CC BY
40Решетневскце чтения
рез резисторы входного и опорного напряжений к одному (инвертирующему) входу ОУ обеспечивает работу ОУ практически с нулевыми дифференциальными входными напряжениями. Нужно иметь в виду, что многие типы ОУ не допускают сколько-нибудь существенного входного дифференциального напряжения. Достоинство регенераторной схемы состоит в том, что шумы входного сигнала и нестабильности питания не вызывают колебаний выходного напряжения вблизи порога переключения, в отличие от того, как это имеет место в безгистерезисных компараторах. Гистерезис передаточной характеристики обусловлен наличием положительной обратной связи в ОУ через резистор, включенный между неинверти-рующим входом и выходом ОУ. Включение двухстороннего стабилитрона между инвертирующим входом и выходом ОУ предотвращает насыщение ОУ и огра-
ничивает перепад его выходного напряжения при переключении (рис. 2). Таким образом, оба ОУ работают в линейном режиме, что обусловливает повышение их быстродействия.
Устройство может быть выполнено как на дискретных элементах, в том числе SMD-компонентах, так и в интегральном исполнении.
Библиографические ссылки
1. Костерин А. Применение компараторов в регуляторах // Контроль и автоматика. 2007. № 2. С. 13-23.
2. Кручинин В. А. Ренегеративный компаратор. Патент РФ № 2062548, 20.06.1996.
3. Parle J. J., Skele M. Dual comparator trigger circuit for glitch capture. Patent US № 5498985, 12.03.1996.
4. Великанов Д. А. Двухпороговый регенераторный компаратор. Патент РФ № 2426222, 10.08.2011.
D. A. Velikanov
L. V. Kirensky Institute of Physics SB RAS, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk
DOUBLE-THRESHOLD REGENERATIVE COMPARATOR
Double-threshold regenerative comparator made on the basis of the operational amplifiers is described. The device is monitored to see if the input voltage is between two specified threshold voltages, or it goes beyond the specified range. Controlling the switching threshold of the comparator is carried out by means of a single-source reference voltage.
© Великанов Д. А., 2012
УДК 629.78.058.54
Д. В. Дымов, Н. П. Ценникова
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Красноярск
СТРУКТУРА ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОГО СООБЩЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Рассмотрены существующие решения по организации унифицированной структуры телеметрического сообщения для перспективных навигационных, телекоммуникационных и связных спутников разработки ОАО «ИСС».
Современные телеметрические системы, применяемые в составе КА разработки ОАО «ИСС», обеспечивают передачу телеметрического сообщения КА на средства наземного комплекса управления (НКУ) с помощью программно-управляемого формирователя транспортных телеметрических кадров.
Одной из особенностей структуры телеметрического сообщения перспективных КА является пакетный способ передачи данных. В общем виде передача пакетов данных в составе телеметрического сообщения приведен на рис. 1.
Основным структурным элементом телеметрического сообщения являются виртуальные каналы (ВК), обеспечивающие мультиплексирование пакетов от различных источников данных (диагностическая ин-
формация от приборов и систем КА, отчетная информация о бортовых процессах) в главный канал -транспортный ТМ кадр (ТК) (рис. 2).
Главный заголовок ТК обеспечивает синхронизацию с аппаратно-программными средствами приемной станции НКУ, телеметрическая информация передается в составе информационного поля ТК (табл. 1). В общем случае длина информационного поля может быть переменной, но постоянной для конкретного КА (проекта).
Вторичный заголовок транспортного кадра (ВЗ) обеспечивает идентификацию текущего кадра в непрерывной последовательности ТК интерфейса «КА -НКУ» и привязку его к бортовой шкале времени (БШВ) посредством маркера времени.
Космическое электронное приборостроение
Данные пакета № 1__Данные пакета № 2
СП1 СП2 СП3 КСП 1 СП1 С /П 2 СПЗ КС П2
/ \\
ВЗ 1 ЗВК1 1 ВК1 1 'ЗВК2 1 ВК2 КСТК ВЗ 1 ЗВЙ 1 ВК1 1 ЗВК2 | ВК2 1 КСТ К ВЗ 1 ЗВК1 1ВК1 1 >ЗВК2 1 ЧВК2 | ксТК ВЗ 1 ЗВК1 )
ТКк-1 ТКк ТКк+1 ТКк+2
Рис. 1. Структура телеметрического сообщения: СП - сегмент пакета; КСП - контрольная сумма пакета; ВЗ - вторичный заголовок транспортировочного ТМ кадра; ЗВК - заголовок виртуального канала; ВК - виртуальный канал; КСТК - контрольная сумма текущего транспортировочного кадра
Главный заголовок ТК Резерв Информационное поле ТК
69 Ьй 256 Ьй 4096 Ьй (512 Ьуе)
Рис. 2. Общая структура транспортного кадра
Таблица 1
Структура информационного поля ТК
Вторичный ВК! КСТК
заголовок ТК ЗВК Данные КСП ВК„-1 ВК„
16 бит 32 бит 0-504 байт 8 бит 16 бит
Таблица 2
Структура поля «Заголовок виртуального канала»
ДВК ПВК ТП ПР ТС резерв ОЧП
9 Ьй 1 Ьй 4 Ьй 2 Ьй 2 Ьй 4 Ьй 10 Ьй
Контрольная сумма транспортного кадра (КСТК) обеспечивает контроль достоверности передаваемых данных на транспортном уровне «КА - ЦУП». Алгоритм, принятый для КСТК, - СЯС16.
