DE1531556C

DE1531556C - Process for the operation of satellites and spacecraft with permanent or regular recurring earth connection

Info

Publication number: DE1531556C
Authority: DE
Inventors: Wolf Udo Dipl Phys Dr 8012 Ottobrunn Huber Ludwig Dipl Math Herrmann Henning Dipl Ing 8000 München Wagner
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm GmbH, 8000 München
Publication date: 1971-04-29

Description

ι 2ι 2

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb die Größe der Sollwerte für die während.der näch-The invention relates to a method for operating the size of the setpoints for the

von Satelliten oder Raumflugkörpern mit ständiger sien Kontaktzeit anfallenden Istwerte und alle Ent-of satellites or spacecraft with constant sien contact time accruing actual values and all de-

oder regelmäßig wiederkehrender Erdverbindung Scheidungen über gegebenenfalls notwendig werdendeor regularly recurring earth connection divorces about possibly becoming necessary

mittels einer Fernwirkeinrichtung, die einen Prozeß- Entlastungsbefehle muß aber das Bedienungsperso-by means of a telecontrol device, which has a process relief command but the operator

rechner zum Vergleich von Ist- und Sollwerten auf- 5 nal selbst treffen, das während der relativ kurzencomputer to compare actual and setpoint values at 5 times yourself, this during the relatively short

weist. Kontaktzeit des Satelliten völlig überfordert ist.shows. Contact time of the satellite is completely overwhelmed.

Für den Betrieb von in Umlaufbahnen befind- Während der normalerweise zwischen etwa 5 und liehen Satelliten und Raumflugkörpern ist es be- 12 Minuten dauernden Kontaktzeit sind nämlich kannt, eine Vielzahl von auf unterschiedliche Länder mehr als 500 Meßkanäle zu überprüfen, die teilweise und Erdteile verteilten Bodenstationen vorzusehen, io digitale und teilweise analoge Aussagen über Zu-. deren Aufgabe es ist, die während des Überfluges der Standsgrößen liefern, die sowohl eine Wertgrenze als jeweiligen Bodenstation über Telemetriesender zur auch zwei Wertgrenzen aufweisen können.
Erde gesendeten, den Betriebszustand des Satelliten Die Befehlsgabe im Kontrollzentrum obliegt daverkörpernden Betriebsdaten und die von. seinen her sehr erfahrenem Personal, das in Abhängigkeit Meßeinrichtungen ermittelten wissenschaftlichen Da- 15 von dem im Kontrollzentrum jeweils bekannten Beten zu sammeln und über Funk-, Telefon- und/oder triebszustand, welcher vom tatsächlichen Betriebs-Fernschreibverbindungen einem Kontrollzentrum zu zustand im Augenblick der Entscheidung, welcher übermitteln, wo diese Daten erfaßt und unter Be- Befehl zu geben ist, infolge unzureichender Datenrücksichtigung der den Betriebszustand verkörpern- erfassung und beschränkter und zeitverzögerter den Daten die Befehle für die vom Satelliten wäh- 20 Datenübermittlung erheblich abweichen kann, und rend des nächsten Umlaufs oder der nächsten Um- der in einem Flugbetriebs-Handbuch niedergelegten, laufe zu erfüllenden Aufgaben oder für den weiteren . auf Erfahrungswerten beruhenden Daten einen dem Bahnverlaui ermittelt werden. jeweils bekannten Betriebszustand am besten ent-For the operation of orbiting satellites and spacecraft it is normally between about 5 and 12 minutes long contact time is known to check a large number of more than 500 measuring channels in different countries, the partially and continually distributed ground stations provide, io digital and partly analog statements about supply. whose task it is to supply the stand sizes during the overflight, which can have both a value limit as a respective ground station via telemetry transmitter for also two value limits.
Earth sent, the operational status of the satellite. its very experienced staff to collect the scientific data determined in dependence on measuring devices from the prayers known in the control center and via radio, telephone and / or drive status, which from the actual operational telex connections to a control center at the moment of the decision which transmit where this data is to be recorded and to be given under command, as a result of insufficient consideration of the data embodying the operating status and limited and time-delayed data, the commands for the data transmission from the satellite can vary considerably, and the next For the next round or the next in a flight operations manual, tasks to be performed or for the next. data based on empirical values can be determined in relation to the course of the railway. the known operating status is best developed

Hierzu v/erden die im Kontrollzentrum während sprechenden Befehl auswählt und diesen in Ab-To do this, v / ground the command in the control center while speaking and select this in des-

einer Kontaktzeit seriell ankommenden Daten mit 25 hängigkeit von den vorhandenen Kommandokanälena contact time for serially arriving data depending on the existing command channels

Hilfe eines Rechners aufbereitet und über Anzeige- während der gerade bestehenden, meistens aber wäh-Prepared with the help of a computer and via display during the currently existing, but mostly during

geräte dem Betriebspersonal blockweise dargeboten rend der nächsten Kontaktzeit vom KontrollzentrumDevices presented to the operating staff in blocks at the next contact time from the control center

sov/ie über abtastfähige Aufzeichnungsträger aus- aus direkt oder über eine der Bodenstationen demso / ie via scannable recording media from directly or via one of the ground stations

gegeben und ausgedruckt (vgl. »GROUND OPERA- Satelliten übermittelt.given and printed out (see »GROUND OPERA satellites transmitted.

TION EQUIPMENT FOR THE ORBITING 30 Bei der Auswahl. eines Befehls kann es, wie dieTION EQUIPMENT FOR THE ORBITING 30 When choosing. of a command it can, like the

ASTRONOMICAL OBSERVATORY«, Proceeding Erfahrung gezeigt hat, zu sehr erregten und zeit-ASTRONOMICAL OBSERVATORY «, Proceeding experience has shown to be very excited and time-

of the Spring Joint Computer Conference 1963, raubenden Diskussionen kommen, welcher Befehlof the Spring Joint Computer Conference 1963, consuming discussions come about which command

S. 141 bis 153): der augenblicklich herrschenden Situation im Satel-Pp. 141 to 153): the current situation in the satellite

Die Aufbereitung umfaßt neben der Kontrolle auf liten oder Raumflugkörper am besten gerecht wird richtige Übertragung und Entschlüsselung der wäh- 35 und ob die eine oder andere Deutung der dem rend einere Kontaktzeit vom Satelliten abgerufenen Kontrollzentrum übermittelten Betriebsdaten die Daten auch Soll-Istwert-Vergleiche der aufgenom- richtigere ist. Während dieser Zeit empfängt der menen Sollwerte mit vom Rechner aufbereiteten Ist- Satellit keine seinen Betriebszustand beeinflussenden werten der vorangegangenen Kontaktzeit. Dies ge- Befehle und befindet sich daher in der Regel in einer ixhieht in der Weise, daß die von der Bodenstelle 40 nicht erwünschten und unwirtschaftlichen Betriebsaufgenommenen Daten des Satelliten wortweise mit weise, die zur Erschöpfung der Batterien, zum teilden für diese Kontaktzeit vorgegebenen Sollwerten weisen oder vollständigen Funktionsausfall von Bauverglichen werden. Die vorgegebenen Sollwerte sind einheiten u. ä. führen kann.The preparation includes besides the control on liten or space missile in the best way correct transmission and decryption of the selected 35 and whether one or the other interpretation of the dem rend a contact time from the satellite retrieved control center transmitted the operating data Data also target / actual value comparisons is the more correct one. During this time he receives The setpoint values with the actual satellite processed by the computer do not affect its operating status evaluate the previous contact time. This is commands and is therefore usually in a In such a way that the unwanted and uneconomical operations taken up by the ground location 40 Data from the satellite word by word with the result that the batteries are exhausted Setpoint values specified for this contact time or complete functional failure of construction compared will. The specified setpoints are units and the like.

