Meteor M1 tauraron dan adam
Source: vladtime.ru
Gabatarwar
Ayyukan fasahar sararin samaniya ba zai yiwu ba ba tare da sadarwar rediyo ba, kuma a cikin wannan labarin zan yi ƙoƙari in bayyana mahimman ra'ayoyin da suka kafa tushen ka'idodin da Kwamitin Ba da Shawarwari na Ƙasashen Duniya ya tsara (CCSDS. Za a yi amfani da wannan gajarta a ƙasa). .
Wannan sakon zai mayar da hankali ne a kan Layer mahada, amma kuma za a gabatar da mahimman ra'ayoyi don wasu yadudduka. Wannan labarin ba zai yiwu ya zama cikakken bayanin ma'auni ba. Kuna iya duba shi a CCSDS. Duk da haka, suna da wuyar fahimta, kuma mun dauki lokaci mai yawa don ƙoƙarin fahimtar su, don haka a nan ina so in samar da bayanai na asali, wanda zai kasance da sauƙin fahimtar duk wani abu. Don haka, bari mu fara.
Babban Ofishin CCSDS
Wataƙila wani yana da tambaya: me yasa kowa zai bi ka'idodi idan za ku iya haɓaka tarin ka'idojin radiyo na mallakar ku (ko ma'aunin ku, tare da blackjack da sabbin fasalulluka), ta haka ƙara tsaro na tsarin?
Kamar yadda aikin ya nuna, yana da fa'ida don bin ƙa'idodin CCSDS don adadin dalilai masu zuwa:
- Kwamitin da ke da alhakin buga ƙa'idodin ya haɗa da wakilai daga kowace babbar hukumar kula da sararin samaniya a duniya, suna kawo kwarewa mai mahimmanci da aka samu tsawon shekaru masu yawa na ƙira da aiki na ayyuka daban-daban. Zai zama wauta sosai a yi watsi da wannan gogewar kuma mu sake takawa kan raƙumansu.
- Waɗannan ka'idodin suna goyan bayan kayan aikin tashar ƙasa riga a kasuwa.
- Lokacin magance kowace matsala, koyaushe kuna iya neman taimako daga abokan aiki daga wasu hukumomi don su gudanar da zaman sadarwa tare da na'urar daga tashar su ta ƙasa. Kamar yadda kuke gani, ma'auni abu ne mai matuƙar amfani, don haka bari mu kalli mahimman abubuwan su.
gine
Ma'auni sune jerin takaddun da ke nuna samfurin OSI (Open System Interconnection), wanda aka fi sani da OSI, sai dai cewa a matakin haɗin bayanan haɗin gwiwar yana iyakance ga rarrabuwa zuwa telemetry (ƙasa - sararin samaniya - Duniya) da telecommands (uplink).
Bari mu kalli wasu matakan daki-daki, farawa da na zahiri da motsi sama. Don ƙarin haske, za mu yi la'akari da gine-gine na gefen karɓa. Mai watsawa shine hoton madubin sa.
Layer na jiki
A wannan matakin, siginar rediyon da aka daidaita yana jujjuya zuwa rafi kaɗan. Ma'auni a nan galibi shawara ne a cikin yanayi, tunda a wannan matakin yana da wahala a ɓoye daga takamaiman aiwatar da kayan aikin. Anan, babban aikin CCSDS shine ayyana gyare-gyaren da aka yarda da su (BPSK, QPSK, 8-QAM, da sauransu) da ba da wasu shawarwari kan aiwatar da hanyoyin daidaita alamomi, ramuwar Doppler, da sauransu.
