Файл: Разработка базовой структуры специального программноматематического обеспечения планирования операций для управления орбитальной группировкой ка нсэн.pdf

Разработка базовой структуры специального программно-
математического обеспечения планирования операций для
управления орбитальной группировкой КА НСЭН
Жигастова О.К.
Разработка базовой структуры специального программно-
математического обеспечения планирования операций для
управления орбитальной группировкой КА НСЭН
Жигастова О.К.
Центр Управления Полетами
Центр
Центр
Управления Полетами
Управления Полетами
Центр управления полетами Центрального научно-исследовательского института машиностроения,
141070, Московская область, г. Королев, ул. Пионерская, д4.
Тел.: (095) 513-44-64, Факс: (095) 586-84-34,
E-mail: snl@mcc.rsa.ru

Основные направления работы:
”
Определение основных задач планирования и соответствующих блоков специального программно-математического обеспечения (СПМО);
”
Построение технологических циклов управления КА НСЭН на примере
КА «Бауманец»;
”
Построение структуры взаимодействия между организациями, участвующими в процессе управления КА НСЭН, на примере КА
«Бауманец»;
”
Построение базовой структуры СПМО планирования операций КА
НСЭН;
”
Примеры работы СПМО, в частности, графические интерфейсы программ и отчёты.
Центр Управления Полетами
Центр
Центр
Управления Полетами
Управления Полетами

Центр Управления Полетами
Центр
Центр
Управления Полетами
Управления Полетами
1. Приём, обработка и идентификация исходных данных по планированию полёта от внешних абонентов;
2. Составление долгосрочных (месячных, недельных) программ полёта;
3. Планирование работы наземных средств управления;
4. Формирование информационных массивов командно-программной информации (КПИ);
5. Формирование программ сеансов связи;
6. Информационное взаимодействие с Главным конструктором и
Главным оператором и др. организациями, участвующими в управлении КА;
7. Передача массивов КПИ на наземные пункты и далее на борт КА.
Основные задачи планирования и соответствующие блоки СПМО:

Технологический цикл управления КА «Бауманец»
11-14
ТМИ,
ЭОТ,
ПИ
ТМИ, ЭОТ,
ПИ
ТМИ
ТМИ, Доклад об ориентации КА
ТМИ, ЭОТ,
ПИ
СБИ, ТМИ,
ЭОТ, ПИ
ТМИ, Доклад об ориентации КА
Обмен информацией (НПУ->ЦУП-М)
Программа
СС, ВП
Программа
СС, ВП
Программа
СС, ВП
Программа
СС, ВП
Обмен информацией (ЦУП-М->НПУ)
+
+
Приём информации с КА через
БАТ (бортовой абонентский терминал)
GLOBAL
STAR
+
+
+
+
Приём информации ДЗЗ
ППИ
Функции, аналогичные
ЦУП-М
ЦУП-Б
Формирование списка РК
Центр ГК
+
+
+
Планирование работ ДЗЗ, расчёт заявки ВП
ЦКН
+
+
+
Документирование
+
+
+
Вторичная обработка и отображение ТМИ
+
+
+
+
Оперативное управление в СС
+
+
+
+
+
Планирование СС
+
+
+
+
+
Формирование ОПП, СПП, ВП
ЦУП-М
+
Обработка информации НАП и расчёт СБИ
+
+
+
+
Обработка и передача ТМИ в
ЦУП
+
Сверка БШВ
+
+
+ по ВП
Съём ТМИ-СОС
+
Съём ТМИ-НАП
+
+
+
+
Съём ТМИ-температур
+
+
+
+
Съём накопленной ТМИ
+
+
+
+
Запись ВП
+
+
+
+
Выдача РК
Режим работы средств КИП
(ДОКА-Н)
КИП «Калуга»
КИП «Омск»
КИП «Калуга»
КИП «Омск»
Задействованный КИП
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
15
Суточные витки