jeweils vor der Kontaktzeit in Abhängigkeit von vor- Darüber hinaus ist die Errichtung und Unterausberechneten Bahndaten, von eingespeicherten Ist- 45 haltung einer Vielzahl von Bodenstationen mit sowerten der gerade beendeten Kontaktzeit und von genannter »Quick-Looke-Einrichtung, also mit Einzusätzlichen, vom Bedienungspersonal gegebenen richtungen zur unmittelbaren Anzeige von Betriebs-Rechenbefehlen während der kontaktlosen Zeit vom daten des Satelliten, und die Errichtung und Unter-Rechner ermittelt und mit Toleranzen versehen wor- haltung der erforderlichen Funk-, Telefon- und Fernden, innerhalb deren die Istwerte während der 50 Schreibeinrichtungen zwischen den einzelnen Bodennächsten Kontaktzeit liegen müssen. Ist der Ver- Stationen und der Kontrollstation mit erheblichen gleich zweier solcher Wörter positiv, so schaltet der Kosten verbunden; auch ist die Errichtung eines Rechner auf den Vergleich der nächstfolgenden zwei solchen, den Erdkreis umspannenden Betriebsnetzes Wörter, ist er/dagegen negativ, so wartet der Rech- mit einer Vielzahl von Bodenstationen aus politiner, bis das Bedienungspersonal einen Handschalter 55 sehen und geografischen Gründen oft unmöglich,
von der Stellung »Halt« in die Stellung »Fortfahren« Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein legt. neues Verfahren zum Betrieb von Satelliten undin each case before the contact time, depending on the previous Furthermore, the establishment and sub-calculated orbit data, of the stored actual position of a large number of ground stations with values of the just ended contact time and of the aforementioned »quick-look facility, i.e. with additional ones, is made by the operating personnel given directions for the immediate display of operating arithmetic commands during the contactless time from the data of the satellite, and the establishment and sub-computer determined and provided with tolerances while maintaining the required radio, telephone and remote control within which the actual values during the 50 Writing devices between the individual floors must be closest to the contact time. If the control station and the control station are positive with a substantial two such words, the associated costs switch; The establishment of a computer is also based on the comparison of the next two such operating network words that span the globe; if it is negative, the computer waits with a large number of ground stations for political reasons until the operating personnel see a handset 55 and for geographical reasons impossible,
from the "Stop" position to the "Continue" position The invention is based on the object of a. new method of operating satellites and

Während der Kontaktzeit wird also der Istzustand Raumflugkörpern zu schaffen, das ohne ein die Erde des Satelliten ermittelt und können sogenannte Ent- umfassendes Netz von Bodenstationen auskommt lastungsbefehle zum Satelliten gegeben werden, die 60 und darüber hinaus unwirtschaftliche oder fehlerwährend der konlakllosen Zeit auf -Grund des letzten hafte Betriebsweise eines Satelliten oder Raumflug-Ist/.ustaiules des Satelliten und der Überlegungen des körpers mit ständiger oder regelmäßig wiederkehren-Bedienungspersonals vom Rechner erzeugt und in der Erdverbindiing, soweit prinzipiell überhaupt die dem Satelliten geläufige Konimandosprache über- möglich, ausschaltet,
setzt worden sind. 65 Ausgehend von einem Verfahren zum Betrieb vonDuring the contact time, the actual state of spacecraft will be created, which can be determined without a comprehensive network of ground stations and can get by without a so-called comprehensive network of ground stations Last reliable mode of operation of a satellite or space flight actual / .ustaiules of the satellite and the deliberations of the body with permanent or regularly returning operating personnel generated by the computer and switched off in the earth connection, as far as the Konimando language familiar to the satellite is in principle possible,
have been set. 65 Based on a procedure for the operation of

/war ist tier Rechner im KontrollzeiHrum ein wert- Satelliten oder Raumflugkörpern mit ständiger oder/ war is the computer in the control period a worth satellite or spacecraft with permanent or

volles Hilfsmittel für die Aufbereitung der vom regelmäßig wiederekehrender Iirdveibinduiig mittels Satelliten erhaltenen Daten. Alle Voraussagen über einer I'eniwirkeiiiiithtiiiig, die einen ProzeßrechnerFull aid for the preparation of the regularly returning Iirdveibinduiig means Data received from satellites. All predictions are made about a process computer

zum Vergleich von Ist- und Sollwerten aufweist, ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß alle oberen und unteren Sollgrenzwerte der Funktionseinheiten des Satelliten oder Raumflugkörpers vor dem Start ermittelt und in Form von oberen und unteren Sollwertrahmen abtastbar im Prozeßrechner eingespeichert werden, daß die Funktionen der Funktionseinheiten und die Funktionsänderungen beim Überschreiten der oberen und unteren Sollwertgrenzwerte ermittelt und zu Soll-Differenzenrahmen zusammengefaßt und mit allen diesen Überschreitungen zugeordneten, im korrigierenden Sinne wirkenden Schaltbefehlen in den Prozeßrechner eingespeichert werden, und daß während der Missionszeit des Satelliten oder Raumflugkörpers alle dem Prozeßrechner übermittelten Istwerte der Funktionseinheiten umgeordnet und zu einem Istwertrahmen zusammengefaßt und dem Vergleicher zugeleitet werden, der durch Vergleich der jeweiligen Sollwertrahmen mit dem jeweils vorliegenden Istwerirahmen einen Ist-Differenzenrahmen ermittelt, daß nach Ermittlung eines Ist-Differenzenrahmens über einen Testbefehl ein neuer Ist-Differenzenrahmen ermittelt wird und .beim Übereinstimmen der Aussage durch eine Neu-Kontrolle der oder die den augenblicklichen Betriebszustand der Funktionseinheiten am besten entsprechenden Schaltbefehle ermittelt und über einen Befehlsgeber dem Satelliten oder Raumflugkörper zum Zwecke der Korrektur oder Abschaltung der betroffenen Funktionseinheiten innerhalb der Kontaktzeit selbsttätig übermittelt werden.for comparing actual and setpoint values, this object is achieved according to the invention in that that all upper and lower nominal limit values of the functional units of the satellite or spacecraft determined before the start and can be scanned in the form of upper and lower target value frames Process computer are stored that the functions of the functional units and the changes in function when exceeding the upper and lower target value limit values determined and combined to target difference frames and with all Switching commands assigned to these exceedances and acting in the corrective sense in the process computer and that during the mission time of the satellite or spacecraft all actual values of the functional units transmitted to the process computer are rearranged and combined to form an actual value frame and the comparator are supplied by comparing the respective setpoint frame with the actual actual frame determines an actual difference frame that after determining an actual difference frame A new actual difference frame is determined via a test command and when the Statement by re-checking the switching commands that best correspond to the current operating state of the functional units determined and via a command generator to the satellite or spacecraft for the purpose of correction or shutdown of the affected functional units automatically transmitted within the contact time will.

