Obsługa danych na pokładzie
Podsystem pokładowej obsługi danych ( OBDH ) statku kosmicznego to podsystem , który przenosi i przechowuje dane między różnymi jednostkami elektronicznymi a segmentem naziemnym za pośrednictwem podsystemu telemetrii, śledzenia i dowodzenia (TT&C).
We wcześniejszych dziesięcioleciach przemysłu kosmicznego funkcja OBDH była zwykle uważana za część TT&C, zwłaszcza zanim komputery stały się powszechne na pokładzie. W ostatnich latach funkcja OBDH rozwinęła się do tego stopnia, że ogólnie uważa się ją za odrębny podsystem w stosunku do TT&C, który obecnie dotyczy wyłącznie łącza radiowego między ziemią a statkiem kosmicznym.
Funkcje powszechnie wykonywane przez OBDH to:
- Odbiór, korekcja błędów i dekodowanie telekomend (TC) z TT&C
- Przekazywanie telekomend do wykonania przez Awionikę celu
- Przechowywanie poleceń zdalnych do określonego czasu (TC ze znacznikiem czasu)
- Przechowywanie poleceń zdalnych do określonej pozycji (TC „z oznaczeniem pozycji”)
- Pomiar wartości dyskretnych, takich jak napięcia, temperatury, stany binarne itp.
- Zbieranie pomiarów wykonanych przez inne jednostki i podsystemy za pośrednictwem jednej lub więcej szyn danych, takich jak MIL-STD-1553
- Buforowanie pomiarów w czasie rzeczywistym w puli danych
- Zapewnienie możliwości przetwarzania w celu osiągnięcia celów misji, często z wykorzystaniem zebranych danych
- Zestawianie i kodowanie predefiniowanych ramek telemetrycznych
- Przechowywanie ramek telemetrycznych w pamięci masowej
- Łączenie w dół telemetrii do ziemi za pośrednictwem TT&C
- Zarządzanie i dystrybucja sygnałów czasu
Recepcja telekomendy
OBDH odbiera TC jako synchroniczny strumień danych PCM z TT&C
Wykonanie telekomendy
Pożądanym efektem zdalnego sterowania może być po prostu zmiana wartości w oprogramowaniu pokładowym lub otwarcie/zamknięcie przekaźnika zatrzaskowego w celu rekonfiguracji lub zasilania jednostki, a może odpalenie steru strumieniowego lub silnika głównego. Niezależnie od tego, jaki efekt jest pożądany, podsystem OBDH ułatwi to poprzez wysłanie impulsu elektrycznego z OBC lub przekazanie polecenia przez szynę danych do jednostki, która ostatecznie wykona TC. Niektóre TC są częścią dużego bloku poleceń, używanego do przesyłania zaktualizowanego oprogramowania lub tabel danych w celu dostrojenia działania statku kosmicznego lub radzenia sobie z anomaliami.
Telekomendy ze znacznikami czasu
Często wymagane jest opóźnienie wykonania polecenia do określonego czasu. Dzieje się tak często dlatego, że statek kosmiczny nie znajduje się w polu widzenia stacji naziemnej, ale może to być również spowodowane precyzją. OBC będzie przechowywać TC do wymaganego czasu w kolejce, a następnie go wykonać.
Telekomendy ze znacznikami pozycji
Podobne do poleceń ze znacznikiem czasu są polecenia, które są przechowywane do wykonania, dopóki statek kosmiczny nie znajdzie się w określonej pozycji. Są one najbardziej przydatne w przypadku satelitów obserwacyjnych Ziemi, które muszą rozpocząć obserwację określonego punktu na powierzchni Ziemi. Statek kosmiczny, często poruszający się po synchronicznych ze Słońcem , podąża dokładnie powtarzającym się torem nad Ziemią. Obserwacje wykonane z tej samej pozycji można porównać za pomocą interferometrii , jeśli znajdują się w wystarczająco bliskim rejestrze.
Dokładna wymagana pozycja jest wykrywana za pomocą GPS .
Po wykonaniu polecenia oznaczonego pozycją można je oznaczyć do usunięcia lub pozostawić do ponownego wykonania, gdy statek kosmiczny ponownie znajdzie się nad tym samym punktem.
Funkcja przetwarzania
Nowoczesne OBDH zawsze korzysta z niezawodnego komputera pokładowego (OBC), zwykle z redundantnymi procesorami. Moc obliczeniowa jest udostępniana innym aplikacjom obsługującym magistralę statku kosmicznego, takim jak algorytmy kontroli położenia, kontrola termiczna, wykrywanie awarii, izolacja i odzyskiwanie . Jeśli sama misja wymaga tylko niewielkiej mocy obliczeniowej (na przykład małego satelity naukowego), ładunek może być również kontrolowany przez oprogramowanie działające na OBC, aby zaoszczędzić masę startową i znaczny koszt dedykowanego komputera ładunku.