Aiki tare da matakin rikodi
A bisa ƙa'ida, mai sublayer ne na layin haɗin bayanai, amma galibi ana raba shi zuwa wani keɓantacce saboda mahimmancinsa a cikin ƙa'idodin CCSDS. Wannan Layer yana jujjuya rafin bit zuwa abin da ake kira Frames (telemetry ko telecommands), wanda zamuyi magana game da shi daga baya. Ba kamar aiki tare ta alama a Layer na zahiri ba, wanda ke ba ku damar samun daidaitaccen rafi na bit, ana yin aiki tare da firam anan. Yi la'akari da hanyar da bayanai ke ɗauka a wannan matakin (daga ƙasa zuwa sama):
Duk da haka, kafin wannan, yana da daraja faɗi wasu kalmomi game da coding. Wannan hanya tana da mahimmanci don nemo da/ko gyara kurakuran da babu makawa faruwa yayin aika bayanai akan tashar rediyo. Anan ba za mu yi la'akari da hanyoyin yankewa ba, amma za mu sami bayanan da suka wajaba don fahimtar ƙarin dabaru na matakin.
Lambobi na iya zama toshe ko ci gaba. Ma'auni ba sa tilasta amfani da takamaiman nau'in ɓoyewa, amma dole ne ya kasance kamar haka. Lambobin ci gaba sun haɗa da lambobin juyi. Ana amfani da su don ɓoye rafi mai ci gaba da gudana. Wannan ya bambanta da toshe lambobi, inda aka raba bayanai zuwa codeblocks kuma za'a iya ƙididdige su cikin cikakkun tubalan. Toshe lambar tana wakiltar bayanan da aka watsa da kuma bayanan da aka haɗe da su don tabbatar da daidaiton bayanan da aka karɓa da kuma gyara kurakurai masu yuwuwa. Lambobin toshe sun haɗa da shahararrun lambobin Reed-Solomon.
Idan aka yi amfani da rufaffiyar juzu'i, bitstream yana shiga mai yankewa daga farko. Sakamakon aikinsa (duk wannan, ba shakka, yana faruwa a ci gaba) shine CADU (nau'in bayanan shiga tashoshi) bayanan bayanan. Wannan tsarin yana da mahimmanci don aiki tare da firam. A ƙarshen kowane CADU akwai mai haɗa synch maker (ASM). Waɗannan su ne bytes 4 da aka sani a gaba, wanda mai aiki tare ke gano farkon da ƙarshen CADU. Wannan shine yadda ake samun aiki tare da firam.
Mataki na zaɓi na gaba na aiki tare da faifan ɓoye yana da alaƙa da keɓantattun Layer na zahiri. Wannan shi ne derandomization. Gaskiyar ita ce don cimma aikin aiki tare da alamar, sauyawa akai-akai tsakanin alamomi yana da mahimmanci. Don haka, idan muka aika, a ce, kilobyte na bayanai wanda ya ƙunshi gaba ɗaya, aiki tare zai ɓace. Don haka, yayin watsawa, bayanan shigarwar suna gauraya tare da jeri-na-bazuwar lokaci-lokaci ta yadda yawan sifilai da waɗanda suka zama iri ɗaya.
Bayan haka, an ƙaddamar da lambobin toshe, kuma abin da ya rage shine samfurin ƙarshe na daidaitawa da matakin ɓoyewa - firam.
Data Link Layer
A gefe guda, mahaɗin Layer processor yana karɓar firam, kuma a ɗaya gefen yana fitar da fakiti. Tun da girman fakiti ba a iyakance ga ƙa'ida ba, don ingantaccen watsa su ya zama dole a rushe su cikin ƙananan sifofi - firam. Anan zamu kalli sassa guda biyu: daban na telemetry (TM) da kuma wayoyin sadarwa (TC).
Telemetry
A taƙaice, wannan shine bayanan da tashar ƙasa ke karɓa daga jirgin. Duk bayanan da aka watsa an raba su zuwa ƙananan guntu na tsayayyen tsayi - firam waɗanda ke ɗauke da bayanan da aka watsa da filayen sabis. Bari mu dubi tsarin firam:
Kuma bari mu fara la'akarinmu da babban taken firam ɗin telemetry. Ƙari ga haka, zan ƙyale kaina kawai in fassara ma'auni a wasu wurare, tare da ba da wasu ƙarin haske a kan hanya.