Функциональная схема взаимодействия между организациями,
участвующими в процессе управления КА «Бауманец»
Центр управления
полётами
г. Королёв,
Московская обл.
Центр космических
наблюдений
г. Москва
Центр главного
конструктора
г. Реутов
МГТУ им. Баумана
г. Москва
НПУ "Калуга" (1)
НПУ "Омск" (2)
Заявка ВП и
РК (Ф201),
Ф200, ТМИ,
СБИ, ЭОТ,
ПИ, файлы
ответных
квитанций
ОПП, СПП, СС, КПИ
(файлы *.CMT), файлы
ответных квитанций
Ф100,Ф300,
Ф301,Ф302,
ПИ
Заявка ВП
(Ф201),
Ф200
Ф100,Ф300,Ф
301,Ф302,
КПИ (файлы
*.CMT), ЭОТ,
ТМИ
Заявка РК
(Ф201)
ТМИ, СБИ, ЭОТ, ПИ
ТМИ, СБИ, ЭОТ, ПИ
КПИ (файлы *.CMT)
КПИ (файлы *.CMT)

Центр Управления Полетами
Центр
Центр
Управления Полетами
Управления Полетами
1. Универсальная база данных планирования;
2. СПМО расчёта сборной баллистической информации;
3. СПМО автоматизированного информационного обмена с организациями, участвующими в процессе управления КА;
4. СПМО формирования общего плана полёта КА, плана заказа наземных средств управления и выдачи распоряжений на наземные командно-измерительные пункты (КИП);
5. СПМО формирования информационных массивов КПИ и рабочих программ РП;
6. СПМО по формированию детального суточного плана полёта КА и отображение его в графическом виде;
7. СПМО формирования программ сеансов связи;
8. СПМО передачи массивов КПИ на КИПы и далее на борт КА;
9. СПМО передачи сеансной и после сеансной информации;
10. СПМО обработки и отображения сеансной и после сеансной информации.
Перечень программ, составляющих базовую структуру СПМО:

Универсальная база данных планирования
Архитектура базы данных
сектора управления КА
Весь объем информации, необходимой для работы СПМО, состоит из следующих табличных пространств:
SYSTEM: Основной частью табличного пространства SYSTEM является словарь данных. Словарь данных представляет собой набор таблиц и представлений, которые используются для ссылок, обеспечивающих информацию о базе данных.
INDEXS: Табличное пространство INDEXS содержит данные по индексам.
TEMP: Табличное пространство TEMP используется для хранения временных сегментов, которые необходимы для сортировки.
TOOLS: Табличное пространство TOOLS содержит таблицы, необходимые инструментальным средствам СУБД.
BNO: Табличное пространство BNO содержит сборную баллистическую информацию.
PLAN:
Табличное пространство PLAN
содержит информацию о задействованных средствах КИПов, долгосрочных и оперативных планов, суточных планов полётов.
KPI: Табличное пространство KPI содержит коды рабочих и временных программ управления, планы сеансов связи.
OBMEN-VAB:
Табличное пространство OBMEN-VAB
содержит информацию о формах обмена, ответных квитанций, обмениваемые файлы.
OBMEN-KIP: Табличное пространство OBMEN-KIP содержит коды отправляемые на КИП и коды сеансной и после сеансной информации.
TMI: Табличное пространство TMI содержит файлы обработанной ТМИ.
PI:
Табличное пространство PI
содержит файлы пользовательской информации.
Для остальной информации выделены специализированные каталоги данных.
СУБД SQL Server 2000
Базы данных
Объекты
Таблицы
Столбцы
Индексы
Представления
Ограничения
Правила
Значения по умолчанию
Триггеры
Хранимые процедуры

