RU2542931C2

RU2542931C2 - Беспроводная сеть идентификации и исследования для космических приборов

Info

Publication number: RU2542931C2
Application number: RU2011154146/08A
Authority: RU
Inventors: Филипп ГИЙО; Кристиан БЕНЬЕ
Original assignee: Таль
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2015-02-27
Also published as: JP2012528756A; BRPI1010952B1; RU2011154146A; US20120052797A1; US8818262B2; BRPI1010952A2; EP2438790B1; CN102450082A; CA2762940A1; JP5982682B2; FR2946484B1; IL215987A; CA2762940C; WO2010139513A1; CN102450082B; FR2946484A1; EP2438790A1; IL215987A0

Abstract

Изобретение относится к техническим решениям для наблюдения за приборами, предназначенными для установки на спутниках. Технический результат изобретения заключается в диагностике космических приборов. Система эванесцентной беспроводной сети для космических приборов (Е1, Е2, Е3, Е4, Е5, Е6), установленных или предназначенных для установки на спутнике (1), содержит комплект умных соединительных элементов (CL, CLS), встроенных или невстроенных в упомянутые космические приборы, упомянутые умные соединительные элементы содержат средства беспроводной связи (WI, WE), образующие бортовую беспроводную сеть, по меньшей мере, один компьютер (С), который может быть переносным компьютером, оборудованным картой беспроводной связи, выполненной с возможностью подключения к упомянутой бортовой беспроводной сети, по меньшей мере, одну программу, установленную в упомянутом компьютере (С), обеспечивающую доступ к бортовой беспроводной сети, по меньшей мере, с целью неинтрузивного сбора данных, связанных с работой упомянутых космических приборов (Е1, Е2, Е3, Е4, Е5, Е6). 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящее изобретение касается возможности наблюдения за приборами, предназначенными для установки на спутниках.

Изобретение призвано предложить простое и надежное техническое решение задачи обеспечения возможности наблюдения за оборудованием, предназначенным для установки на спутниках. Благодаря изобретению, это наблюдение становится возможным в течение всего срока службы оборудования, начиная с момента его изготовления до применения в космосе.

В частности, изобретение находит свое применение в области спутниковых группировок, так как оно позволяет упростить и рационализировать обработку данных, главным образом в фазе сборки и тестирования.

Как правило, при обнаружении аномалии в приборе применяют процедуру, содержащую два основных этапа:

- получают доступ к данным относительно того, что затронутый аномалией прибор «увидел» в момент появления аномалии;

- применяют программу тестирования с целью определения причин отмеченной аномалии.

Известным средствам не хватает гибкости для того, чтобы попытаться осуществить эти этапы исследования; кроме того, они являются сложными в применении и дорогими. Кроме того, как правило, они требуют демонтажа собранного оборудования или добавления приборов в общую систему, содержащую оборудование, затронутое аномалией. Такие, как правило, сложные операции по вмешательству требуют, кроме того, согласований, занимающих длительное время, с целью получения разрешения на вмешательство.

Действительно, в настоящее время, когда производят исследования на, по меньшей мере, частично собранном спутнике с целью определения причин аномалии, отмеченной на каком-либо приборе, необходимо обеспечить связь с рассматриваемым прибором или приборами внутри спутника через «наземные» средства связи при помощи:

- электрических интерфейсов рассматриваемого прибора или приборов в номинальном режиме, называемом режимом канала;

- радиочастотных средств связи по восходящим и нисходящим линиям связи, как правило, в полосе S или в полосе Ku в номинальном режиме, называемом режимом РЧ (радиочастотный);

- приборов или «разборных коробок», обеспечивающих считывание и анализ аналогового сигнала в любой точке оборудования в режиме аномалии.

Кроме того, в некоторых условиях можно считывать и анализировать цифровые сигналы при помощи датчиков, основанных на принципе контура Герца.

Сложность, недостаточная гибкость, сроки, необходимые для полного исследования, и стоимость этих известных средств, позволяющих вести поиск причин аномалии, обнаруженной на оборудовании, не совместимы с характером работы «в реальном времени» и задачами упрощения, повышения надежности и дискретности, преследуемыми в таких приложениях: все эти моменты являются недостатками, устранить которые призвано настоящее изобретение.

В свете вышеизложенного настоящее изобретение основывается на идее объединить, с момента проектирования, приборы, предназначенные для установки на спутнике, с умными элементами связи, оснащенными средствами беспроводной связи. Образованная таким образом бортовая беспроводная сеть становится доступной и управляемой от переносного компьютера, когда спутник находится на земле в фазе сборки или тестирования. Когда спутник находится в полете бортовая беспроводная сеть номинально деактивирована. Этот умный элемент связи или эти умные элементы связи содержат также внутреннюю память, позволяющую хранить техническую информацию, касающуюся прибора или приборов, с которыми они связаны. Внутренняя память этих умных элементов связи является доступной в реальном времени или с отсрочкой, что облегчает неинтрузивные исследования в случае аномалии. Кроме того, внутренняя память элементов связи содержит также функции самотестирования оборудования, которые можно исполнять дистанционно.

