Информационно-телеметрические системы и комплексы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский физико-технический институт (государственный университет)»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
_______________Е.В.Глухова
«____» ____________2008 г.
ПРОГРАММА
По курсу: «Информационно-телеметрические системы и комплексы»
По направлению 010600: «Прикладные математика и физика»
Магистерская программа 010625: «Космические информационные системы. Связь,
навигация и дистанционное зондирование»
Факультет: ФРТК
Кафедра: «Радиотехнические космические системы»
Курс: 5
Семестр: 10
Лекции: 32 часа
Практические – нет
Лабораторные занятия – нет
Экзамен – нет
Зачет с оценкой – 10 семестр
ВСЕГО ЧАСОВ: 32
Программа утверждена на заседании кафедры
«Радиотехнические космические системы»
24 июня 2008 г.
Разработал программу
Кандидат технических наук, старший научный сотрудник С.А.Федотов
Заведующий кафедрой
Доктор технических наук, профессор
_______________ А.А.Романов
Председатель
Ученого совета ФРТК
Доктор технических наук
_______________ С.Н.Гаричев
СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ
Курс «Информационно-телеметрические системы и комплексы» рассчитан на
слушателей, имеющих базовую университетскую (политехническую) подготовку по
общей физике, высшей математике, базируется на современной теории систем, теории
телеметрических измерений, теории сигналов, теории кодирования и теории передачи
данных.
Основное
внимание
уделяется
рассмотрению
принципов
построения
радиотелеметрических комплексов и систем, методам передачи телеметрической
информации, повышения помехозащищённости каналов передачи телеметрических
данных, изложению стандартов в проектировании современных телеметрических систем.
РАЗВЕРНУТАЯ ПРОГРАММА ЛЕКЦИЙ (32 часа)
Тема 1. Принципы построения информационно-телеметрических комплексов и
систем. Основные понятия телеметрии, термины и определения. Место и роль
информационно-телеметрических (ТМ) систем в комплексе управления космическими
объектами. Операторы преобразования и передачи ТМ сообщений. Состав
информационно-телеметрического
комплекса.
Классификация
информационнотелеметрических систем. Сравнение информационно-телеметрических систем.
Тема 2. Организация сбора телеметрической информации (ТМИ). Способы
передачи ТМИ. Методы разделения ТМ сигналов. Принципы построения систем с
временным и частотным разделением каналов (ЧРК, ВРК). Особенности построения
адресных и адаптивных РТС. Содержание задачи сжатия данных. Классификация
алгоритмов сжатия данных.
Тема 3. Телеметрические параметры (ТМП) и способы их представления.
Классификация и основные характеристики ТМП. Способы представления ТМП.
Погрешности телеизмерений. Квантование ТМ сигналов. Дискретизация ТМ сигналов.
Принципы количественной оценки ТМИ.
Тема 4. Телеметрические датчики. Структура ТМ датчика. Классификация
датчиков. Основные характеристики датчиков. Виды преобразователей неэлектрических
величин в электрические (параметрические, генераторные, фотоэлектрические,
ионизационные). Цифровые преобразователи. Расчет схемы измерения температуры с
помощью терморезистора.
Тема 5. Методы передачи ТМИ. Каналы передачи ТМИ. Классификация каналов.
Классификация методов передачи ТМИ. Виды модуляции (АМ, ЧМ, ФМ). Аналоговые
методы передачи ТМИ. Оценка качества аналоговых радиолиний. Дискретные методы
передачи ТМИ. Цифровые методы передачи ТМИ. Амплитудная манипуляция. Частотная
манипуляция.
Фазовая
манипуляция.
Относительно-фазовая
манипуляция.
Помехоустойчивое кодирование ТМИ. Корректирующие коды. Кодовое расстояние. Коды
Хемминга.
Тема 6. Виды информационно-телеметрических систем. Информационнотелеметрические системы с частотным разделением каналов. Структурная схема РТС с
ЧРК. Помехи в РТС с ЧРК. Системы с временным разделением каналов. Структурная
2
схема РТС с ВРК. Принципы синхронизации. Виды синхроимпульсов. Способы
выделения синхросигналов. Избыточность ТМ данных. Классификация адаптивных РТС.
Тема 7. Обработка и анализ ТМИ. Задачи и этапы обработки ТМИ. Первичная
обработка ТМИ. Дешифровка ТМИ. Вторичная обработка ТМИ. Идентификация
телеметрируемых объектов. Анализ состояния объектов как задача технического
диагностирования.
Тема 8. Перспективы развития отечественных и зарубежных информационнотелеметрических комплексов. Понятие о телеметрических системах CCSDC. Методика
стандартизации телеметрических систем. Проектирование телеметрических систем.
Перспективные бортовые информационно-телеметрические системы. Перспективные
станции приёма и регистрации ТМИ. Информационно-телеметрические средства в
международных космических проектах.
ЛИТЕРАТУРА.
1. Современная телеметрия в теории и на практике: учебный курс / Назаров А.В., Козырев
Г.И., Шитов И.В. и др. – СПб.: Наука и техника, 2007. – 672 с.
2. Урличич Ю.М., Селиванов А.С., Молотов Е.П. и др. Радиотехнические комплексы для
управления дальними космическими аппаратами и для научных исследований. Москва, «Физматлит», 2007 г., 232 с.
3. Молотов Е. П. Наземные радиотехнические системы управления космическими
аппаратами. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.
4. Васильев В.В., Резвецов Н.Б., Аношкин А.В. и др. Системный анализ измерительных
комплексов / Учебник. М.: РВСН, 1994.
5. Победоносцев В.А. Очерки истории развития отечественной
ракетной
радиотелеметрии (1946 – 2005 г.г.). – Троицк.: Троланд, 2005. - 512 с.
6. Ипатов В. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. – М. Техносфера,
2007, 487 с.
7. Основы теории радиотелеметрии / Мановцев А.П. – М.: Энергия, 1973. – 592 с.
8. Адаптивные телеизмерительные системы.– М.: Энергоатомиздат, 1981. – 248 с.
9. Элементы и устройства радиотелеметрических систем / Барсуков Ф.И., Русаков Ю.Б. –
М.: Энергия, 1973.– 256 с.
10. Телеизмерения / Фремке А.В., изд. 3-е – М.: Высшая школа, 1975. – 248 с.
11. Бортовая телеметрическая аппаратура космических летательных аппаратов. – М.
Машиностроение, 1977. – 208 с.
3