Введение

В настоящее время для обработки телеметрической информации при подготовке ракет-носителей 14А14, 14А15 на техническом и стартовых комплексах площадки 43 космодрома Плесецк, используется комплекс автоматизированной обработки телеметрической информации (КАО ТМИ-С), введенный в эксплуатацию в 2023 году. Комплекс предназначен для приема, регистрации и автоматизированной обработки телеметрической информации бортовой системы радиотелеметрических измерений РТСЦ. Прием телеметрической информации осуществляется от наземных приемно-регистрирующих систем МРТК-4А (при работе с изделием 14А15) и ТМС «Источник-М» (при работе с изделием 14А14).

Область применения комплекса:

— проведение автоматизированной обработки и оценки результатов подготовки изделия на техническом и стартовом комплексе;

— проведение автоматизированной обработки при пуске в целях оперативной оценки ТМИ и ведение репортажа о полете изделия;

— проведение послеполетного анализа, подготовка отчетных материалов и обеспечение работ по выявлению причин замечаний в работе бортовых систем.

Телеметрическая станция МРТК-4А

Рис. 1. Рабочее место оператора системы МРТК-4А

Малогабаритные радиотелеметрические комплексы МРТК-4 (МРТК-4А) предназначены для приема в диапазонах М, Д1, Д4 радиосигналов, поступающих на антенные системы, и приема сигналов по кабельным радио и видеотрактам, поступающих на входы приемных устройств, регистрации и отображения на средствах ПЭВМ принятой телеметрической информации в структурах КИМ-Ц, БИТС-2, РТСЦМ.

Комплекс МРТК-4 имеет три канала приема, предварительной обработки, регистрации и отображения телеметрической информации (ТМИ). При этом два канала являются основными (рабочими), а один используется для «горячего» резерва.

Комплекс МРТК-4 обеспечивает одновременный прием радиосигналов с линейной взаимно-ортогональной поляризацией на антенну дециметрового диапазона волн и антенну метрового диапазона волн.

Комплекс МРТК-4А обеспечивает прием радиосигналов, поступающих по кабелю на вход с передатчиков бортовых систем измерений на частотах диапазонов М, Д1, Д4 или видеосигналов с бортовых систем измерений, работающих в структурах КИМ-Ц, БИТС-2, РТСЦМ.

Комплексы МРТК-4 и МРТК-4А обеспечивают:

— демодуляцию принятых радиосигналов и выделение информационных слов и синхросигналов из принятого потока ТМИ;

— формирование последовательного кода текущего (наземного) времени, совмещенного с импульсами тактовой частоты 1 кГц и привязку этого кода к сигналам СЕВ;

— ввод в ПЭВМ полного потока принимаемой телеметрической информации, поступающего в виде информационных слов, импульсов синхронизации и сопровождающих ТМИ импульсов кода текущего времени;

— регистрацию (запоминание) принимаемой информации на жесткий магнитный диск (ЖМД) ПЭВМ в темпе приема ТМИ;

— архивирование зарегистрированной информации на дисках DVD-RW по окончании сеанса связи путем перезаписи информации с ЖМД ПЭВМ;

— воспроизведение зарегистрированной информации как с ЖМД ПЭВМ, так и с диска DVD-RW, вывод ее на экран монитора ПЭВМ для контроля поступления при записи;

— видеоконтроль принимаемого потока ТМИ на экране монитора ПЭВМ как во время приема ТМИ, так и при воспроизведении зарегистрированной ТМИ с ЖМД ПЭВМ, либо с диска DVD-RW;

— отображение текущего (наземного) времени на мониторе ПЭВМ в виде часов, минут и секунд либо непрерывного счета секунд (как при записи, так и при воспроизведении информации);

— отображение на экране ПЭВМ для каждого потока уровня АРУ приемника, соотношение сигнал-шум и другой служебной информации;

— — выдачу полного потока принятой и зарегистрированной информации на средства обработки телеметрической информации через локальную вычислительную сеть (ЛВС).

Чувствительность комплекса МРТК-4 не хуже 10 мкВ на входе антенных усилителей и 30 мкВ на входе приемных устройств при вероятности ошибки приема информации не более 10– ⁴ .

Электропитание комплексов МРТК-4 (МРТК-4А) осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Мощность потребления электроэнергии не превышает 500 Вт.

Время непрерывной работы составляет не более 30 часов, с последующим перерывом не менее часа. Для проведения автономных тестовых проверок комплекса по радио и по видеосигналу в составе комплекса имеется оборудование, обеспечивающее имитации радио и видеосигналов в заданных структурах.