Dole ne filin ID na tashar Jagora ya ƙunshi lambar sigar firam da mai gano na'urar.
Kowane jirgin sama, bisa ga ka'idojin CCSDS, dole ne ya kasance yana da nasa na musamman mai ganowa, wanda, yana da firam, mutum zai iya tantance na'urar da yake. A bisa ka'ida, ya zama dole a gabatar da aikace-aikacen yin rajistar na'urar, kuma za a buga sunanta, tare da mai gano ta, a buɗaɗɗen maɓuɓɓuka. Duk da haka, masana'antun Rasha sukan yi watsi da wannan hanya, suna sanya mai gano sabani ga na'urar. Lambar sigar firam ɗin tana taimakawa tantance wane nau'in ma'auni ne ake amfani da shi don karanta firam ɗin daidai. A nan za mu yi la'akari da kawai mafi m misali da version "0".
Filin ID na Virtual Channel dole ne ya ƙunshi VCID na tashar da fakitin ya fito. Babu ƙuntatawa akan zaɓi na VCID; musamman, tashoshin kama-da-wane ba dole ba ne a ƙidaya su a jere.
Mafi sau da yawa akwai buƙatar multix watsa bayanai. Don wannan dalili, akwai tsarin tashoshi masu kama-da-wane. Misali, tauraron dan adam na Meteor-M2 yana watsa hoton launi a cikin kewayon da ake iya gani, yana rarraba shi zuwa baki da fari guda uku - kowane launi ana watsa shi a cikin tashar kama-da-wane a cikin fakiti daban, kodayake akwai wasu sabani daga ka'idoji a cikin tsarin ta Frames.
Filin tuta na sarrafawa zai zama mai nuni ga kasancewar ko rashi na filin Kula da Ayyuka a cikin firam ɗin na'urar sadarwa. Waɗannan bytes 4 a ƙarshen firam ɗin suna ba da amsa lokacin da ake sarrafa isar da firam ɗin telecommand. Za mu yi magana game da su kadan kadan.
Manyan firam ɗin tashoshi na kama-da-wane filaye ne waɗanda ake ƙara su da ɗaya duk lokacin da aka aika firam. Yi hidima azaman mai nuna cewa ba a rasa ko da firam ɗaya ba.
Matsayin firam ɗin bayanai na telemetry shine ƙarin baiti biyu na tutoci da bayanai, waɗanda za mu kalli kaɗan kaɗan daga cikinsu.
Filin tuta na Sakandare dole ne ya zama mai nuni ga kasancewar ko rashi na Babban Jigo a cikin firam ɗin na'urar sadarwa.
Idan kuna so, zaku iya ƙara ƙarin taken kan kowane firam kuma sanya kowane bayanai a can bisa ga zaɓinku.
Filin mai nuna kai na farko, lokacin da aka saita tutar aiki tare zuwa "1", zai ƙunshi wakilcin binary na matsayi na octet na farko na Fakitin farko a Filin Bayanai na firam ɗin telemetry. An ƙidaya matsayi daga 0 a cikin tsari mai hawa daga farkon filin bayanai. Idan babu farkon fakitin a cikin filin bayanai na firam ɗin telemetry, to mai nuni zuwa filin taken na farko dole ne ya sami darajar a cikin wakilcin binary "11111111111" (wannan na iya faruwa idan fakiti mai tsawo ya bazu akan firam fiye da ɗaya. ).
Idan filin bayanan ya ƙunshi fakiti mara amfani (Bayani mara aiki), to mai nuni zuwa taken na farko yakamata ya sami ƙimar a cikin wakilcin binary "11111111110". Amfani da wannan filin, dole ne mai karɓa ya daidaita rafi. Wannan filin yana tabbatar da cewa an dawo da aiki tare koda an jefar da firam.
Wato fakiti na iya, faɗi, farawa a tsakiyar firam na 4 kuma ya ƙare a farkon 20th. Ana amfani da wannan filin don nemo farkonsa. Har ila yau, fakitin suna da header wanda ke bayyana tsawonsa, don haka idan aka sami mai nuni zuwa ga taken farko, dole ne na'ura mai sarrafa hanyar haɗi-Layer ta karanta, ta yadda za a tantance inda fakitin zai ƙare.
