peyka Meteor M1
Çavkanî: vladtime.ru
Pîrozbahiyê
Xebata teknolojiya fezayê bêyî ragihandina radyoyê ne mimkun e, û di vê gotarê de ez ê hewl bidim ku ramanên sereke yên ku bingeha standardên ku ji hêla Komîteya Şêwirmendiya Navneteweyî ya Sîstemên Daneyên Fezayê (CCSDS) ve hatine pêşve xistin vebêjim. .
Ev post dê di serî de li ser qata girêdana daneyê bisekine, lê têgehên bingehîn ji bo qatên din jî dê bêne destnîşan kirin. Ev gotar bi tu awayî nabêje ku ravekirinek bêkêmasî û bêkêmasî ya standardan be. Hûn dikarin li wê bibînin CCSDS. Lêbelê, têgihîştina wan pir dijwar e, û me gelek dem derbas kir ku em wan fam bikin, ji ber vê yekê li vir ez dixwazim agahdariya bingehîn peyda bikim, ku ew ê pir hêsantir be ku her tiştê din fam bike. Ji ber vê yekê, em dest pê bikin.
Mîsyona Noble ya CCSDS
Dibe ku pirsek kesek hebe: çima divê her kes li gorî standardan tevbigere ger hûn dikarin staka protokola radyoya xweya xwedan (an standarda xwe, bi blackjack û taybetmendiyên nû) pêşve bibin, bi vî rengî ewlehiya pergalê zêde bikin?
Wekî ku pratîk destnîşan dike, ji ber çend sedemên jêrîn girtina standardên CCSDS-ê bikêrtir e:
- Komîteya berpirsiyar a weşandina standardan nûnerên her ajansên mezin ên asmanî li cîhanê vedihewîne, ku ezmûna bênirx ku di gelek salan de ji sêwirandin û xebitandina mîsyonên cihêreng de hatî bidestxistin, tîne. Dê pir bêaqil be ku meriv vê ezmûnê paşguh bike û dîsa li ser rayên wan gav bavêje.
- Van standardan ji hêla alavên qereqola erdê ve ku berê li sûkê ne têne piştgirî kirin.
- Dema ku pirsgirêk çareser bikin, hûn dikarin her gav ji hevkarên saziyên din alîkariyê bigerin da ku ew bi cîhaza ji qereqola xweya erdê ve danişîna pêwendiyê pêk bînin. Wekî ku hûn dikarin bibînin, standard tiştek pir bikêr in, ji ber vê yekê em li xalên wan ên sereke binêrin.
avakarî
Standard komek belge ne ku modela OSI (Pêwendiya Pergala Vekirî) ya herî gelemperî nîşan didin, ji bilî ku di asta girêdana daneyê de hevparî bi dabeşkirina telemetry (girêdana daketin - feza - Erd) û telefermanan (uplink) sînordar e.
Ka em bi hûrgulî li hin astan binihêrin, ji fizîkî dest pê bikin û ber bi jor ve biçin. Ji bo zelalbûna mezintir, em ê mîmariya aliyê wergirtinê bifikirin. Yê ku vediguhêze neynika wê ye.
Tebeqeya fizîkî
Di vê astê de, sînyala radyoyê ya modulkirî vediguhezîne tîrêjek bit. Pîvanên li vir bi gelemperî di xwezayê de şêwirdar in, ji ber ku di vê astê de dijwar e ku meriv ji pêkanîna taybetî ya hardware veqetîne. Li vir, rola sereke ya CCSDS ev e ku modulasyonên pejirandî diyar bike (BPSK, QPSK, 8-QAM, hwd.) û hin pêşniyaran li ser pêkanîna mekanîzmayên hevdemkirina sembolan, tezmînata Doppler, hwd.