Alle erfaßbaren Betriebsdaten der Funktionseinheiten eines Satelliten oder Raumflugkörpers und seine Reaktion auf Umweltsbedingungen, Belastungsänderungen u. ä. sind also vor dem Beginn der Missionszeit zu erfassen und als sogenannten Sollwertrahmen mit oberen und unteren Grenzwerten innerhalb eines Prozeßrechners zu speichern. Darüber hinaus sind alle möglichen Auswirkungen von allen möglichen Überschreitungen dieser Grenzwerte festzustellen und als sogenannte Soll-Differenzenrahmen im Prozeßrechner zu speichern. In Abhängigkeit von der Reaktion der Funktionseinheiten auf Umweltsbedingungen und auf Überschreitungen von oberen und unteren Grenzwerten sind Schaltungsänderungen innerhalb der Funktionseinheiten veranlassende Entlastungsbefehle zu ermitteln, um unter den jeweils gegebenen Bedingungen die Funktionen des Satelliten in seiner Gesamtheit oder zumindest in Teilbereichen jeweils optimal aufrechtzuerhalten. Diese Befehle werden jeder Ausfallmöglichkeit zugeordnet und sind ebenfalls im Prozeßrechner zu speichern. Der der Bodenstation zugeordnete Prozeßrechner ist nunmehr so zu programmieren, daß er in der Lage ist, alle während der Missionszeit des Satelliten oder Raumflugkörpers über Telemetrie übermittelten Daten über die tatsächlichen Verhältnisse an Bord zu entsprechenden sogenannten Istwertrahmen zusammenzufassen und ebenfalls kurzfristig zu speichern und durch Vergleich der jeweiligen Sollwertrahmen mit dem Istwertrahmen einen lst-Diffcrenzenrahmen zu ermitteln sowie durch Vergleich des Ist-Dill'ereiizenrahmens mit allen eingespeicherten Soll-Differenzenralimen die an Bord des Satelliten oder Raumflugkörpers tatsächlich vorhandenen Fehler oder Ausfülle-und den oder die zur Aiil'reehleihaltung oiler Änderung der Betriebsweise des Satelliten oder Raumflugkörpers erforderlichen Entlastungsbefehle selbsttätig zu ermitteln und die Übertragung dieser Entlastungsbefehle auf den Satelliten oder Raumflugkörper zu veranlassen.
Das Bedienungspersonal ist also nunmehr während des Flugbetriebs des Satelliten von Entscheidungen weitestgehend entlastet, und korrigierende Entlastungsbefehle können noch während der bestehenden Kontaktzeit dem Satelliten zugeleitet werden,All recordable operating data of the functional units of a satellite or spacecraft and its reaction to environmental conditions, load changes and the like are therefore to be recorded before the start of the mission time and stored as a so-called setpoint frame with upper and lower limit values within a process computer. In addition, all possible effects of all possible exceedances of these limit values are to be determined and stored in the process computer as so-called target difference frames. Depending on the reaction of the functional units to environmental conditions and to upper and lower limit values being exceeded, circuit changes within the functional units are to be determined in order to optimally maintain the functions of the satellite in its entirety or at least in part under the given conditions. These commands are assigned to each failure possibility and must also be stored in the process computer. The process computer assigned to the ground station is now to be programmed in such a way that it is able to summarize all the data transmitted during the mission time of the satellite or spacecraft via telemetry about the actual conditions on board into corresponding so-called actual value frames and also to save them at short notice and by comparing the the respective setpoint frame with the actual value frame to determine an actual difference frame and, by comparing the actual dill frame with all stored target difference frames, the errors or fill-in and the change of the actual error or fill-in on board the satellite or spacecraft and the change in the To automatically determine the required relief commands for the operation of the satellite or spacecraft and to initiate the transmission of these relief commands to the satellite or spacecraft.
The operating personnel are now largely relieved of decisions during the flight operations of the satellite, and corrective relief commands can still be sent to the satellite during the existing contact time,

ίο wobei solche Entlastungsbefehle den ermittelten Verhältnissen im Satelliten tatsächlich am besten gerecht werden.ίο such relief orders being identified Conditions in the satellite actually do best.

Hierbei ist Vorsorge getroffen, daß die Einzelwerte bestimmter Funktionseinheiten in den oberen und unteren Sollwertrahmen in Abhängigkeit von vorher berechenbaren zeitlichen Veränderungen ständig nachgestellt werden.In this regard, care has been taken to ensure that the individual values of certain functional units are stored in the upper and lower setpoint frame depending on previously calculable temporal changes be adjusted.

Auch werden nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Einzelwerte bestimmter Funktionseinheiten in den oberen und unteren Sollwertrahmen durch neue Sollwerte ersetzt, die in Abhängigkeit von den während der Missionszeit des Satelliten oder Raumflugkörpers ermittelten Betriebswerten dieser Funktionseinheiten bestimmt sind.According to a further feature of the invention, the individual values of certain functional units are also used in the upper and lower setpoint frames are replaced by new setpoints that depend on of the operational values determined during the mission time of the satellite or spacecraft Functional units are determined.

Wie beim eingangs genannten Verfahren wird auch hier durch ein erstes Prüfungssystem sichergestellt, daß alle ankommenden Daten auf ihre Dekommutierbarkeit geprüft und bei fehlender Dekommutierbarkeit dem Satelliten so lange Entlastungsbefehle selbsttätig übermittelt werden, bis dekommutierbare Daten erhalten oder irreparable Fehler im Satelliten festgestellt werden. Durch ein zweites Prüfsystem wird sichergestellt, daß nicht bereits beim ersten ermittelten Ist-Differenzenrahmen ein die Betriebs- weise des Satelliten ändernder Schalt- oder Entlastungsbefehl gesucht und dem Satelliten übermittelt wird. Es könnte nämlich sein, daß durch irgendwelche Einflüsse und Zufälle der Istwert in der Bodenstation verstümmelt und falsch angekommen ist.As with the procedure mentioned above, a first test system ensures that that all incoming data are checked for their decommutability and if they cannot be decommutated Relief commands are automatically transmitted to the satellite until decommutatable Receive data or find irreparable errors in the satellite. With a second test system it is ensured that the operational- wise of the satellite changing switching or relief command searched and transmitted to the satellite. It could be that due to some influences and coincidences the actual value in the ground station was mutilated and arrived incorrectly.

Nach der ersten Feststellung eines Ist-Differenzenrahmens und nach Aufsuchen des zugehörigen Soll-Differenzenrahmens wird ein den Betriebszustand des Satelliten beeinflussender Testbefehl dem Satel-Uten übermittelt und dabei gleichzeitig über eine Korrekturschaltung der Inhalt dieses Ist-Differenzenrahmens in die oberen und unteren Sollwertrahmen eingerechnet. Bleibt der nach der Testbefehlgabe auf Grund der daran anschließend zur Bodenstation gelangten Betriebsdaten ermittelte Ist-Differenzenrahmen Null, was innerhalb einer sogenannten Nullkontrollschaltung festgestellt wird, so wird dann der dem ermittelten Fehler zugehörige Entlastungsbefehl gegeben sowie die zugehörige Sollwertkorrektur durchgeführt.After the first determination of an actual difference framework and after looking for the associated target difference frame, the operating state is of the satellite influencing test command to the satellite Uten transmitted and at the same time the content of this actual difference frame via a correction circuit included in the upper and lower target value frames. If the one stays up after the test command The actual difference frame determined based on the operating data subsequently sent to the ground station Zero, which is determined within a so-called zero control circuit, then becomes the Relief command associated with the detected error and the associated setpoint correction accomplished.

Nach der Ermittlung des Ist-Differenzenrahmens werden die in die oberen und unteren Sollwertrahmen eingerechneten Korrekturen der Sollwerte nach erfolgreicher Nullkontrolle des Ist-Differenzenrahmens gespeichert und für die weitere Mission zur Korrektur der vom Sollwertrahmenspeicher gelieferten Sollwerte benutzt. After the actual difference frame has been determined, the values are transferred to the upper and lower target value frames Corrections to the setpoints included in the calculation after a successful zero check of the actual difference frame and used for the next mission to correct the setpoint values supplied by the setpoint frame memory.

