперь при наземных испытаниях ТМИ представляется в дублированном виде:
1. В виде формуляров с представлением значений ТМ параметров как в датчиковом, так и в инженерном (обработанном) виде.
2. В виде мнемосхем.
Таким образом результат обработки ТМИ представляется в самом ценном в процессе испытаний виде - в виде экспресс - информации.
Это позволяет в короткое время, не обращаясь к базе данных с тарировочными и статусными кривыми решать вопросы по несоответствиям в проблемных случаях.
Процессы, происходящие при испытаниях БРТК можно условно разделить на два этапа:
Первый этап. Этап включения и выхода на рабочий режим, сопровождающийся высокодинамичными изменениями ТМ параметров. Здесь тр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.