РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ РЕАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАГРУЗКИ И ОБРАБОТКИ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Телеметрия – техника измерений на расстоянии. Телеметрия позволяет удовлетворить весьма важную потребность пользователя в данных об удаленных объектах.

В качестве одного из важных применений телеметрии можно назвать летные испытания новой модели летательного аппарата (ЛА). Для оценки работоспособности конструкции и летных характеристик ЛА нужно измерять расход топлива, характеристики работы двигателей, механические нагрузки, испытываемые фюзеляжем и крыльями, вибрации и температуры критически важных элементов летательного аппарата, параметры электронного оборудования ЛА, траекторные данные. Средства телеметрии следят за измерениями во множестве точек, число которых составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч, и предоставляют результаты измерений на их наземные компьютеры или дисплейные терминалы.

Группа сопровождения специального программного обеспечения (СПО) и обработки телеметрической информации (ТМИ) медленноменяющихся параметров (ММП) и система управления (СУ) ракета-носителя (РН) предназначена для обработки ТМИ медленно меняющихся параметров РН, разгонного блока (РБ), головной части (ГЧ) и космического аппарата (КА), расчетных и сигнальных параметров систем управления РН, телеизмерений кадров бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ) РН и РБ, а также импульсных параметров РН и команд дешифратора РБ.

Обработка параметров проводится с использованием коэффициентов усиления и тарировочных характеристик телеметрических датчиков, которые приводятся в журнале тарировочных характеристик.

Для каждого типа датчика используются свои формулы вычисления коэффициентов, которые зависят от алгоритма вычисления и варианта задания. Существует множество алгоритмов вычисления рассмотрим несколько из них:

1) Обработка параметров, измеряемых потенциометрическими датчиками типа: 2МД-Т, МДД-Те1, МД-Т, МД-ТС, ДТ-А, ДУС–Б-2Б проводится по следующему алгоритму:

- проводится калибровка измеряемого параметра относительно калибровочных уровней 0% и 100% локального коммутатора, на который на который заведен обрабатываемый параметр (1):

;                                                               (1)

где hi – значения обрабатываемого параметра в единицах телеметрической шкалы;

К_ЛК0%, К_ЛК100% – значения калибровочных уровней 0% и 100% локального коммутатора в единицах телеметрической шкалы;

Х_i  [%]– значение обрабатываемого параметра в процентах.

- проводится дешифровка обрабатываемого параметра по его тарировке из журнала ТХ датчиковой аппаратуры 8К82КМ ДЖХ ч.1. Значения между градуированными точками тарировочной характеристики вычисляется методом линейной аппроксимации (2):

                                             (2)

где Р_i – значение обрабатываемого параметра в физической величине;

 – значение градуированных точек тарировочной характеристики в % и физических величинах.

2) Обработка температурных параметров преобразователей «Микрон».

Обработка температурных параметров с преобразователей «Микрон» проводится по следующему алгоритму(3):

, Ом – для термометра сопротивления;                                 (3)

, мВ ‑ для термопар,                                                   (4)

где – код измеряемой величины;

,  – начальные уровни для термометров сопротивления (Ом) и термопар (мВ);

,  – чувствительность преобразователя «Микрон» в Ом/ед. и телеметрической шкалы для технических средств в мВ/ед. телеметрической шкалы для температурного параметра (ТП);

Перевод в физическую величину производится по алгоритму (5):

,                                                              (5)

 – коэффициенты аппроксимирующего полинома, рассчитанные по схеме Холецкого;

х – значения

Для параметров, измеряемых ТП, значение искомой температуры находится с учетом поправки на температуру холодного спая в i момент времени.

3) Обработка параметра числа оборотов ТНА. Обработка параметра числа оборотов измеряемых датчиком типа ЛХ-204 с преобразователем проводится по следующему алгоритму (6):

                                                                           (6)

где  – скорость вращения, об/мин;

 – число вставок на валу ТНА;

 – частота опроса, Гц;

 – номер уровня, определяется по формуле (7):

;                                                           (7)

где

;                                                                             (8)

 – величина измеряемого сигнала в единицах телеметрической шкалы(ТШ);

 – величина максимального калибровочного уровня ЛК в единицах ТШ;

 – уровень выходного напряжения, соответствующий уровню ;

 – нулевой уровень преобразователя, В;

 – максимальный (калибровочный) уровень, В;

П ­– число переполнений, зафиксированное регистратором.

4) Обработку параметров акустических давлений, измеряемых системой датчиком типа «ДХС517» проводится по следующему алгоритму (9):

,                                                                     (9)

где  – величина звукового давления, Па;

 – напряжение бортовой калибровки, В;

 – значение двойной амплитуды бортовой калибровки в единицах ТШ;

 – чувствительность датчика, мкВ/Па;

 – коэффициент усиления блока СС-9НФМ;

 – поправочный коэффициент, определяется по формуле (10):

 ;                                                                         (10)

где  – входная емкость блока СС-9НФМ, пФ;

 – собственная емкость датчика, пФ;

 – емкость кабеля от датчика до блока СС-9НФМ, пФ.

Значения , , , ,,  берутся из журнала тарировочных характеристик на изделие. Исходя из выше предложенного можно сделать вывод, что математической модели  для подготовки исходных данных медленноменяющихся параметров (ММП) телеметрической информации к пуску РН.

Список литературы:

1. Гвоздева Т.В., Баллод Б.А. Проектирование информационных систем: учеб. пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2013. - 508 с.: ил.
2. Игнатьев А.В. Методы и средства проектирования информационных систем и технологий [Электронный ресурс]: учебное пособие. - Волгоград: ВолгГАСУ, 2014. - Учебное электронное издание сетевого распространения.
3. Колдаев В.Д., Гагарина Л.Г. «Основы алгоритмизации и программирования» М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2016. – 320 с.: ил.
4. Федотова Д.Э., Семенов Ю.Д., Чижик К.Н. CASE-технологии: Практикум. - М.: Горячая линия-Телеком, 2014.-160 с: ил.
5.  http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_colier/6543/ТЕЛЕМЕТРИЯ (Дата обращения 02.01.2020)