Asta hevdemkirinê û kodkirinê
Bi fermî, ew bineqatek qata girêdana daneyê ye, lê bi gelemperî ji ber girîngiya wê di nav standardên CCSDS de di qatek cûda de tê veqetandin. Ev qat tîrêjê bit diguherîne nav çarçeweyan (telemetrî an telefermanan), ku em ê paşê li ser biaxivin. Berevajî hevdengkirina sembolê ya li qata laşî, ku destûrê dide te ku hûn guheztina bitê ya rast bi dest bixin, hevdemkirina çarçovê li vir tê kirin. Riya ku daneyan di vê astê de digire (ji binî ber bi jor) binihêrin:
Lêbelê, berî wê, hêja ye ku çend peyvan li ser kodkirinê bêjin. Ev prosedur ji bo dîtin û/an rastkirina xeletiyên bit-ê yên ku bi neçarî dema şandina daneyan li ser kanalek radyoyê çêdibin hewce ye. Li vir em ê prosedurên deşîfrekirinê nehesibînin, lê dê tenê agahdariya ku ji bo têgihiştina mentiqa din a astê hewce bike bistînin.
Kod dikarin blok an berdewam bin. Pîvan zorê li karanîna celebek taybetî ya şîfrekirinê nakin, lê divê ew weha hebe. Kodên domdar kodên konvokî hene. Ew ji bo şîfrekirina herikîna bit a domdar têne bikar anîn. Ev berevajî kodên blokê ye, ku dane li blokên kodê têne dabeş kirin û tenê di nav blokên tevahî de têne deşîfre kirin. Bloka kodê daneyên veguhestî û agahdariya zêde ya pêvekirî ya ku ji bo rastkirina rastbûna daneya hatî wergirtin û rastkirina xeletiyên mimkun hewce dike temsîl dike. Kodên blokê kodên navdar ên Reed-Solomon hene.
Heke kodkirina konvolutional were bikar anîn, bitstream ji destpêkê ve dikeve dekoderê. Encama xebata wê (ev hemî, bê guman, bi domdarî diqewime) blokên daneyê CADU (yekîneya daneya gihîştina kanalê) ne. Ev avahî ji bo hevdemkirina çarçoveyê pêdivî ye. Di dawiya her CADU de çêkerek hevdemkirinê ya pêvekirî (ASM) heye. Vana 4 bayt in ku ji berê ve têne zanîn, ku bi wan hevdengker destpêk û dawiya CADU-yê dibîne. Bi vî rengî hevdemkirina çarçoveyê pêk tê.
Qonaxa vebijarkî ya din a qatê hevdemkirin û şîfrekirinê bi taybetmendiyên qata laşî ve girêdayî ye. Ev derandomîzasyon e. Rastî ev e ku ji bo bidestxistina hevdemkirina sembolan, guheztina pir caran di navbera sembolan de hewce ye. Ji ber vê yekê, heke em, bêje, kilobyte daneya ku bi tevahî ji yekan pêk tê ragihînin, hevdengkirin dê winda bibe. Ji ber vê yekê, di dema veguheztinê de, daneya têketinê bi rêzek pseudo-randomî ya periyodîk ve tê tevlihev kirin da ku tîrbûna sifir û yekan yekreng be.
Dûv re, kodên blokê têne deşîfre kirin, û ya ku dimîne hilbera paşîn a asta hevdemkirinê û kodkirinê ye - çarçoveyek.
Daneyên Girêdana Daneyê
Ji aliyekî ve, pêvajoya qata girêdanê çarçoweyan distîne, û ji hêla din ve ew pakêtan derdixe. Ji ber ku mezinahiya pakêtan bi fermî ne tixûbdar e, ji bo veguheztina pêbawer a wan pêdivî ye ku ew di nav strukturên piçûktir - çarçewe de werin dabeş kirin. Li vir em ê li du beşan binihêrin: ji hev cuda ji bo telemetry (TM) û teleferman (TC).
Telemetry
Bi tenê, ev daneyên ku qereqola erdê ji keştiya fezayê distîne ev e. Hemî agahdariya hatî veguheztin li perçeyên piçûk ên dirêjiyek sabît têne dabeş kirin - çarçoveyên ku daneya şandin û qadên karûbarê vedihewîne. Ka em ji nêz ve li avahiya çarçoveyê binêrin:
Û em nihêrîna xwe bi sernavê sereke ya çarçoveya telemetrîyê dest pê bikin. Wekî din, ez ê bihêlim ku ez standardan li hin deveran bi hêsanî wergerînim, di rê de hin ronîkirinan bidim.