Idan filin sarrafa kuskure yana nan, dole ne a ƙunshe shi a cikin kowane firam ɗin telemetry don takamaiman tasha ta zahiri a duk lokacin aikin.
Ana ƙididdige wannan filin ta amfani da hanyar CRC. Dole ne tsarin ya ɗauki n-16 rago na firam ɗin telemetry kuma saka sakamakon lissafin cikin rago 16 na ƙarshe.
Kungiyoyin TV
Firam ɗin umarnin TV yana da bambance-bambance masu mahimmanci. Tsakanin su:
- Tsarin taken daban-daban
- Tsawon tsayi. Wannan yana nufin cewa ba a saita tsayin firam ɗin da tsauri ba, kamar yadda ake yi a cikin na'urorin sadarwa, amma yana iya bambanta dangane da fakitin da aka watsa.
- Tsarin garantin isar da fakiti. Wato jirgin dole ne, bayan an karɓi shi, ya tabbatar da daidaiton liyafar firam, ko buƙatar turawa daga firam ɗin da za a iya samu tare da kuskuren da ba za a iya gyarawa ba.
Filaye da yawa sun riga sun san mu daga kan firam ɗin telemetry. Suna da manufa ɗaya, don haka a nan za mu yi la'akari da sababbin filayen kawai.
Dole ne a yi amfani da ɗan tuta ɗaya don sarrafa firam ɗin dubawa a mai karɓa. Ƙimar "0" na wannan tuta za ta nuna cewa firam ɗin firam Nau'in A ne kuma dole ne a tabbatar da shi bisa ga FARM. Ƙimar "1" na wannan tuta ya kamata ta nuna wa mai karɓa cewa wannan firam ɗin firam Nau'in B ne kuma ya kamata ya ketare binciken FARM.
Wannan tuta tana sanar da mai karɓa ko za a yi amfani da tsarin yarda da isar da firam da ake kira FARM - Karɓar Firam da Hanyar Bayar da rahoto.
Dole ne a yi amfani da tutar umarnin sarrafawa don fahimtar ko filin bayanai yana jigilar umarni ko bayanai. Idan tutar "0" ce, to dole ne filin bayanan ya ƙunshi bayanai. Idan tutar "1" ce, to dole ne filin bayanai ya ƙunshi bayanin sarrafawa don FARM.
FARM shine na'ura mai iyaka wanda za'a iya daidaita sigoginsa.
RSVD. SPARE - abubuwan da aka tanada.
Da alama CCSDS yana da tsare-tsare a gare su a nan gaba, kuma don dacewa da juzu'in ƙa'idodin ƙa'idar sun riga sun tanadar da waɗannan ramukan a cikin sigogin daidaitattun yanzu.
Dole ne filin tsayin firam ya ƙunshi lamba a cikin ɗan wakilcin da yayi daidai da tsayin firam a cikin octets ban da ɗaya.
Filin bayanan firam ɗin dole ne ya bi kan kai ba tare da sarari ba kuma ya ƙunshi adadin adadin octets, wanda zai iya zama matsakaicin tsayin octets 1019. Dole ne wannan filin ya ƙunshi ko dai toshe bayanan firam ko bayanin umarni na sarrafawa. Toshe bayanan firam ɗin dole ne ya ƙunshi:
- lamba adadin octets mai amfani
- babban yanki yana biye da adadin adadin adadin octets na bayanan mai amfani
Idan taken yana nan, to dole ne toshe bayanan ya ƙunshi Fakiti, saitin Fakiti, ko ɓangaren Fakiti. Toshe bayanai ba tare da kan kai ba ba zai iya ƙunsar sassan Fakiti ba, amma yana iya ƙunsar tubalan bayanan sigar sirri. Ya biyo bayan haka ana buƙatar rubutun kai lokacin da toshe bayanan da aka watsa bai dace da firam ɗaya ba. Tushen bayanan da ke da rubutun kai ana kiransa sashi
Dole ne filin tutoci biyu ya ƙunshi:
- "01" - idan sashin farko na bayanan yana cikin toshe bayanan
- "00" - idan tsakiyar ɓangaren bayanan yana cikin toshe bayanan
- "10" - idan yanki na ƙarshe na bayanai yana cikin toshe bayanan
- "11" - idan babu rabo kuma daya ko fiye fakiti dace gaba daya a cikin bayanai block.