Selbstverständlich werden in der vorstehend genannlen Weise nicht nur die sogenannten Betriebsdaten erfaßt und verarbeitet, sondern es werden ebenfalls die von den im Satelliten oder Raumllugkörper entsprechend der jeweils durchzuführenden Aufgabe installierten Meßeinrichlungen geliefertenIt goes without saying that not only the so-called operating data are saved in the above-mentioned manner detected and processed, but also those of the satellites or space missiles according to the task to be carried out installed measuring devices supplied

Schlüsse über die Funktionsrichtigkeit des Satelliten zuläßt, ist zusätzlich in Abhängigkeit dieser Angaben ein manueller Eingriff sowohl zur Korrektur der Sollwertrahmen als auch in die Befehlsgabe möglich. Selbstverständlich ist Vorsorge getroffen, daß die ursprünglichen und/oder die korrigierten oberen und unteren Sollwerte, die Istwerte, die Ist-Differenzenwerte, die beim Vergleich zwischen den Ist-Differenzenwerten mit den Soll-DifTerenzenwerten ermit-Conclusions about the correct functioning of the satellite allows manual intervention to correct the Setpoint frame as well as in command issuing possible. Of course, precautions have been taken to ensure that the original and / or the corrected upper and lower setpoints, the actual values, the actual difference values, when comparing the actual difference values determine with the target difference values

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Entlastungsbefehele sowie die dadurch eventuell korrigierten oberen und unteren Sollwerte ausgedruckt werden.Relief commands as well as the possibly corrected upper and lower setpoints are printed out will.

Bei ergebnislosem Vergleich zwischen Ist-Differenzenrahmen und den Soll-Differenzenrahmen werden der Inhalt von Istwertrahmen, Sollwertrahmen und Ist-Differenzenrahmen und ein Hinweis »Fehlererkennung nicht möglich« ausgedruckt. ..In the case of an inconclusive comparison between the actual difference frame and the target difference frames become the content of actual value frames, target value frames and actual difference frame and a note »Error detection not possible «printed out. ..

Für diesen Fall kann ebenfalls in die Betriebsweise des Satelliten oder Raumflugkörpers eingegriffen werden, da Vorsorge getroffen ist, daß manuelle Befehle zur Änderung der Betriebsweise sowohl allein als auch zusätzlich zur selbsttätigenIn this case it is also possible to intervene in the operation of the satellite or spacecraft as precautions are taken that manual commands to change the operating mode both alone and in addition to the automatic

sogenannten wissenschaftlichen Daten vom Prozeßrechner gesammelt und für Prüfzwecke im vorgenannten Betriebssystem mitverwendet. Das Sammeln von wissenschaftlichen und technischen Daten auf Magnetbändern zum Zwecke späterer Auswertung wird dagegen von dem System nicht beeinflußt, abgesehen von der besseren Ausnutzung des Raumflugkörpers infolge optimaler Missionserfüllung, auch unter Vorliegen von Ausfällen.so-called scientific data collected by the process computer and used for testing purposes in the aforementioned Operating system also used. The gathering of scientific and technical data on Magnetic tapes for the purpose of later evaluation, on the other hand, are not influenced by the system, apart from from the better utilization of the spacecraft as a result of optimal mission fulfillment, too in the presence of failures.

Auf diese Weise ist es erstmals möglich, den Flug- io telten Ausfälle, die Testbefehle, der oder die erbetrieb eines Satelliten oder Raumflugkörpers mit mittelten und an den Satelliten weitergegebenen wenig Personal von einer einzigen Bodenstation aus lIn this way, it is possible for the first time to control the flight failures, the test commands, the operating of a satellite or spacecraft with mean and passed to the satellite few personnel from a single ground station l

durchzuführen. Infolge der exakten Analyse aller Funktionen des in eine Umlaufbahn zu befördernden Satelliten oder Raumflugkörpers, der Ermittlungen aller Fehler und Ausfälle und der Festlegung aller der während der Missionszeit möglicherweise eintretenden Situationen am besten gerecht werdenden Befehle vor dem Start des Satelliten sow"ie der Verarbeitung der gespeicherten Daten und der über .. Telemetrie erfaßten Daten mit Hilfe eines Prozeß- - rechners ist eine optimale und weitgehend selbsttätige Steuerung des Flugbetriebes von Satelliten und Raumflugkörpern durchführbar. Es werden also dieperform. As a result of the exact analysis of all functions of the orbit Satellites or spacecraft, the investigation of all errors and failures and the determination of all best suited to the situations that may arise during mission time Commands before the start of the satellite as well as the processing of the stored data and the over .. Telemetry recorded data with the help of a process - computer is an optimal and largely automatic Control of the flight operations of satellites and spacecraft is feasible. So it will be the

Einbeziehung zahlreicher Bodenstationen und die 25 Befehlsermittlung durch den Prozeßrechner gegeben dazugehörigen Nachrichtenverbindungen in den werden können. Für die Zeit der nun notwendigen Flugbetrieb sowie das hierzu erforderliche Bedie- Diskussion über den Ausfall wird der Raumflugnungspersonal und die für den Flugbetrieb notwen- körper automatisch in einen Notbetriebszustand dige technische Einrichtung dieser Bodenstationen . kommandiert, sofern die Überschreitung kritischer eingespart. Da nunmehr Überlegungen und Diskus- 30 Grenzwerte dies erfordert.Inclusion of numerous ground stations and the determination of commands by the process computer associated communication links in the can be. For the time that is now necessary Flight operations as well as the necessary operation. Discussion of the failure will be carried out by the space flight personnel and those required for flight operations are automatically switched to an emergency operating state dige technical installation of these ground stations. commanded if the exceedance is more critical saved. Since now deliberations and discussion limit values require this.

sionen über die jeweils zu gebenden Befehle an den Die zur selbsttätigen Befehlsermittlung zusätzlichesions about the commands to be given to the additional

Satelliten während der Prüfung der im Kontroll- manuelle Befehlsgabe wird in aller Regel dann anzentrum angefallenen Daten entfallen, erhält der zuwenden sein, wenn die über den Bandspeicher abSatellit oder Raumflugkörper unmittelbar nach der gerufenen Betriebsdaten erkennen lassen, daß ÜberFeststellung des, tatsächlich herrschenden Betriebs- 35 schreitungen der oberen und unteren Grenzwerte auf zustandes die diesem am besten gerecht werdenden Bahnabschnitten erfolgen, die außerhalb des Bahn-Befehle für die weitere Missionszeit, so daß un- abschnittes liegen, welcher über den direkten Funkwirtschaftliche oder gar schädliche Betriebsweisen kontakt überprüfbar ist. Satellites during the verification of the manual command input in the control are usually then centered Accumulated data is not available when the data is transferred via the tape storage from satellite or let spacecraft show immediately after the operating data called up that the upper and lower limit values have been exceeded state the path sections that best do justice to this take place that are outside of the path commands for the further mission time, so that there are un-sections which can be checked via direct radio business contact or even harmful operating modes.

weitestgehend vermieden werden. Schließlich können in der gleichen Weise, wie diesbe avoided as far as possible. Finally can in the same way as this