Qada Nasnameya Master Channel divê nimreya guhertoya çarçoveyê û nasnameya cîhazê hebe.
Her keştiya fezayê, li gorî standardên CCSDS, pêdivî ye ku nasnameya xweya yekta hebe, bi vê yekê, ku çarçoveyek hebe, meriv dikare diyar bike ku ew aîdê kîjan cîhazê ye. Bi fermî, pêdivî ye ku serîlêdanek ji bo tomarkirina cîhazê were şandin, û navê wê, ligel nasnameya wê, dê di çavkaniyên vekirî de were weşandin. Lêbelê, hilberînerên rûsî pir caran vê prosedurê paşguh dikin, nasnameyek keyfî ji cîhazê re destnîşan dikin. Hejmara guhertoya çarçoweyê dibe alîkar ku diyar bike ka kîjan guhertoya standardan tê bikar anîn da ku çarçove rast were xwendin. Li vir em ê tenê standarda herî muhafezekar bi guhertoya "0" re bifikirin.
Qada Nasnameya Kanala Virtual divê VCID-a kanala ku pakêt jê hatî vehewîne. Di hilbijartina VCID-ê de bi taybetî ti sînorkirin tune, kanalên virtual ne hewce ne ku bi rêzdarî bêne jimartin.
Pir caran pêdivî ye ku daneyên hatine şandin multiplex bikin. Ji bo vê armancê, mekanîzmaya kanalên virtual heye. Mînakî, satelayta Meteor-M2 wêneyek rengîn di nav rêza xuyayî de vediguhezîne, wê li sê reş û spî dabeş dike - her reng di kanalek xweya virtual de di pakêtek cihêreng de tê veguheztin, her çend di nav standardan de hin veqetînek heye. avahiya çarçoveyên wê.
Qada ala Kontrola Xebatê dê nîşana hebûn an nebûna qada Kontrola Xebatê ya di çarçoveya telemetrî de be. Van 4 baytên li dawiya çarçovê ji bo peydakirina bersivê dema kontrolkirina radestkirina çarçoveyên telefermandariyê kar dikin. Em ê li ser wan hinekî paşê biaxivin.
Hejmarên çarçoweya kanala sereke û virtual ew zevî ne ku her gava ku çarçoveyek tê şandin yek bi yek zêde dibin. Wek nîşanek xizmetê bikin ku yek çarçoveyek winda nebû.
Rewşa daneya çarçoweya telemetrîyê du baytên din ên ala û daneyan e, ku em ê tenê li çendan binêrin.
Qada ala Sernivîsa Duyemîn divê nîşana hebûn an nebûna Sernavek Duyemîn di çarçoveya telemetrî de be.
Heke hûn bixwazin, hûn dikarin sernavek din li her çarçoveyek zêde bikin û li gorî biryara xwe her daneyê li wir bi cîh bikin.
Qada Yekem Header Pointer, dema ku ala hevdemkirinê li ser "1" tête danîn, dê di Qada Daneyê ya çarçoveya telemetrîyê de temsîlek binar ya pozîsyona okteta yekem a Pakêta yekem hebe. Helwest ji destpêka qada daneyê ve bi rêza hilkişînê ji 0 tê hejmartin. Ger di qada daneya çarçoweya telemetrî de destpêkek pakêtê tunebe, wê hingê divê qada nîşana sernivîsa yekem di temsîla binary "11111111111" de nirxa xwe hebe (ev dibe ku heke pakêtek dirêj li ser bêtirî çarçoveyek belav bibe. ).
Ger di qada daneyê de pakêtek vala (Daneyên Bêkar) hebe, wê hingê nîşana sernavê yekem divê di nûneriya binaryê de nirxa "11111111110" hebe. Bi karanîna vê zeviyê, wergir divê herikînê hevdeng bike. Ev qad piştrast dike ku hevdemkirin ji nû ve were vegerandin tevî ku çarçove dakevin.