Исходные данные и формы информац. обмена (БД планирования)
СПМО формирования ОПП
Формы информационного обмена, файлы ответных квитанций, СБИ, ТМИ, ЭОТ,
ПИ, файлы *.ОПП, *.ВП, *.РП,
*.СПП, *.ПСС
Документы информационного обмена
СПМО формирования СПП
СПМО формирования ПСС
Документы
СПП
Документы
ПСС
Коды
*.ПСС
site group
Организации, участвующие в процессе управления КА
КИП
Документы
ОПП
Файлы *.ВП,
*.СПП, *.ПСС
Баллисти- ческая БД
Функциональная схема базовой структуры СПМО планирования
операций КА НСЭН
СПМО формирования ВП и РП
Документы
ВП и РП
Коды КПИ
(*.ВП и *.РП)
СПМО передачи массивов КПИ на КИП
СПМО обработки и отображения сеансной и после сеансной информации
СПМО передачи сеансной и после сеансной информации
СПМО расчёта СБИ
Файлы *.ТМИ,
*.ЭОТ и *.ПИ
Заявка ВП и массивы РП, РК, ПК, МК, МПК команды, формы информационного обмена, файлы ответных квитанций
СБИ,
ТМИ,
ЭОТ, ПИ
СПМО информационного обмена

Экран
Мульти- медийный проектор
Группа планирования
ПК
Windows2000
ПК Windows2000
Схема размещения базовой структуры СПМО планирования
операций КА НСЭН на средствах ЦУП
КИП
ЭОТ,
ТИЗ,
ПИ,
(ТМИ)
Windows Server 2003
SQL Server 2000
(резервный)
Сервер КПИ,
СБИ, ЭТО,
ПЗС, ТИЗ,
ПСС, СПП,
ПИ, об.ТМИ,
Ф226, ИД, формы информацион- ного обмена, файлы ответ. квитанций
(основной)
сыр.ТМИ
КПИ,
ПЗС,
ПСС
Группа БНО
Сетевой принтер
СБИ
ТИЗ
КПИ,
ПЗС,
ПСС,
СПП
ЭОТ,
ПИ
Форм. инф. обмена,
файлы,
ответ.
квит.
СБИ,
КПИ
ИД и формы информац. обмена
Группа системного
администрирования
ПК Windows2000
(резервный)
Сетевой принтер
Обмен
(основной)
Форм. ОПП,
ПЗС, СПП,
ПСС, КПИ
(основной)
Администри- рование ЛВС, сервера, БД
(основной)
ЭОТ,об.ТМИ,ПИ
ЭОТ, ТИЗ, ПИ
КПИ, ПЗС, ПСС
site group
Организации, участвующие в процессе управления КА
Группа анализа
Сетевой принтер
ПК Windows2000
(резервный)
Анализ об.ТМИ,
ЭТО, ПИ
(основной)
ПИ
ПК Windows2000
(резервный)
Расчёт СБИ
(основной)
ИД и формы информац. обмена
СБИ,
ИД
Ф226
Ф226
Группа обработки сыр. ТМИ и
отображения СС
ПК Windows2000
(резервный)
Обработка сыр.ТМИ
(основной)
Сетевой принтер об.ТМИ
Отобр. на ПК, находящихся в контуре упр.
ТМИ,
ЭОТ,
ПИ,

СПМО расчёта СБИ

СПМО информационного обмена

СПМО формирования ОПП, ПЗС и выдачи распоряжений на
КИП

СПМО формирования ВП и РП

СПМО формирования СПП

СПМО формирования ПСС

Основные итоги работы:
”
В ходе выполнения работы была разработана базовая структура СПМО
планирования операций для управления различными КА НСЭН;
”
Были выделены задачи планирования, которые являются общими для различных КА и разработана структура программных модулей для реализации этих задач;
”
Разработана структура базы данных, обеспечивающей программный комплекс необходимыми исходными данными на протяжении всего цикла управления КА;
”
Определены задачи, выполняемые отдельными программными модулями, и правила их взаимодействия в составе программного комплекса;
”
Разработаны методы, позволяющие формализовать задачи управления, уникальные для отдельных КА, требования к программным модулям, реализующим эти функции, и спецификация взаимодействия этих модулей с другими модулями комплекса;
”
Предполагается, что разработанное СПМО будет использоваться при управлении из
ЦУП ЦНИИмаш КА, запуск которых намечен на 2006-2007 годы: «Бауманец»,
«БелКА», «Электро», «Стерх» и др. Это позволит повысить рентабельность эксплуатации аппаратно-программных средств ЦУП при управлении перспективной орбитальной группировкой КА НСЭН.
Центр Управления Полетами
Центр
Центр
Управления Полетами
Управления Полетами