Da nunmehr für den Flugbetrieb eine einzige 40 für den Betrieb eines einzigen Satelliten beschrieben Bodenstation ausreicht, können die Umlaufbahnen worden ist, mehrere Satelliten oder Raumflugkörper freizügiger als bisher gewählt werden.Since a single 40 for the operation of a single satellite has now been described for flight operations Ground station is sufficient, the orbits may have been several satellites or spacecraft be elected more freely than before.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß im Hinblick auf die Erstellung der sogenannten Sollwertrahmen und aller Ausfallmöglichkeiten und Abhilfebefehle vor dem Start eines Satelliten oder Raumflugkörpers dieser in seiner Funktionsweise und in seinen Reaktionen auf UmweltsbedingungenAnother advantage is that with regard to the creation of the so-called setpoint frame and all failure options and remedial commands before launching a satellite or Spacecraft this in its functioning and in its reactions to environmental conditions

vollständig zu überprüfen ist, ehe er seiner eigent- g, g g gmust be checked completely before it becomes its real g, g g g

liehen Aufgabe zugeführt wird, die Zuverlässigkeit 50 stellte Aufgabe besser löst. Die ausgedruckten Daten, also vergrößert wird. Da das gesamte Systemwissen nämlich die Istwerte, die Sollwerte, die Fehler und des Satelliicn-Herstellers in den Prozeßrechner ein- Ausfälle, die korrigierend eingreifenden Befehle usw., zuprogrammieren ist, werden Fehlentscheidungen geben zusammen mit der exakten Funktionsanalyse verhindert und automatische Entscheidungen, die eine ausgezeichnete Dokumentation über den Betrieb sonst nur von einem Team getroffen werden könnten, 55 des Satelliten und eine ausgezeichnete Grundlage zur gewährleistet. Beurteilung seiner Missionserfüllung.borrowed task is supplied, the reliability 50 posed task solves better. The printed data, so is enlarged. Since the entire system knowledge namely the actual values, the setpoints, the errors and of the satellite manufacturer in the process computer failures, corrective commands, etc., is to be programmed, wrong decisions will result together with the exact functional analysis prevents and automatic decisions that make excellent documentation about the operation otherwise only one team could take 55 of the satellite and provide an excellent basis for it guaranteed. Judgment on his mission fulfillment.

Die Istwerte der Funktionseinheiten des Satelliten Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines inThe actual values of the functional units of the satellite The invention is now based on an in

oder Raumflugkörpers können sowohl in realer Zeit der Zeichnung dargestellten Funktionsdiagramms gesendet als auch über einen Bandspeicher abge- eines Betriebsdaten-Überwachungssystems für Satelrufen werden. Hierdurch ist sowohl der augenblick- 60 liten und Raumflugkörper im einzelnen beschrieben, liehe Zustand als auch der Zustand ermittelbar, der wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit auf das im Satelliten oder Raumflugkörper vor dem Er- nicht zur Erfindung gehörende System für die Erreichen des Funkkontaktes mit der Bodenstation fassung und Verarbeitung der von dem Satelliten herrschte. Die Verwertung von Bandspeicherdaten oder Raumflugkörper gelieferten wissenschaftlichen erlaubt die Beurteilung des Satelliten an geografischen 65 und technischen Daten zum Zwecke späterer" Aus-. Positionen, die von der Kontrollstation aus nicht wertung verzichtet worden ist. eingesehen werden können. Für den Flugbetrieb eines Satelliten oder Raum-or spacecraft can function diagram shown both in real time of the drawing sent as well as via a tape storage system from an operating data monitoring system for satellite calls will. This describes both the instantaneous and spacecraft in detail, The borrowed state as well as the state can be determined, whereby for the sake of clarity on the in the satellite or spacecraft before the er- not belonging to the invention system for reaching the radio contact with the ground station version and processing of the satellite prevailed. The recovery of tape storage data or spacecraft supplied scientific allows the satellite to be assessed on the basis of geographical and technical data for the purpose of later "training". Positions that have not been waived by the control station. can be viewed. For the flight operation of a satellite or space

Da der bereits vergangene Zustand ebenfalls Rück- flugkörpers 1 ist es erforderlich, daß dieser unterSince the already past state also return missile 1, it is necessary that this under

, gp, gp

von der gleichen Bodenstation aus im Zeitmultiplexverfahren und/oder über Prioritätsprogramme gleichzeitig überwacht und gesteuert werden.from the same ground station in time division multiplex and / or via priority programs at the same time monitored and controlled.

An Stelle des bisher bekannten sogenannten offline-system-Verfahrens zum Betrieb von Satelliten und Raumflugkörpern ist also nunmehr ein sogenanntes on-line-closed-loop-system-Verfahren angegeben, das mit weniger aufwendigen Mitteln die gell Afb bInstead of the so-called offline system method known so far For the operation of satellites and spacecraft, a so-called on-line-closed-loop-system method is now specified, that with less expensive means the gell Afb b

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anderem nicht dargestellte Telemetrieeinrichtungen rahmen und Soll-Differenzenrahmen ein Fehler festbesitzt, um während der Kontaktzeit, in der Funk- gestellt worden, so werden über eine Schaltung 26 ein kontakt zwischen dem Satelliten und einer Boden- in den Speicherstellen 19 gespeicherter Testbefehl station 2 besteht, die während dieser Zeit anfallenden über einen Befehlsgeber 28 zum Satelliten gesandt Daten, von denen hier sämtliche Daten interessieren, 5 und gleichzeitig über eine weitere Korrekturschaltung und die außerhalb der Kontaktzeit angefallenen, z.B. 29 die oberen und unteren Sollwerte geändert, nämauf einem Magnetband gespeicherten Daten der lieh der Inhalt des Ist-Differenzenrahmens in die Bodenstation zu übermitteln. Über diese Telemetrie- oberen und unteren Sollwertrahmen 11 und 12 eineinrichtung mit wechselseitigen Sendern und Emp- gerechnet. Die unmittelbar nach der Testbefehlgabe fängern müssen aber auch die Befehle von der io ankommenden Daten werden erneut im Istwert-Bodenstation aus dem Satelliten übermittelt werden rahmen 15 gespeichert und über den Vergleicher 20 können. Es sind daher drei sogenannte Datenkanäle mit den korrigierten oberen und unteren Sollwerten vorgesehen, nämlich ein Echtzeitkanal 3, ein Band- verglichen und daraufhin in den Ist-Differenzenzeitkanal 4 und ein Befehlskanal 5. Zur Lösung der rahmen 18 gebracht. Erst wenn dabei der Ist-Diffe-Aufgabe ist jedoch der Bandzeitkanal 4 nicht unbe- 15 renzenrahmen Null bleibt, was über die Nullkontrolldingt erforderlich. schaltung 22 festgestellt wird, wird in den Speicher-other telemetry devices, not shown, and target difference frames have a fixed error, If the radio has been set during the contact time, a circuit 26 switches on contact between the satellite and a ground test command stored in memory locations 19 station 2 exists, which are sent to the satellite via a command generator 28 during this time Data, all of which are of interest here, 5 and at the same time via a further correction circuit and those that occurred outside of the contact time, e.g. 29 the upper and lower setpoints were changed, namely to a magnetic tape that lent the content of the actual difference frame into the To transmit ground station. About this telemetry upper and lower setpoint frame 11 and 12 one device with reciprocal transmitters and receivables. The one immediately after the test command But also the commands from the io must catch the incoming data again in the actual value ground station Frames 15 are transmitted from the satellite and stored via the comparator 20 be able. There are therefore three so-called data channels with the corrected upper and lower setpoints provided, namely a real-time channel 3, a band compared and then in the actual difference time channel 4 and a command channel 5. The frame 18 is brought to release. Only when doing the actual Diffe task however, if the band time channel 4 is not unlimited, it remains zero, which is something about the zero control necessary. circuit 22 is determined, is in the memory