Ango, pakêtek dikare, bêje, di nîvê çarçoweya 4-an de dest pê bike û di destpêka 20-an de biqede. Ev qad ji bo dîtina destpêka xwe tê bikaranîn. Di pakêtan de sernavek jî heye ku dirêjahiya wê diyar dike, ji ber vê yekê dema ku nîşanek ji sernavê yekem re were dîtin, pêdivî ye ku pêvajoya pêvek-girêdan wê bixwîne, bi vî rengî diyar bike ku pakêt dê li ku biqede.
Ger qadek kontrolê ya xeletiyê hebe, divê ew di her çarçoveyek telemetrî de ji bo kanalek laşî ya taybetî li seranserê mîsyonê were girtin.
Ev qad bi rêbaza CRC tê hesibandin. Pêdivî ye ku prosedur n-16 bit ji çarçoweya telemetrîyê bigire û encama hesabkirinê têxe nav 16 bitên paşîn.
Tîmên TV
Di çarçoveya fermana TV de çend cûdahiyên girîng hene. Di nav wan de:
- Struktura sernavê cûda
- Dirêjahiya dînamîk. Ev tê vê wateyê ku dirêjahiya çarçoveyê bi hişk nayê danîn, wekî ku di telemetrî de tê kirin, lê dikare li gorî pakêtên hatine veguheztin cûda bibe.
- Mekanîzmaya garantiya radestkirina pakêtê. Ango, keştiya fezayî, piştî wergirtina wê, divê rastbûna wergirtina çarçovê piştrast bike, an jî ji çarçoveyek ku dikaribû bi xeletiyek nesererastkirî were wergirtin daxwaz bike.
Ji serê çarçoweya telemetrîyê jixwe gelek zevî ji me re nas in. Heman armanca wan heye, ji ber vê yekê em ê li vir tenê qadên nû bifikirin.
Pêdivî ye ku yek bit ala derbazkirinê were bikar anîn da ku kontrolkirina çarçovê li wergirê. Nirxa "0" ya ji bo vê alê nîşan dide ku çarçove çarçoveyek Tîpa A ye û divê li gorî FARM were verast kirin. Nirxa "1" ji bo vê alê divê ji wergirê re destnîşan bike ku ev çarçove çarçoveyek Tîpa B ye û divê ji kontrolkirina FARM derbas bibe.
Ev ala wergir agahdar dike ka meriv mekanîzmayek pejirandina radestkirina çarçoveyê bi navê FARM - Mekanîzmaya Pejirandin û Raporkirina Çarçoveyê bikar bîne an na.
Pêdivî ye ku ala fermana kontrolê were bikar anîn da ku fêm bikin ka qada daneyê fermanek an daneyê vediguhezîne. Ger ala "0" be, wê hingê divê qada daneyê daneyan hebe. Ger ala "1" be, wê hingê divê qada daneyê agahdariya kontrolê ya FARM hebe.
FARM makîneyek rewşa dawîn e ku pîvanên wê dikarin werin mîheng kirin.
RSVD. SPARE - bit parastî.
Wusa dixuye ku CCSDS di pêşerojê de ji wan re planek heye, û ji bo lihevhatina paşverû ya guhertoyên protokolê wan van bit jixwe di guhertoyên heyî yên standard de veqetandiye.
Di qada dirêjahiya çarçoveyê de divê hejmareke di temsîla bit de hebe ku bi dirêjahiya çarçoveyê di oktetan de kêmasî yek e.
Qada daneya çarçovê divê sernavê bêyî valahiyê bişopîne û jimareyek oktetan hebe, ku dikare herî zêde 1019 oktetan be. Pêdivî ye ku ev qada bloka daneya çarçovê an agahdariya fermana kontrolê hebe. Pêdivî ye ku bloka daneya çarçoveyê hebe:
- hejmara yekjimar a octetên daneyên bikarhêner
- sernivîsa beşê li dûv hejmareke bêkêmasî ya octetên daneyên bikarhêner
Ger sernavek hebe, wê gavê bloka daneyê divê Pakêtek, komek Paketan, an beşek ji Paketê hebe. Blokek daneyê bêyî sernav nikare parçeyên Paketan bigire, lê dikare blokên daneya formata taybet bigire. Ji vê yekê derdikeve ku gava ku bloka daneya hatî veguheztin di çarçoveyek de cîh nagire sernavek pêdivî ye. Ji bloka daneyan a ku sernavek wê heye, perçeyek tê gotin
Qada alayên du-bit divê hebe:
- "01" - heke beşa yekem a daneyê di bloka daneyê de ye
- "00" - heke beşa navîn ya daneyê di bloka daneyê de ye
- "10" - heke perçeya paşîn a daneyê di bloka daneyê de be
- "11" - heke dabeşkirin tunebe û yek an çend pakêt bi tevahî di bloka daneyê de cih digirin.