Процедуры настройки комплекса на выбранную несущую частоту радиосигнала и структуру БРТС и декоммутация назначенной структуры ТМ кадра выполняется установленной программой «МРТК-3» [МРТК-4. Руководство по эксплуатации. ИВЯФ.461271.044 РЭ].

На данный момент времени комплекс МРТК-4А применяется для приема ТМИ с бортовых систем измерений РКН «Союз-2» этапа 1В, и передачи потока ТМИ на комплекс автоматизированной обработки ТМИ (КАО ТМИ-С) для последующего анализа и обработки телеметрической информации.

Телеметрическая станция «Источник-М»

Рис. 2. Рабочее место оператора станции «Источник-М»

Телеметрическая станция «Источник-М» БЛИЖ.401270.001.002 изготовлена на предприятии НПП «Мера» в 2019 году и предназначена для приёма, демодуляции, регистрации, декоммутации, документирования одновременно до 8 потоков телеметрической информации (ТМИ) от антенно-фидерных устройств (АФУ) измерительных пунктов, стартовых комплексов, и при проведении тестовых проверок систем телеизмерений изделий РКТ в условиях ТП, стендов.

ТМС-М должна выполнять:

— приём радиосигналов (высокочастотных (ВЧ) сигналов) телеметрических структур,

— приём низкочастотных (НЧ) сигналов телеметрических структур,

— демодуляцию радиосигналов,

— регистрацию полученных данных на жёсткие магнитные и оптические диски,

— воспроизведение, обработку и представление данных,

— обмен данными по каналу Ethernet.

Технические характеристики:

ТМС-М обеспечивает одновременный приём от двух до восьми радиопотоков в диапазоне 120…250 МГц следующих бортовых радиотелеметрических систем (БРТС):

— СКУТ с информативностью 640 тыс.изм/с — в виде двух потоков (т. е.одновременный приём до 4 потоков по 640 тыс.изм/с);

— СКУТ с информативностью 320 тыс. изм/с;

— «Сириус» с информативностью 320 тыс. изм/с;

— «Пирит» с информативностью 32, 64, 128, 256 кбит/с;

— «Орбита» с информативностью 196608, 393216, 786432, 1572864, 3145728 бит/с;

— РТС9 КИМ-Ц с информативностью 32, 64, 128, 256, 512 кбит/с;

— РТСЦ-М2 с информативностью 512, 1024 кбит/с;

— РТС9 ВИМ с информативностью 32, 64, 128, 256 кбит/с;

— РТС-9Ц с информативностью от 2 до 1024 кбит/с;

— БИТС-2 с информативностью от 2 до 1024 кбит/с.

ТМС-М обеспечивает совместную работу со следующими АФУ: «Изумруд», «Жемчуг-МС», ТНА-57У, Б-529, «Дельта», «Кедр».

Захват и удержание синхронизации ТМС-М осуществляет при следующих отклонениях несущей частоты от номинала:

— БРС-4 (СКУТ, Сириус) не более 1 МГц;

— РТС-9 ВИМ, РТС-9 КИМ-Ц, РТС-9Ц, БИТС-2, «Пирит», «Орбита-ТМ» не более 250 КГц;

Динамический диапазон входного сигнала по напряжению — 90 дБ.

Избирательность по соседнему каналу более 60 дБ.

Избирательность по зеркальному каналу более 60 дБ.

Максимальный уровень входного сигнала — 1 В.

Чувствительность каждого канала ТМС-М:

а) для цифровых БРТС не хуже 10 мкВ при вероятности ошибки приема информации на символ не более 10– ^5– 10– ⁶ ;

б) для аналоговой БРТС не хуже 30 мкВ при величине шумов и взаимовлияний по каждому каналу не более 5 %.

Время вхождения ТМС-М в связь не более 30 мс.

Время восстановления приема ТМС-М после кратковременных пропаданий радиосигнала не более 20 мс.

ТМС-М обеспечивает возможность одновременного приема НЧ и ВЧ сигналов.

ТМС-М регистрирует ТМИ не менее трех часов.

ТМС-М перезаписывает в выбранном объёме ТМИ с жёсткого диска на оптический.

ТМС-М обеспечивает обработку и представление ТМИ в соответствии с выбранными алгоритмами в реальном времени или при воспроизведении.

ТМС-М обеспечивает приём и передачу данных по каналу Ethernet.

Временная привязка ТМИ к сигналам СЕВ с погрешностью <100 мкс.

Временная привязка ТМИ к сигналам автономного времени с дискретностью 1 мс.

Потребляемый ТМС-М ток не более 3 А.

Электропитание ТМС-М — напряжение переменного тока 198...242 В частотой 50 Гц.