Виртуальный канал (ВК) представляет собой группу 8-разрядных каналов, через которую передаются данные пакета источника. Общее количество виртуальных каналов в ТК может быть от 1 до 8, при этом длина виртуального канала может быть произвольной. Таким образом, в одном ТК могут передаваться (мультиплексироваться) данные от 1 до 8 пакетов различных источников.
Виртуальный канал имеет унифицированную структуру, состоящую из заголовка виртуального ка -нала (ЗВК) длиной 32 бита, полезные данные, передаваемые через виртуальный канал, и необязательное поле контроля достоверности данных пакета КСП (необходимость КСП и алгоритм СЯС8/16 определяется для каждого пакета отдельно).
Заголовок виртуального канала обеспечивает автоматическое демультиплексирование пакетов данных из общего информационного потока ТК (табл. 2).
Основные поля ЗВК:
9-разрядное поле «ДВК» - длина (количество 8-разрядных слов) виртуального канала. Возможные значения - от 0 до 512 байт.
1-разрядное поле «ПВК» - признак последнего ВК текущего транспортировочного кадра. Возможные значения: 02 - промежуточный ВК, 12 - последний ВК;
4-разрядное поле «ТП» - тип (идентификатор) пакета данных передаваемого через текущий виртуальный канал. Возможные значения: 00002 - пакет БПО (ВСТАВКА); 00012, 00102, 00112 - пакеты режима «Допусковый контроль»; 01002 - пакет СТР; 01012 -пакет БУ БКУ; 01102 - пакет «Сигнальная ТМИ»; 01112 - пакет «Аналоговая ТМИ»; 10002 - пакет «Служебная и технологическая ТМИ»; 10012-11112 -резерв;
2-разрядное поле «ПР» - признак режима передачи пакета. Возможные значения: 002 - штатный режим передачи данных; 012 - передача данных режима «Тест К1»; 102 - передача данных режима «Тест К2»; 112 - резерв;
Решетневские чтения
2-разрядное поле «ТС» - тип сегмента, используется при сегментации пакета источника. Возможные значения: 002 - пакет без сегментации; 012 - первый сегмент пакета; 102 - промежуточный сегмент пакета; 112 - последний сегмент пакета;
10-разрядное поле «ОЧП» - оставшаяся часть (8-разрядных слов) передаваемого пакета через текущий ВК.
Реализация предложенной структуры телеметрического сообщения позволит унифицировать для различных КА структуру телеметрического сообщения, существенно сократить время и стоимость разработки наземных средств обработки телеметрической информации.
D. V. Dymov, N. P. Tsennikova JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
TELEMETRY DATA STRUCTURE IN THE MODERN SPACECRAFTS
The solutions of telemetry data unified structure for prospective navigation and telecommunication satellites developed in JSC "ISS" are examined.
© Дымов Д. В., Ценникова Н. П., 2012
УДК 621.316.7
Д. В. Ивлев
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
КОНСТРУКЦИЯ КОМПЛЕКСА ЭНЕРГОПРЕОБРАЗУЮЩЕГО ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
В настоящее время в ОАО «ИСС» разрабатывается новая конструкция комплекса энергопреобразующего (КЭП) для перспективных космических аппаратов. Особенностями новой конструкции КЭП должны стать уменьшенные массогабаритные показатели, обеспечение лучшего теплоотвода от теплонагруженных элементов, лучшая ремонтопригодность, более высокие показатели надежности.
В современном мире неотъемлемой частью жизни человека стало использование услуг, предоставляемых с помощью космических аппаратов. С их помощью оказываются услуги связи, телевидения, предоставляется интернет, обеспечивается навигация, геодезия, решаются научные задачи. Перед космическими аппаратами ставятся новые задачи, предъявляются ужесточающиеся требования.
Одним из основных приборов в составе космического аппарата является комплекс энергопреобра-зующий (КЭП), обеспечивающий питание всех систем космического аппарата.
Конструктивное построение КЭПа вытекает из требований, предъявляемых к бортовой аппаратуре современных негерметичных космических аппаратов.
К таким требованиям относятся: требования к устойчивости внешним воздействующим факторам (устойчивость к механическим, климатическим воздействиям, воздействиям факторов космического пространства), функциональные и конструктивные требования (требования по газовыделению и потере массы неметаллических материалов, уменьшение массо-габаритных показателей, обеспечение теплового режима прибора), требования по обеспечению ресурса и
надежности (обеспечение длительного срока активного существования (САС) космического аппарата).
Для выполнения всех предъявляемых требований разрабатывается новая конструкция КЭП. Конструкция строится по иерархическому принципу, являющемуся одним из основных принципов системного подхода при проектировании РЭА.
Выполнение предъявляемых требований достигается путем применения высокоинтегрированных ЭРИ, материалов с меньшим удельным весом, различных покрытий. Применение новой конструкции позволит значительно уменьшить общую массу прибора, за счет исключения лишних конструктивных деталей. Произойдет уменьшение относительной конструктивной составляющей в массе прибора.
Для обеспечения теплового режима прибора уменьшается количество переходов от ЭРИ до тер-мостабилизированной поверхности КА, уменьшается тепловое сопротивление каждого перехода. Для очень теплонагруженных блоков будут использоваться гипертеплопроводящие структуры (ГТПС). Они будут встраиваться в основание для лучшего распределения тепла и его передачи на посадочную плоскость блока. Электрический монтаж силовых
