1、遥测装备远程监控系统设计黄开达:本文针对靶场遥测装备数量多、分布广、技术保障难度大等问题,提出了遥测装备远程监控系统设计方法,详细介绍了系统的组成功能和各分系统设计方法,并对远程监控系统在实际任务中的工作流程进行了设计,能够实现对多套遥测装备的远程监控和数据处理功能,实现装备端无人值守、远程自动化运行管理。关键词遥测装备 远程监控 自动化运行管理随着导弹测控网的网络化开展,测控站与指控中心采用TCP/IP协议,通过网络通信链路实现与测控站之间的数据交互成为开展趋势。针对靶场遥测装备数量多、分布广等特点,面临装备操管人员和技术力量相对缺乏,参试保障难度大的现实难题,为提高遥测装备运行管理效率,迫
2、切需要建设一套遥测装备远程监控系统,通过网络实现对多套遥测装备的远程监控和数据处理功能,实现装备端无人值守、远程自动化运行管理。1系统组成与功能遥测装备远程监控系统由遥测装备分系统、系统运行管理分系统和数据处理分系统组成,系统组成框图如图1所示。(1)遥测装备分系统主要完成导弹遥测遥控信号的收发、处理、调制解调和数据处理等功能,主要包括数据收发天线、信道处理子系统、基带终端、数据处理终端和通信终端等设备。(2)系统运行管理分系统主要完成设备的远程监视控制、生成任务方案和装备的日常管理等工作,由装备监控终端、远程监控终端和效劳器等组成。(3)数据处理分系统主要进行导弹遥测遥控数据的处理工作,能够
3、完成遥测数据的实时处理和分发,由解密终端、解密器、数据处理终端和安控处理终端等组成。2系统设计2.1遥测装备分系统遥测装备分系统主要由数据收发设备、数据处理终端和通信终端组成。数据收发设备完成导弹测控信号的收发、处理和调制解调等功能,主要包括数据收发天线、信道处理子系统和基带等设备。其中数据收发天线完成对导弹遥测信号的接收和遥控信号的发射,通过伺服系统对天线进行驱动控制,具有自动跟踪和程序跟踪等多种跟踪模式;信道子系统主要包括低噪放、功放、线路放大器、上变频器、下变频器、遥测基带和遥控基带等设备,主要实现对导弹信号的接收、变频和调制解调等功能。数据处理终端主要完成遥测数据实时和事后处理,接收导
4、航卫星基准站数据,对遥测卫星导航数据进行挑路并完成导弹差分定位解算。通信终端完成遥测关键参数的挑路功能,向指控中心发送遥测挑点、GNSS定位结果数据和伺服测角数据,接收并转发数字引导和TO信息。2.2系统运行管理分系统系统运行管理分系统通过装备监控终端和远程监控终端实现系统各设备的监视控制、方案生成、任务下发、故障报警、数据存储等功能,分系统组成框图如图2所示。系统可实现本控、分控、远控三种控制方式。本控指各单机通过设备面板和程序界面对工作参数进行设置,此控制方式优先级最高分控指装备监控终端通过网络和串口监视各单机的工作状态,对各分机工作状态和工作参数进行设置,此控制方式优先级其次;远控指远程
5、监控终端通过试验网与装备监控终端交互信息,通过装备监控终端间接对各单机的工作状态进行监视,并对工作状态和工作参数进行设置,而且,装备监控终端上导弹任务操作流程固定后,远程监控终端直接使用这些任务操作流程制定工作方案,此控制方式优先级最低。装备监控软件部署在装备监控终端上,主要完成装备端所有的操控功能和效劳功能,在执行任务方案时对设备进行调度和流程的安排。远程监控终端承当着数台遥测装备的远程控制任务,遥测装备可处于无人值守状态或只需少量人员值守。用户一般在远程监控终端上操控遥测装备分系统,远程监控软件部署在远程监控终端上,主要完成系统中所有设备的状态监视和参数控制,完成与指控中心和各遥测装备的数