Состав ТМС-М

В состав ТМС-М входят:

— устройство приёма и демодуляции «MIC-ТМ» — от одного до четырёх;

— устройство регистрации ТМИ (ТМР);

— коммутатор Ethernet;

— имитатор телеметрических сигналов МЕ-718;

— конвертер ВЧ МЕ-710 БЛИЖ.403530.010.001;

— принтер;

— источник бесперебойного питания (ИБП);

— сетевой фильтр;

— стойка промышленная;

— комплект кабелей и переходных соединителей;

— комплект ЗИП;

— эксплуатационная документация в соответствии с ведомостью эксплуатационных документов.

Процедуры настройки ТМС-М на выбранную несущую частоту радиосигнала и структуру БРТС и декоммутация назначенной структуры ТМ кадра выполняется установленной в ТМР программой «ТМ Регистратор». Конфигурация программы создаётся оператором в диалоговом режиме и содержит данные для настройки установленных в MIC-ТМ модулей, сетевых подключений и параметров декоммутации ТМ потоков.

Главное окно программы «ТМ Регистратор» (рис. 3), разделено на три части:

а) правая верхняя часть — панель управления работой программы с кнопками управления и полями отображения служебной информации;

б) правая нижняя часть — панель отображения настроек текущего сеанса работы;

в) левая часть — область отображения обработанной информации, в виде гистограмм информации локальных коммутаторов, осциллограмм и списков значений параметров.

1. Способы представления на экране компьютера декоммутированных элементов ТМ кадра и значений телеметрируемых параметров выбираются на вкладках формуляров, создаваемых на основе установленных шаблонов. [«ТМ Регистратор». Руководство оператора БЛИЖ.409802.001–01 34].

Для размещения ТМС-М требуется площадь не менее 4 м ² .

Размещение устройств ТМС-М — произвольное, исходя из удобства оператора и длины кабелей, входящих в комплект поставки.

Заземление (или зануление) устройств выполняется через разъёмы питания 220 В и клемму заземления на корпусе MIC-ТМ.

Соединение устройств ТМС-М осуществляется с помощью штатных кабелей в соответствии со схемой электрической общей. [Станция «Источник-М». Руководство по эксплуатации. БЛИЖ.401270.001.002 РЭ].

Заключение

Таким образом, станция «Источник-М» имеет простое исполнение в структуре компоновки составных частей. Она более современна (работает на ОС WINDOWS 11, в то время как на МРТК-4А устанавливается ОС WINDOWS XP). Также не маловажным фактором является простота настройки и использования в штатной работе станции «Источник-М» благодаря устанавливаемой программе «ТМ Регистратор» (программа «МРТК-3» менее удобна и оснащена меньшим количеством функций). Время работы комплекса МРТК-4А ограничено 30 часами непрерывной работы. Использование ТМС-М по времени не ограничено.

МРТК-4 имеет три канала приема, регистрации и отображения информации, обеспечивает прием радиосигналов или видеосигналов с бортовых систем измерений, работающих в структурах КИМ-Ц, БИТС-2, РТСЦМ, в то время, как «Источник-М» может принимать, регистрировать и документировать до восьми потоков телеметрической информации в структурах СКУТ, «Пирит», «Сириус», «Орбита», РТС9 КИМ-Ц, РТСЦ-М2, РТС9 ВИМ, РТС-9Ц и БИТС-2.

Таким образом, при сравнении технических характеристик телеметрической станции «Источник-М» и комплекса МРТК-4А, можно с уверенностью сделать вывод, что ТМС-М более современная, универсальная и удобная система для приема, регистрации и обработки телеметрической информации.

Перечень сокращений

АФУ — антенно-фидерное устройство.

БРТС — бортовая радиотелеметрическая система.

ВЧ — высокая частота.

ЖМД — жесткий магнитный диск.

ЗИП — запасные инструменты и принадлежности.

ИБП — источник бесперебойного питания.

КАО — комплекс автоматизированной обработки.

ЛВС — локальная вычислительная сеть.

МЗУ — магнитное запоминающее устройство.

МРТК — малогабаритный радиотелеметрический комплекс.

НЧ — низкая частота.

ПЭВМ — персональная электронная вычислительная машина.

РКН — ракета космического назначения.

РКТ — ракетно-космическая техника.

РТСЦ — радиотелеметрическая система цифровая.

СЕВ — система единого времени.

ТМИ — телеметрическая информация.

ТМР — телеметрический регистратор.

ТМС — М — станция «Источник-М».

ТП — техническая позиция.

УСД — устройство сбора и декоммутации.

Литература:

1. МРТК-4. Руководство по эксплуатации. ИВЯФ.461271.044 РЭ.
2. Станция «Источник-М». Руководство по эксплуатации. БЛИЖ.401270.001.002 РЭ.
3. «ТМ Регистратор». Руководство оператора БЛИЖ.409802.001–01 34.