Dole ne filin ID na MAP ya ƙunshi sifili idan ba a yi amfani da tashoshin MAP ba.
Wani lokaci 6 ragowa da aka ware wa tashoshi masu kama-da-wane ba su isa ba. Kuma idan ya zama dole don ninka bayanai akan adadin tashoshi masu girma, ana amfani da wasu rago 6 daga taken ɓangaren.
FARM
Bari mu dubi tsarin aiki na tsarin kula da isar da ma'aikata. Wannan tsarin yana ba da damar yin aiki da firam ɗin wayoyin sadarwa kawai saboda mahimmancin su (ana iya sake buƙatar telemetry koyaushe, kuma jirgin dole ne ya ji tashar ƙasa a sarari kuma koyaushe yana bin umarninsa). Don haka, a ce mun yanke shawarar sake kunna tauraron dan adam, kuma aika fayil ɗin binary mai girman kilobytes 10 zuwa gare shi. A matakin haɗin yanar gizo, an raba fayil ɗin zuwa firam 10 (0, 1, ..., 9), waɗanda ake aika sama ɗaya bayan ɗaya. Lokacin da aka gama watsawa, tauraron dan adam dole ne ya tabbatar da daidaiton liyafar fakiti, ko bayar da rahoton wane firam ɗin kuskuren ya faru. Ana aika wannan bayanin zuwa filin sarrafa aiki a cikin firam ɗin telemetry mafi kusa (Ko jirgin sama na iya fara watsa firam ɗin mara aiki idan ba shi da abin faɗi). Dangane da na'urar wayar da aka karɓa, ko dai mu tabbatar da cewa komai yayi kyau, ko kuma mu ci gaba da aika saƙon. Bari mu ɗauka tauraron dan adam bai ji firam #7 ba. Wannan yana nufin za mu aika masa da firam ɗin 7, 8, 9. Idan babu amsa, an sake aika fakiti duka (da sauransu sau da yawa har sai mun gane cewa ƙoƙarin banza ne).
A ƙasa akwai tsarin filin kula da aiki tare da bayanin wasu filayen. Bayanan da ke cikin wannan filin ana kiransa CLCW - Communication Link Control Word.
Tun da sauƙin za ku iya tsammani daga hoton manufar manyan filayen, kuma sauran suna da ban sha'awa don kallo, Ina ɓoye cikakken bayanin a ƙarƙashin mai lalata.
Bayanin filayen CLCWSarrafa Nau'in Kalma:
Don irin wannan, kalmar sarrafawa dole ne ta ƙunshi 0
Sigar Kalma ta Sarrafa (Lambar Sigar CLCW):
Don irin wannan nau'in, kalmar sarrafawa dole ne ta kasance daidai da "00" a cikin wakilcin bit.
Filin Matsayi:
An ƙayyade amfani da wannan filin don kowane manufa daban. Ana iya amfani da su don inganta gida ta hukumomin sararin samaniya daban-daban.
Ganewar Tashoshi Mai Kyau:
Dole ne ya ƙunshi mai gano tashar kama-da-wane wadda wannan kalmar sarrafawa ke da alaƙa da ita.
Tutar shiga tashar ta jiki:
Tuta dole ne ya ba da bayani game da shirye-shiryen jikin mai karɓa. Idan Layer na zahiri na mai karɓa bai shirya don karɓar firam ɗin ba, to dole ne filin ya ƙunshi "1", in ba haka ba "0".