6、据交互。同时支持用户制定任务方案,控制远程装备在指定时间自动完成导弹跟踪测量任务。2.3数据处理分系统数据处理分系统主要进行导弹下行遥测数据的处理工作,能够完成导弹遥测数据解密、实时处理和分发工作。数据处理分系统由解密终端、数据处理终端和安控处理终端组成。遥测解密终端完成下行遥测数据实时解密、处理监测等功能,数据处理终端完成遥测GNSS/BD差分定位解算功能和遥测挑路发送功能,安控数据处理终端完成遥测数据的安控大环比对功能。3系统工作流程设计遥测装备远程监控系统的工作流程共分为四个阶段,分别为任务准备阶段,导弹捕获与跟踪阶段,数据解调输出与处理阶段和任务结束撤收阶段。3.1任务准备阶段在任务之
7、前需要获得导弹的理论弹道、遥测模拟数据等任务数据。任务前装备进行定期标校和自检,保证装备技术状态满足任务要求。装备监控终端根据设置的任务宏命令将各设备工作参数加载到各单机,并根据设备工作状态信息配置最正确的信号通道。天控器根据导弹理论弹道数据确定捕获导弹的等待位置,然后驱动天线座,使得天线指向等待位置。导弹发射前将进行一系列测控通信系统联调,指控中心会发出各种控制指令,检查各遥测装备的工作情况。指控中心的指令通过扬声调度到达,中心站操作人员收到指令后依据指令类型分别调用远程监控终端软件相关执行函数,进而转发给各远端遥测装备监控终端,装备监控终端实时传出装备工作参数至远程监控终端,进而再传给指控
8、中心计算机,这样在各控制节点都可以观察到当前各种设备的主要参数,全自动完成各种控制功能。3.2导弹跟踪与捕获阶段各远端遥测装备监控终端收到T0信号后,装备将立即转入弹道数字引导方式工作。遥测装备一旦捕获目标,判断是否满足自动跟踪条件,自动转为自跟踪工作方式,遥测装备将自动记录遥测数据。装备监控终端实时判断装备是否仍在跟踪锁定目标,如果丧失跟踪目标,那么装备将从自跟踪模式转入数字引导方式。当装备再次捕获遥测信号时,远端遥测装备再次转入自动跟踪并记录数据。如果装备在丧失目标情况下对外通信中断,那么自动根据理论弹道进行程序引导,捕获目标后转入自动跟踪。3.3数据解调输出与处理阶段接收到遥测信号后,基
9、带终端完成遥测信号的捕获、解调和源码数据的记录。装备监控终端根据遥测基带设备上报的工作状态,选择信号质量较好的数据作为数据输出源,数据输出到系统的局域网中,通过装备监控终端送远程监控终端,再转发给指控中心计算机。假设需解密处理,那么由远端的遥测解密终端结合解密机对数据进行解密,解密之后再通过远程监控终端发送到指控中心计算机。数据处理终端对遥测GNSS/BD数据进行挑路,完成GNSS/BD差分定位解算,根据遥测参数实时显示要求对遙测数据进行挑点处理,将GNSS/BD定位数据和遥测挑点数据发送到指控中心计算机。安控数据处理终端在指控中心安控台发送遥控指令时,对遥测数据进行挑路,对安控大环比对结果进
10、行监视。3.4任务结束恢复阶段任务“下达结束口令或远程监控终端发出结束指令,那么本次任务结束,收藏天线,远程监控终端生本钱次任务的报表数据。4结论本文提出了遥测装备远程监控系统设计方法,通过对遥测装备分系统、系统运行管理分系统和数据处理分系统进行详细设计,可实现对系统各设备的控制管理、方案生成、任务下发、监视工作状态等远程监控功能,并详细设计了系统在实际任务中的工作流程,能够实现对多套遥测装备的远程监控和数据处理功能,实现装备端无人值守、远程自动化运行管理,极大提高了装备任务保障效能。参考文献1罗晶波。基于串口效劳器的便携式卫星通信地球站监控系统的实现J.电信工程技术,与标准化,2022(04).2郝玉涛,测控网新型远程监控模式设想J.飞行器测控学报,2023(01).3蔡文斋。光学测量中心站远程监控系统实现J.飞行器测控学报,2023(10).4赵军祥,江炜亮。某型地球同步卫星地面测控管理系统双站融合与互操作设计J.电讯技术,2023(09).5颜国军,航天地面测控网运行管理系统设计与实现D.西安电子科技大学,2023.6于志坚。我国航天测控系统的现状与开展J.中国工程科学,2022(10).