Таким образом, объектом изобретения является система эволютивной и эванесцентной беспроводной сети для космических приборов, установленных или предназначенных для установки на спутнике, содержащая:

- комплект умных элементов связи, встроенных в упомянутые космические приборы с момента их изготовления или используемых автономно внутри спутника, при этом упомянутые умные элементы связи содержат внутренние и внешние блоки беспроводной связи, образующие эволютивную беспроводную сеть, представляющую собой на земле на уровне каждого космического прибора так называемую «распределенную» сеть, затем так называемую «бортовую» сеть после конечной сборки спутника,

- по меньшей мере, один компьютер, который может быть переносным компьютером, оборудованный картой беспроводной связи, выполненной с возможностью подключения к упомянутой эволютивной беспроводной сети,

- по меньшей мере, одну программу, установленную в упомянутом компьютере, обеспечивающую:

• отдельный доступ к любому космическому прибору, по меньшей мере, с целью сбора данных, касающихся нормальной работы упомянутого космического прибора,

• доступ к бортовой беспроводной сети, по меньшей мере, с целью неинтрузивного сбора данных, связанных с работой упомянутых космических приборов.

В системе в соответствии с настоящим изобретением умные элементы связи содержат процессор, внутреннюю память, цепь передачи/приема и, по меньшей мере, одну высокочастотную антенну, при этом упомянутая внутренняя память упомянутых умных элементов связи содержит также средства для обеспечения, посредством соответствующего программирования, по меньшей мере, одной из следующих функций:

- автоматическая запись параметров, касающихся работы космических приборов, с которыми они связаны,

- хранение технических данных, касающихся космических приборов, с которыми связаны упомянутые умные элементы связи,

- хранение процедур самотестирования, касающихся космических приборов, с которыми связаны упомянутые умные элементы связи, и исполняемых дистанционно.

Предпочтительно в системе в соответствии с настоящим изобретением, в которой упомянутый спутник содержит номинальные средства связи земля/борт, при этом упомянутый спутник находится на земле, бортовую беспроводную сеть можно конфигурировать с возможностью установления связи с находящимся на земле компьютером, в частности, через номинальные средства связи спутника.

В системе в соответствии с настоящим изобретением упомянутая бортовая беспроводная сеть содержит средства для электрической активации и деактивации этой сети.

В системе в соответствии с настоящим изобретением упомянутая бортовая беспроводная сеть содержит средства для дистанционной активации и деактивации этой сети, при этом упомянутые космические приборы находятся на земле внутри спутника, например, в фазе тестирования.

В системе в соответствии с настоящим изобретением упомянутая бортовая беспроводная сеть содержит средства для дистанционной активации и деактивации этой сети, при этом упомянутые космические приборы находятся внутри спутника, совершающего орбитальный полет.

Предпочтительно система в соответствии с настоящим изобретением содержит средства для обеспечения, по меньшей мере, одной из следующих функций:

- помощь в определении состояния каждого из упомянутых космических приборов,

- обновление для каждого из упомянутых космических приборов, содержащих протокол приемки, упомянутых протоколов приемки,

- обнаружение и регистрация неисправностей, тревожных сигналов или событий, происходящих на упомянутых космических приборах,

- дистанционный запуск процедур самотестирования на упомянутых космических приборах,

- считывание технических данных, касающихся упомянутых космических приборов,

- считывание автоматически записанных параметров, касающихся упомянутых космических приборов,

- сбор в реальном времени параметров на шине или шинах данных, связанных с упомянутыми космическими приборами.

- помощь в диагностике в случае нарушения в работе одного из космических приборов на земле,

- помощь в диагностике в случае нарушения в работе одного из космических приборов в полете.

Предпочтительно бортовая беспроводная сеть имеет топологию, содержащую внутренние узлы, соответствующие внутренним блокам беспроводной связи, и интерфейсные узлы, соответствующие внешним блокам беспроводной связи, при этом упомянутые внутренние узлы и упомянутые интерфейсные узлы соответственно связаны с внутренними и внешними умными элементами связи, и упомянутые интерфейсные узлы обеспечивают связь между упомянутыми внутренними узлами и, по меньшей мере, одним внешним узлом, стационарным или мобильным относительно упомянутых внутренних узлов, при этом упомянутый внешний узел соответствует упомянутому компьютеру, который может быть переносным компьютером.

Бортовая беспроводная сеть в соответствии с настоящим изобретением может содержать средства для обеспечения функции оперативной шины данных.