Während einer Kontaktzeijt werden also über die stellen 14 der zu dem ermittelten Fehler gehörendeDuring a contact time, the locations 14 of the errors associated with the detected error are displayed

genannten Kanäle 3 und 4 die direkt gesendeten und Entlastungsbefehl abgerufen, der über den Befehls-called channels 3 and 4 the directly sent and relief command retrieved via the command

die vom Band abgerufenen Daten in der Boden- geber 28 dem Satelliten übermittelt wird. Entspre-the data retrieved from the tape is transmitted to the ground transducer 28 to the satellite. Corresponding

station 2 gesammelt, an einen Prozeßrechner weiter- 20 chend dem festgestellten Fehler oder Ausfall imstation 2 collected, sent to a process computer on the detected error or failure in the

gegeben und dort in noch zu beschreibender Weise Satelliten werden gleichzeitig eventuell notwendiggiven and there in a manner to be described satellites may be necessary at the same time

verarbeitet und gleichzeitig — oder aber für Band- werdende bleibende Änderungen im oberen und un-processed and at the same time - or for changing, permanent changes in the upper and lower

speicherdaten während der nächsten Kontaktzeit — teren Sollwertrahmen 11, 12 über eine Korrektur-storage data during the next contact time - lower setpoint frames 11, 12 via a correction

die die Betriebsweise des Satelliten beeinflussenden . schaltung 24 dauernd durchgeführt, also die für diethat affect the operation of the satellite. circuit 24 carried out continuously, so for the

Befehle über den Befehlskanal 5 auf den Satelliten 25 weitere Mission des Satelliten zur Korektur der vonCommands via the command channel 5 to the satellite 25 further mission of the satellite for the correction of the

übertragen. dem Sollwertrahmenspeicher 10 gelieferten Sollwertetransfer. the setpoint frame memory 10 supplied setpoints

Zur Datenverarbeitung' und Befehlsermittlung benötigten Werte des Ist-Differenzenrahmens gedient also ein hier nicht dargestellter, der Boden- speichert. Der Testbefehl zur Auslösung der Nullstation 2 zugeordneter Prozeßrechner bekannter Bau- kontrolle kann selbstverständlich aus mehreren art, der geeignete Speichermöglichkeiten aufweist, 30 Einzelbefehlen bestehen.For data processing 'and command determination required values of the actual difference frame are used So one not shown here that stores the ground. The test command for triggering the process computer of known construction control assigned to the zero station 2 can of course be selected from several art, which has suitable storage options, consists of 30 individual commands.

und zwar für die vor dem Start des Satelliten er- Um die Qualität der über den Echtzeitkanal 3 anmittelten Betriebsdaten seiner Funktionseinheiten, kommenden Daten zu erfassen, ist ferner eine die in einem sogenannten· Sollwertrahmenspeicher 10 Datenkontrolleinrichtung 30 vorgesehen. Bei unzuzusammengefaßt sind, aufgeteilt in obere und untere reichender Datenqualität werden eingespeicherte Be-Sollwertrahmen 11 und 12, für sogenannte Soll-Diffe- 35 fehle über den Befehlsgeber 28 dem Satelliten zugerenzenrahmen 13, die alle während des Betriebes des leitet, die ihn in Zustände umschalten, die die AusSatelliten möglicherweise auftretenden Ausfälle dar- sendung besserer Telemetriedaten erlauben. Wenn stellen. trotz wiederholter Befehlsgabe keine Daten aus-namely for the quality of the transmitted via the real-time channel 3 before the start of the satellite To record operational data of its functional units, incoming data, is also one which are provided in a so-called setpoint frame memory 10 data control device 30. When not summarized are divided into upper and lower data quality, stored Be setpoint frames 11 and 12, for so-called target differences, 35 errors are limited to the satellite via the command generator 28 13, which directs all during the operation of the, which switch it to states that the satellites Allow better telemetry data to be broadcast if failures occur. When put. no data is output despite repeated commands

Bei jedem Soll - Differenzenrahmen wird in reichender Qualität erhalten werden können, liegenWith each target - difference frame will be able to be obtained in sufficient quality

Speicherstellen 14' der ebenfalls vorausermittelte so- 40 irreparable Fehler oder Ausfälle im Satelliten vor.Storage locations 14 'of the likewise previously determined irreparable errors or failures in the satellite.

genannte Entlastungsbefehl gespeichert. Ein Speicher Die Datenkontrolle wird in der Weise durchgeführt,called discharge order saved. A memory The data control is carried out in such a way that

15 dient der Aufnahme eines sogenannten Istwert- daß die ankommenden Daten auf ihre Dekommutier-15 is used to record a so-called actual value - that the incoming data on their decommutation

rahmens, der alle während einer Kontaktzeit des barkeit geprüft werden, d. h., ob z. B. Hauptträgerframe, all of which are checked during a contact period of availability, d. i.e. whether z. B. main beam

Satelliten mit der Bodenstation anfallenden Daten und Unterträger sowie die Information selbst und dasSatellites with the ground station accruing data and subcarriers as well as the information itself and that

aufnimmt. Ein Speicher 16 beinhaltet innerhalb eines 45 Synchronisationswort vorhanden sind. Ein Dekom-records. A memory 16 contains within a 45 synchronization word. A deco

sogenannten Missionsprofil alle Befehle, die für die mutator 31 ist nachgeschaltet. Hier werden dieso-called mission profile all commands, which for the mutator 31 is connected downstream. Here are the

Durchführung der Mission des Satelliten benötigt — beispielsweise in pulskodmodulierter Form an-The mission of the satellite is required - for example in pulse code modulated form.

werden, und ist mit einer Taktimpulse liefernden fallenden, z. B, zu Wörtern von 12 Bits zusammen-are, and is with a clock pulse supplying falling, z. B, combined into words of 12 bits

Uhr 17 verbunden. Ein Speicher 18 dient der Auf- gefaßten — Daten dekommutiert und anschließend5 p.m. connected. A memory 18 is used for the received data - decommuted and then

nähme der durch den Vergleich der während der 50 in den schon erwähnten Istwertrahmen 15 imwould take that by comparing the actual value frames 15 in the already mentioned during the 50

Kontaktzeit aufgenommenen Istwerte mit den oberen Speicherteil des Prozeßrechners für die ZeitdauerActual values recorded contact time with the upper memory part of the process computer for the duration

und unteren Sollwerten ermittelten Ist-Differenzen- der Datenverarbeitung während des Funkkontaktesand lower setpoint values determined actual differences of the data processing during the radio contact

werte. Speicherstellen 19 nehmen alle Programme eingespeichert.values. Storage locations 19 take all programs stored.

zur Herleitung von Testbefehlen und der Änderung Schließlich ist eine Datenaufzeichnungseinheit 27for deriving test commands and the change. Finally, a data recording unit 27 is provided

der Sollwertrahmen auf, die den jeweiligen Soll- 55 vorgesehen, um empfangene und ermittelte Daten,the setpoint frame on which the respective setpoint 55 is provided in order to receive and determine data,

Differenzenrahmen zugeordnet sind. Befehle, durchgeführte Testbefehle und die dabei er-Differential frames are assigned. Commands, performed test commands and the resulting