Tutar gazawar aiki tare:
Tuta na iya nuna cewa Layer na zahiri yana aiki a matakin sigina mara kyau kuma adadin firam ɗin da aka ƙi ya yi yawa. Amfani da wannan filin ba na zaɓi ba ne; idan ana amfani da shi, dole ne ya ƙunshi "0" idan akwai aiki tare, da "1" idan ba haka ba.
Tuta mai toshewa:
Wannan bit zai ƙunshi matsayin kulle FARM na kowane tashoshi mai kama-da-wane. Ƙimar "1" a cikin wannan filin yakamata ta nuna cewa FARM ba ta da ƙarfi kuma za a jefar da firam ɗin don kowane nau'i mai kama da juna, in ba haka ba "0".
Tutar jira:
Za a yi amfani da wannan bitar don nuna cewa mai karɓar ba zai iya sarrafa bayanai akan ƙayyadadden tashoshi mai kama-da-wane ba. Ƙimar "1" tana nuna cewa duk firam ɗin za a jefar da su akan wannan tasha mai kama da juna, in ba haka ba "0".
Tutar Gaba:
Wannan tuta za ta ƙunshi "1" idan ɗaya ko fiye nau'in firam ɗin A an jefar da su ko kuma an sami giɓi, don haka sake aikawa ya zama dole. Tutar "0" tana nuna cewa babu firam ɗin da aka sauke ko tsallakewa.
Darajar amsa:
Lambar firam ɗin da ba a karɓa ba. Ƙaddara ta mai ƙira a cikin firam ɗin telecommand
cibiyar sadarwa Layer
Mu dan tabo wannan matakin. Akwai zaɓuɓɓuka guda biyu a nan: ko dai yi amfani da ka'idar fakitin sararin samaniya, ko sanya duk wata yarjejeniya a cikin fakitin CCSDS.
Bayanin ka'idar fakitin sararin samaniya jigo ne don wani labarin dabam. An ƙera shi don ƙyale abubuwan da ake kira aikace-aikace don musayar bayanai ba tare da matsala ba. Kowane aikace-aikacen yana da adireshinsa da ainihin ayyukansa don musayar bayanai tare da wasu aikace-aikacen. Hakanan akwai ayyuka waɗanda ke bin hanyoyin zirga-zirga, sarrafa isarwa, da sauransu.
Tare da encapsulation duk abin da ya fi sauƙi kuma mafi bayyane. Ma'auni suna ba da damar tattara duk wata yarjejeniya cikin fakitin CCSDS ta ƙara ƙarin rubutun kai.
Inda taken ke da ma'anoni daban-daban dangane da tsawon ka'idar da aka lissafta:
Anan babban filin shine tsayin tsayi. Yana iya bambanta daga 0 zuwa 4 bytes. Hakanan a cikin wannan taken dole ne ku nuna nau'in ka'idar da aka rufe ta amfani da tebur .
Rufin IP yana amfani da wani ƙari don tantance nau'in fakiti.
Kuna buƙatar ƙara ƙarin kan kai guda ɗaya, tsayin octet ɗaya:
Inda PID aka ɗauki wani mai gano yarjejeniya
ƙarshe
A kallo na farko, yana iya zama kamar masu kan CCSDS ba su da yawa kuma ana iya watsar da wasu filayen. Lallai, ingancin tashar da aka samu (har zuwa matakin cibiyar sadarwa) shine kusan 40%. Duk da haka, da zarar bukatar aiwatar da wadannan ka'idoji ta taso, za a fahimci cewa kowane fanni, kowane fanni yana da nasa muhimmin manufa, yin watsi da abin da ke haifar da shubuha da dama.
Idan kungiyar habrasociety ta nuna sha'awar wannan batu, zan yi farin cikin buga jerin labaran da suka sadaukar da ka'ida da aikin sadarwar sararin samaniya. Na gode da kulawar ku!
Sources
PS
Kar a buga da karfi idan kun sami wani kuskure. Bayar da rahoto kuma za a gyara su :)
source: www.habr.com