Бортовая беспроводная сеть в соответствии с настоящим изобретением может иметь режим работы, при котором бортовая беспроводная сеть является эванесцентной шиной данных, которую невозможно активировать в полете.

Бортовая беспроводная сеть в соответствии с настоящим изобретением может иметь режим работы, при котором бортовая беспроводная сеть является оперативной шиной данных, необходимой для работы спутника, или резервной шиной.

Бортовая беспроводная сеть в соответствии с настоящим изобретением может иметь режим работы, при котором бортовая беспроводная сеть является эванесцентной шиной данных, содержащей средства для ее активации в полете с целью помощи в диагностике, в частности, в случае нарушения в работе одного из космических приборов.

Бортовая беспроводная сеть в соответствии с настоящим изобретением может иметь режим работы, при котором бортовая беспроводная сеть является реальной шиной данных, необходимой для работы спутника, или резервной шиной.

Бортовая беспроводная сеть в соответствии с настоящим изобретением может иметь режим работы, при котором бортовая беспроводная сеть является эванесцентной шиной данных, содержащей средства для ее активации в полете с целью помощи в диагностике в случае нарушения в работе одного из космических приборов.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - пример спутника на земле, содержащего входные порты для умных элементов связи, оборудованных блоками беспроводной связи с внешним миром, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 - схема примера средства крепления входного порта средств беспроводной связи на стенке спутника.

Фиг. 3 - схема примера установки бортовой беспроводной сети в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 4 - схема примера «сетевой топологии» системы в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 1 показан пример спутника 1, который может находиться в фазе сборки или наземных испытаний и содержит блоки беспроводной связи W1, W2, W3, W4, связанные с умными элементами связи, обеспечивающими неинтрузивный обмен данными, то есть обмен без демонтажа оборудования и без вмешательства в общую систему, между упомянутым спутником 1 и оператором Ор, оснащенным компьютером С, который содержит карту беспроводной связи, например, типа WPAN (английское сокращение от Wireless Personal Area Network). Как правило, блоки беспроводной связи W1, W2, W3, W4 в основном состоят из миниатюрной радиочастотной антенны, как показано на фиг. 2. Кроме того, компьютер С оператора Ор предпочтительно является переносным компьютером.

Умные элементы связи, как правило, находящиеся в центре спутника 1 внутри различных космических приборов, состоят из следующих элементов:

- процессора, связанного с блоком хранения данных или внутренней памятью;

- цепи передачи/приема;

- радиочастотной антенны.

Компьютер С содержит программу, которая может получать доступ к бортовой беспроводной сети через карту беспроводной связи и которая может выполнять, как было указано выше, по меньшей мере, одну из следующих функций:

Бортовая беспроводная сеть в системе в соответствии с настоящим изобретением выполнена таким образом, чтобы, по возможности, быть минимально интрузивной. При использовании на земле ее можно электрически деактивировать в любой момент. Кроме того, она работает только в режиме обмена данными с шиной данных, связанной с прибором, к которому подключен упомянутый элемент связи. Наконец, бортовую беспроводную сеть можно конфигурировать таким образом, чтобы она могла работать только в режиме сбора данных, считываемых на упомянутой шине данных.

В полете система в соответствии с настоящим изобретением, в частности, бортовая беспроводная сеть предпочтительно деактивирована. Однако, в случае необходимости, ее можно конфигурировать с возможностью дистанционной активации с использованием линий связи спутника. В зависимости от требуемого уровня возможности наблюдения активация бортовой беспроводной сети может быть ограниченной.

При этом оператор Ор, с помощью компьютера С, оборудованного средствами беспроводной связи и соответствующей программой, может подключиться к упомянутой бортовой беспроводной сети, чтобы получить доступ к данным, записанным в памяти умных элементов связи, связанных с приборами спутника 1, или напрямую считать данные на шине данных спутника 1. Факультативно, в случае необходимости, бортовая беспроводная сеть может обеспечивать функцию активной или резервной оперативной шины данных.

Как было указано выше, главной функцией системы в соответствии с настоящим изобретением является помощь в диагностике, то есть помощь в определении причин аномалии. Эту функцию принято называть англо-саксонским термином “trouble-shooting”. В этом контексте система в соответствии с настоящим изобретением позволяет оператору Ор считывать данные либо напрямую на шине данных, либо во внутренней памяти умных элементов связи. Таким образом, можно получать многие параметры либо посредством прямого доступа, либо поскольку они хранятся в памяти. Действительно, можно непрерывно записывать во внутреннюю память элементов связи параметры, такие, например, как частота внутреннего генератора тактовых импульсов, то есть параметры, которые необязательно связаны с функцией прибора, в котором появилась аномалия, анализом которой занимается оператор Ор. Целью является обеспечение возможности доступа к тому, что прибор, имеющий аномалию, «увидел» как можно ближе к появлению упомянутой аномалии. На фиг. 1 показаны четыре блока беспроводной связи W1-W4, находящиеся на границе раздела между внутренним пространством и наружным пространством спутника 1. Согласно изобретению, умные элементы связи, связанные, в частности, с этими блоками беспроводной связи, - при этом упомянутые умные элементы связи на фиг. 1 не показаны, а схематично представлены на фиг. 3, - расположены в центре спутника 1 внутри космических приборов. Таким образом, эти встроенные умные элементы связи могут сообщаться, по меньшей мере, с одним из блоков беспроводной связи W1-W4, находящихся на границе раздела между внутренним и наружным пространством спутника 1.