Die genannten Rahmen sind mit sogenannten Ver- mittelten Daten usw. ausdrucken zu können. Mit der gleichern verbunden. Zum Vergleich zwischen Ist- gleichen Einheit ist der die Istwertrahmen beinhalwert- und Sollwertrahmen ist ein Vergleicher 20 vor- tende Speicher 15 verbunden, um die mit 40 bezeichgesehen. Ferner ist ein weiterer Vergleicher 21 vor- 60 neten Flugergebnisse ausgeben zu können,
gesehen, der mit dem bereits genannten Soll-Diffe- Die Soll- und Istwertrahmen und der Ist-Differenzenrahmen 13, dem Ist-Differenzenrahmen 18 und renzenrahmen zusammen mit den über Vergleicher einer Korrekturschaltung 23 verbunden ist, mit deren verbundenen Soll-Differenzenrahmen und der Schalt-Hilfe die oberen und unteren Sollwertrahmen beein- anordnungen zur Ermittlung der Befehle sowie die flußbar sind. 65 Korrekturschaltungen bilden eine alle möglichen Be-The frames mentioned can be printed out with so-called transmitted data, etc. Associated with the same. For comparison between actual units, the actual value frame containing the actual value frame and the set value frame is connected to a memory 15 which is provided for comparator 20 and is denoted by 40. Furthermore, a further comparator can output 21 previous flight results,
seen, which is connected to the already mentioned target difference frame and the actual difference frame 13, the actual difference frame 18 and border frame together with the comparator of a correction circuit 23, with its associated target difference frame and the switching -Help the upper and lower setpoint frames for determining the commands and those that can be flown. 65 correction circuits form all possible

Ferner ist dem Ist-Differenzenrahmen eine Schal- triebszustände und -ablaufe beinhaltende Funktionstung 22 zur sogenannten Nullkontrolle nachgeschal- logik für den Raumflugkörper,
tet. Ist durch Vergleich zwischen Ist-Differenzen- . Gleichzeitig oder kurz nach Verarbeitung der Echt-Furthermore, the actual difference framework is a functional test 22 containing switching states and processes for the so-called zero check logic for the spacecraft,
tet. Is by comparison between actual differences. Simultaneously or shortly after processing the real

zeitdaten erfolgt der Abruf und die Aufzeichnung der im Satelliten auf Band gespeicherten Daten der Bahnabschnitte, die außerhalb der Kontaktzeit liegen. Für die über den Bandzeitkanal 4 zur Bodenstation 2 gelangenden Daten ist daher ebenfalls eine Dekommutation vorgesehen, die über dieselbe Anlage wie bei den Echtzeiten erfolgen kann. Die anfallenden Daten werden einer Datenverarbeitung 51 zugeführt und mit Hilfe einer Datenaufzeichnungseinrichtung 52 registriert.time data is used to retrieve and record the data stored on tape in the satellite Path sections that lie outside the contact time. For the over the belt time channel 4 to the ground station 2 A decommutation is therefore also provided for incoming data, which is via the same system as can be done at real times. The resulting data are fed to a data processor 51 and registered with the aid of a data recording device 52.

Wie sich aus dem vorstehend im einzelnen beschriebenen Funktionsdiagramm ergibt, werden also die beim Umlauf des Satelliten 1 während der Kontaktzeit mit der Bodenstation 2 in Echtzeit anfallenden Daten in der Bodenstation auf ihre Qualität geprüft und bei für gut befundener Qualität nach ihrer Dekommutation in den Istwertrahmen des Prozeßrechners eingespeichert. Die Funktionstüchtigkeit der Bodenstation, die ebenfalls durch ein hier nicht zu erläuterndes Verfahren selbsttätig geprüft werden kann, ist dabei vorausgesetzt. Die dort eingespeicherten Daten werden Wert für Wert mittels des Vergleichers 20 mit den jeweils zugeordneten oberen und unteren Sollwerten, die aus dem Sollwertrahmenspeicher 10 in ,die oberen und unteren Sollwertrahmen 11 und 12 transferiert worden sind, verglichen und die einzelnen Abweichungen im Ist-Differenzenrahmen 18 zusammengefaßt.As can be seen from the functional diagram described in detail above, those occurring in real time during the orbit of the satellite 1 during the contact time with the ground station 2 The quality of the data is checked in the ground station and, if the quality is found to be good, after its Decommutation stored in the actual value frame of the process computer. The functionality of the Ground station, which are also automatically checked by a method that is not explained here can is a prerequisite. The data stored there are processed value by value by means of the comparator 20 with the respectively assigned upper and lower setpoints that are taken from the setpoint frame memory 10 in FIG. 10, the upper and lower setpoint frames 11 and 12 have been transferred and the individual deviations are summarized in the actual difference frame 18.

Solange beim Ist-Sollwertvergleich die jeweiligen Istwerte zwischen den oberen und unteren Sollwerten bleiben, der Satellit also fehlerfrei arbeitet, sind die Abweichungen Null, und es findet kein weiterer Vergleich zur Fehlerermittlung statt. Es erfolgt daher auch kein Ausdruck von Daten. Die Einrichtung für den Ausdruck der angefallenen Daten kann aber selbstverständlich angesteuert werden. Werden dagegen die oberen oder unteren Sollwerte überschritten, so wird durch Vergleich der Ist-Differenzenwerte mit den in den Soll-Diiferenzenrahmen eingespeicherten Ausfallmöglichkeiten die Datenauswertung fortgesetzt und über den Vergleicher 21 jedem Ist-Differenzenrahmen der diesem zugeordnete Soll-Differenzenrahmen und damit der Fehler oder Ausfall ermittelt.As long as the actual values between the upper and lower target values are compared with the actual target value remain, i.e. the satellite is working correctly, the deviations are zero and no further comparison can be made for error detection instead. There is therefore no printout of data. The facility for the printout of the accumulated data can of course be activated. Will against it If the upper or lower target values are exceeded, the actual difference values are compared with those stored in the target difference frame Failure possibilities the data evaluation continued and via the comparator 21 each Actual difference frame the target difference frame assigned to this and thus the error or failure is determined.

Bei positiver Nullkontrolle wird daraufhin der dem Fehler zugeordnete optimale Entlastungsbefehl an seinem Platz im Speicher 14 abgerufen und über den Befehlsgeber 23 dem Satelliten 1 übermittelt. If the zero check is positive, the optimal relief command assigned to the error is then issued retrieved from its place in the memory 14 and transmitted to the satellite 1 via the command generator 23.

Die für die bleibenden Änderungen im oberen und unteren Sollwertrahmen erforderlichen Differenzenwerte werden, wie schon beschrieben, in den Sollwertrahmen-Speicher 10 eingespeichert.The difference values required for the permanent changes in the upper and lower target value frames are, as already described, in the target value frame memory 10 stored.

Lediglich auf Grund von durch Toleranzenverschiebungen, wie Temperaturfehler, Spannungs- und Kapazitätsfehler der Stromversorgungsanlage im Satelliten und auf ähnlichen Ursachen beruhenden Abweichungen bedingte Fehler werden in Abhängigkeit der Angaben der.die Flugbetriebs-Ergebnisse40 ausgebenden Einheit 27 über eine sogenannte manueile Betriebsüberwachung 54 dem Sollwertrahmen-Speicher zugeführt und bringen dort die oberen und unteren Sollwerte in den Sollwcrtrahmen 11 und 12 in bessere Übereinstimmung mit den tatsächlich herrschenden Verhältnissen.Only due to tolerance shifts such as temperature errors, voltage and Capacity failure of the power supply system in the satellite and due to similar causes Errors caused by deviations are calculated depending on the information provided by the flight operations results40 output unit 27 via what is known as manual operation monitoring 54 to the setpoint frame memory and bring the upper and lower setpoint values into the setpoint frames 11 and 12 there in better agreement with the actual prevailing conditions.