Ger kanalên MAP-ê neyên bikar anîn divê di qada MAP ID-ê de sifir hebin.
Carinan 6 bit ku ji kanalên virtual re têne veqetandin têrê nakin. Û heke hewce be ku daneyan li ser hejmareke mezintir kanalan pirtir bikin, 6 bitên din ji sernavê beşê têne bikar anîn.
MALGÛNDÎ
Ka em hûrgulî li mekanîzmaya xebitandina pergala kontrolkirina radestkirina personelê hûr bibin. Ev pergal tenê ji ber girîngiya wan xebata bi çarçoweyên telefermanan re peyda dike (telemetrî her gav dikare ji nû ve were xwestin, û keştiya fezayî divê stasyona erdê bi zelalî bibihîze û her gav fermanên wê bicîh bîne). Ji ber vê yekê, bihesibînin ku em biryar didin ku satelayta xwe ji nû ve bişopînin, û pelek binary ya mezinahiya 10 kilobyte jê re bişînin. Di asta girêdanê de, pel li 10 çarçove (0, 1, ..., 9) tê dabeş kirin, ku yek bi yek ber bi jor ve têne şandin. Dema ku veguheztin qediya, satelayt divê rastbûna wergirtina pakêtê piştrast bike, an rapor bike ka xeletî di kîjan çarçoveyê de çêbûye. Ev agahdarî di çarçoveyek telemetrî ya herî nêzîk de ji qada kontrolê ya xebitandinê re tê şandin (An jî keştiya fezayê dikare veguheztina çarçoveyek bêkar dest pê bike ger tiştek ku bêje tune be). Li ser bingeha telemetrîya wergirtî, em an piştrast dikin ku her tişt baş e, an jî em ji nû ve şandina peyamê didomînin. Werin em texmîn bikin ku satelaytê çarçoweya #7 nebihîst. Ev tê wê wateyê ku em ji wî re çarçoveyên 7, 8, 9 dişînin. Ger bersiv nebe, tevahiya pakêtê ji nû ve tê şandin (û wusa çend caran heya ku em fam bikin ku hewildan bê encam in).
Li jêr avahiya qada kontrolê ya xebitandinê bi ravekirina hin qadan heye. Daneyên ku di vê qadê de hene jê re CLCW - Peyva Kontrola Girêdana Têkilî tê gotin.
Ji ber ku hûn dikarin ji wêneyê bi hêsanî armanca zeviyên sereke texmîn bikin, û yên din jî bêzar in ku li wan binêre, ez danasîna berfireh di binê spoiler de vedişêrim.
Ravekirina zeviyên CLCWTîpa Peyva Kontrolê:
Ji bo vê celebê, peyva kontrolê divê 0 hebe
Guhertoya Peyva Kontrolê (Hejmara Guhertoya CLCW):
Ji bo vê celebê, peyva kontrolê divê di nûneriya bit de bi "00" re wekhev be.
Qada Rewşê:
Bikaranîna vê qadê ji bo her mîsyonê cuda tê destnîşankirin. Ji hêla ajansên cihêreng ên cîhê ve dikare ji bo pêşkeftinên herêmî were bikar anîn.
Nasnameya Kanala Virtual:
Pêdivî ye ku nasnameya kanala virtual ya ku ev peyva kontrolê pê re têkildar e hebe.
Alaya gihîştina kanala fîzîkî:
Divê ala di derbarê amadebûna qata laşî ya wergir de agahdarî bide. Ger qatê fizîkî ya wergir ne amade ye ku çarçoveyan werbigire, wê hingê pêdivî ye ku zevî "1", wekî din "0" hebe.
Ala têkçûna hevdemkirinê:
Dibe ku ala nîşan bide ku qata laşî di astek nîşanek xirab de dixebite û hejmara çarçoveyên hatine red kirin pir zêde ye. Bikaranîna vê zeviyê vebijarkî ye, ger were bikar anîn, heke hevdengkirin hebe, divê "0" hebe, heke tune be jî "1".
Alaya astengkirinê:
Ev bit dê ji bo her kanalek virtual statûya girtina FARM-ê hebe. Divê di vê qadê de nirxa "1" nîşan bide ku FARM neçalak e û dê ji bo her qatek virtual were avêtin, wekî din "0".
Ala li bendê:
Ev bit dê were bikar anîn da ku destnîşan bike ku wergir nikare daneyan li ser kanala virtual ya diyarkirî bişopîne. Nirxa "1" nîşan dide ku dê hemî çarçove li ser vê kanala virtual were avêtin, wekî din "0".
Alaya pêş:
Ger yek an çend çarçoveyên tîpa A hatin avêtin an jî valahî hatin dîtin ev ala "1" heye, ji ber vê yekê şandina ji nû ve pêwîst e. Ala "0" nîşan dide ku ti çarçoveyek daketî an bazdan tune.
Nirxa bersivê:
Hejmara çarçoveyê ku nehat wergirtin. Di serî de çarçoweya telefermandî ji hêla jimarvan ve hatî destnîşankirin
qatê torê
Werin em hinekî li ser vê astê bisekinin. Li vir du vebijark hene: an protokola pakêta cîhê bikar bînin, an jî protokolek din di pakêta CCSDS de vehewînin.
Awirek li ser protokola pakêta cîhê mijarek ji bo gotarek cihê ye. Ew hatiye sêwirandin da ku rê bide serlêdanên ku jê re tê gotin ku daneyan bi hevûdu veguhezînin. Ji bo danûstandina daneyan bi serîlêdanên din re her serîlêdan navnîşana xwe û fonksiyona bingehîn heye. Di heman demê de karûbar hene ku rêwîtiyê rêve dikin, radestkirinê kontrol dikin, hwd.
Bi encapsulasyonê re her tişt hêsan û zelaltir e. Pîvan bi lê zêdekirina sernavek din re gengaz dike ku hûn her protokolan di pakêtên CCSDS de vehewînin.
Li cihê ku sernav li gorî dirêjahiya protokola ku tê vegirtin ve wateyên cûda hene:
Li vir qada sereke dirêjahiya dirêjiyê ye. Ew dikare ji 0 heta 4 bytes diguhere. Di heman demê de di vê sernavê de divê hûn bi karanîna tabloyê celebê protokola dorpêçkirî destnîşan bikin .
Veguheztina IP-ê pêvekek din bikar tîne da ku celebê pakêtê diyar bike.
Pêdivî ye ku hûn sernivîsek din, yek oktet dirêj lê zêde bikin:
Li ku derê PID nasnameyek protokolek din e ku hatî girtin
encamê
Di nihêrîna pêşîn de, dibe ku xuya bibe ku sernavên CCSDS zehf zêde ne û hin zevî dikarin bêne avêtin. Bi rastî, karbidestiya kanala encam (heta asta torê) bi qasî 40%. Lêbelê, gava ku hewcedarî bi cîbicîkirina van standardan çêbibe, eşkere dibe ku her qad, her sernav mîsyonek xwe ya girîng heye, paşguhkirina vê yekê dibe sedema gelek nezelalîyan.
Ger civata habra eleqe nîşanî vê mijarê bide, ez ê kêfxweş bibim ku rêzek tevahî gotarên ku ji bo teorî û pratîka ragihandina fezayê hatine veqetandin biweşînim. Spas ji bo baldariya we!
Çavkaniyên
PS
Heke hûn neheqiyan bibînin, pir zêde nexin. Rapor bikin û ew ê werin rast kirin :)
Source: www.habr.com