Während der Kontaktzeit werden selbstverständ-During the contact time, it goes without saying

i lieh auch die im Missionsprofil gespeicherten Befehlei also borrowed the orders stored in the mission profile

für die Durchführung bestimmter wissenschaftlicher Aufgaben über den Befehlsgeber 28 direkt auf den Satelliten gegeben.for the implementation of certain scientific tasks via the command generator 28 directly to the Satellites given.

Über die schon erwähnte, sogenannte manuelle Betriebsüberwachung 54 können auch aus der Datenaufzeichnung 52, z. B. Kurvenschreiber, ersichtliche Abweichungen, die sich auf die Teile der Umlaufbahn des Satelliten beziehen, die außerhalb der Kontaktzeit liegen, durch manuelle Befehle berücksichtigt werden, so daß das Bedienungspersonal auch direkt über den Befehlsgeber 28 in den Betriebsablauf im Satelliten eingreifen kann. Es können aber auch über die der manuellen Betriebsüberwachung nachgeschaltete Korrektureinrichtung 55 lediglich die im Sollwertrahmen-Speicher 10 eingespeicherten oberen und unteren Sollwerte in Abhängigkeit der aus der Datenaufzeichnung 52 ersichtlichen Abweichungen verändert werden.The already mentioned so-called manual operational monitoring 54 can also be used from the data recording 52, e.g. B. chart recorder, apparent deviations affecting the parts of the orbit of the satellite, which are outside the contact time, are taken into account by manual commands so that the operating personnel can also intervene directly via the command generator 28 in the operational sequence in the satellite. But it can also via the correction device 55 connected downstream of the manual operational monitoring only the Upper and lower target values stored in the target value frame memory 10 as a function of the the data record 52 apparent deviations can be changed.

Das vorstehend beschriebene Flugbetriebssystem, ermöglicht also mit Hilfe eines Prozeßrechners und einer vorangehenden ' exakten Analyse der Funktionen aller Baugruppen eines Satelliten oder Raumflugkörpers und der Reaktionen dieser Baugruppen auf alle denkbaren Einflüsse den Flugbetrieb von ( einer einzigen Bodenstation aus weitestgehend selbst- / tätig durchzuführen. Da korrigierende Befehle un- ' mittelbar nach Erkennen von Fehlern ausgeführt werden, wobei diese Befehle bereits fertig vorhanden sind, werden unerwünschte Betriebsweisen des Satelliten, soweit überhaupt möglich, vermieden. Die bisher während der Zeit einer unerwünschten Betriebsweise angefallenen Daten waren nicht erfaßbar und gingen daher verloren, was nunmehr vermieden ist.The flight operating system described above, so made possible with the help of a process computer and a previous' exact analysis of the functions of all components of a satellite or spacecraft and the reactions of these assemblies to all conceivable influences on the flight operations of ( a single ground station from largely independently / actively. Since corrective commands un- ' are executed indirectly after errors have been detected, these commands already being available undesirable modes of operation of the satellite are avoided as far as possible. the Data that had previously accumulated during an undesired operating mode could not be recorded and were therefore lost, which has now been avoided.

Entsprechend den jeweils herrschenden Gegebenheiten oder der gewünschten Betriebsweise kann selbstverständlich der vom Prozeßrechner ermittelte Befehl während der gleichen Kontaktzeit auf den Satelliten übertragen werden, in der die Daten über den Echtzeitkanal 3 angefallen sind, als auch zeitverzögert, beispielsweise beim nächstfolgenden Kontakt mit der Bodenstation auf den Satelliten übertragen werden.According to the prevailing conditions or the desired mode of operation can of course, the command determined by the process computer during the same contact time on the Satellites are transmitted, in which the data was received via real-time channel 3, as well as time-delayed, for example, transmitted to the satellite during the next contact with the ground station will.

Da die Zeit zur Erfüllung obiger Aufgaben lediglich in der Größenordnung von einer Minute liegt, ^ ist es möglich, mit der gleichen Bodenstation nicht nur einen, sondern mehrere Satelliten in der vor- C stehend beschriebenen Weise zu steuern, wenn Vorsorge dafür getroffen ist, daß diese Steuerung im sogenannten Zeitmultiplex-Verfahren und/oder Prioritäten-Betrieb durchgeführt wird.Since the time to complete the above tasks is only on the order of one minute, ^ it is possible to use not just one but several satellites with the same ground station in the C to control the manner described above, if care has been taken to ensure that this control is in the so-called time division multiplexing and / or priority operation is carried out.

Claims

Patent claims:

1. Procedure for the operation of satellites or spacecraft with constant or regular . recurring earth connection by means of a telecontrol device that includes a process computer for comparing actual and target values of the functional units of the satellite or spacecraft has, characterized in, that all upper and lower target limit values of the functional units are determined before the start and stored in the process computer in the form of upper and lower setpoint frames (11, -1.2) which can be scanned that the functions of the functional units and the functional changes when the upper and lower target limit values are exceeded determined and to target differences

frame (13) summarized and with all these exceedances assigned, in the corrective Meaning effective switching commands are stored in the process computer, and that during the mission time of the satellite or spacecraft (1) all to the process computer transmitted actual values of the functional units are rearranged and combined to form an actual value frame (15) and the comparator (20) are fed, which by comparing the respective setpoint frame with the respective existing Actual value frame determines an actual difference frame (18) that after determining an actual difference frame A new actual diflerence frame is determined via a test command (19) and when the statement is matched by a zero control (22) of the current one or more Operating state of the functional units, best corresponding switching commands (relief command 14) and a command generator (28) to the satellite or spacecraft (1) for the purpose of correction or shutdown of the affected functional units automatically transmitted within the contact time will.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the individual values of certain functional units in the upper and lower target value frames depending on previously calculable temporal changes are constantly adjusted.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the individual values of certain functional units in the upper and The lower setpoint frame can be replaced by new setpoints that depend on the during the mission time of the satellite or spacecraft determined operational values of these functional units are determined.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that an actual difference frame (18) is determined several times before switching commands are given.

5. The method according to claims 1 to 4,

. characterized in that, after an actual difference frame (18) has been determined, the content of this Actual difference frame is included in the upper and lower target value frames (correction element 23) and by a test command (19) with associated setpoint correction (29) the satellite brought into a new operating state and then a new actual difference frame is determined and that if the actual difference frame remains zero, the relief command (14) and the associated setpoint correction (24) is carried out.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the after determination an actual difference frame (18) are included in the upper and lower setpoint frames (11, 12) Correction of the setpoints after a successful zero check (22) of the actual difference frame and for the further mission to correct the data from the target value frame memory (10) supplied setpoints can be used.

7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that in the absence of decommutability the incoming data as long as discharge commands to the satellite (1) automatically are transmitted until decommutable data are received or irreparable errors are detected will.

8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that all required to carry out a mission in the process computer Switching commands are stored in. "A mission profile (16) and that under the control of the mission profile automatically sends switching commands during a contact time will.

9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that when · determined Failure of a functional unit all determined actual data, all target values, all actual difference frames, the detected error, all commands and the time are printed out.

10. The method according to claims 1 to 9, characterized in that if inconclusive Comparison between actual difference frame (18) and target difference frame (13) of the actual value frame, the setpoint frame, the content of the actual difference frame and the note »error

. detection not possible «can be printed out.

11. The method according to claims 1 to 10, characterized in that the geographic Locations that are not directly accessible to the ground station are determined and saved on tape Data (4) are processed separately (50, 51, 52), and that the resulting data may be additional commands to change the operation of the satellite or spacecraft (1) can be given manually (manual operational monitoring 54).

12. The method according to claims 1 to 11, characterized in that several satellites or spacecraft (1) controlled by the same ground station (2) in the time division multiplex method will.

1 sheet of drawings