После этого, в зависимости от своего положения вокруг спутника, оператор Ор, оснащенный переносным компьютером С, запрашивает бортовую беспроводную сеть через линию связи, проходящую через находящийся в наилучшем для этого положении блок беспроводной связи W1, W2, W3 или W4. В неограничительном примере, представленном на фиг. 1, на каждой из сторон спутника 1 расположили один блок беспроводной связи таким образом, чтобы бортовая беспроводная сеть была доступна для оператора Ор, независимо от его положения вокруг спутника 1. Вместе с тем, эта конфигурация не является обязательной; можно довольствоваться только одним блоком беспроводной связи, например, W1.

На фиг. 2 схематично показан пример установки на место блока беспроводной связи W', образующим входной порт «воздух» на уровне защитной адиабатической пленки 20 спутника 1. Упомянутую защитную адиабатическую пленку 20 спутника 1 принято называть MLI (от Multi-Layer Insulator); она обеспечивает функцию двухсторонней термической изоляции. В этом примере мешок Р из пленки MLI присоединяют и пришивают к защитной адиабатической пленке 20, которая покрывает спутник 1. Блок беспроводной связи W' помещают в упомянутый мешок Р. Блок беспроводной связи W' содержит миниатюрную радиочастотную антенну А, которая является средством беспроводной связи.

Упомянутый мешок Р позволяет сохранять целостность термической изоляции, если не считать отверстия для прохождения коаксиального кабеля миниатюрной радиочастотной антенны А.

На фиг. 3 схематично представлен пример системы, в которой применяют изобретение. «Внутренний мир» INT, соответствующий внутреннему пространству спутника, содержит определенное число приборов Е1, Е2, Е3, Е4, Е5, Е6, в которые встроены умные элементы связи CL.

Кроме того, приборы Е1, Е2, Е6, которые находятся в непосредственной близости от стенок спутника, соответственно связаны с узлами связи INT1, INT2, INT3, показанными на фиг. 4. Упомянутые приборы Е1, Е2, Е6 связаны с наружным блоком беспроводной связи WE и с внутренним блоком беспроводной связи WI, соединенными через пассивный делитель DP. Если какая-либо стенка спутника не снабжена прибором, узлом связи INT4 для упомянутых приборов может служить единичный элемент связи CLS, оборудованный упомянутыми антеннами WE и WI, как показано на фиг. 4.

Как и в любом классическом спутнике, «внутренний мир» INT, показанный на фиг. 3, содержит также физические шины данных DB, позволяющие производить обмен данными между различными приборами Е1-Е6. Кроме того, блок управления SMU (System Management Unit на английском языке) содержит контроллер шины CTRL (Data Bus Controller на английском языке) и контролирует работу спутника. Наконец, при помощи блоков беспроводной связи WI, WE «внутренний мир» INT позволяет пользователю, принадлежащему к «внешнему миру» ЕХТ, получать доступ к шинам данных DB и к приборам Е1-Е6 через умные элементы связи CL или CLS. Действительно, упомянутые элементы связи CL или CLS соответственно подключены, по меньшей мере, к одному из приборов Е1-Е6 и выполнены с возможностью осуществления обмена данными на входе и/или на выходе с упомянутыми приборами Е1-Е6. В частности, изобретение основано на том, что умные элементы связи CL или CLS связаны со средствами или блоками беспроводной связи WE и WI или содержат эти средства. Эти средства беспроводной связи WE, WI могут быть средствами типа Zigbee или Wifi. Возможно также, что одни из них, например, блоки беспроводной связи WI «внутреннего мира» INT, являются блоками типа Zigbee, тогда как блоки беспроводной связи WE, образующие интерфейс связи с «внешним миром» ЕХТ, являются блоками типа Wifi. С точки зрения «внутреннего мира» INT блоки беспроводной связи WI, связанные с умными элементами связи CL или CLS, образуют внутреннюю бортовую беспроводную сеть спутника. Объединение умных элементов связи CL или CLS с блоками связи WE, обеспечивающими связь с «внешним миром», делает возможным доступ к внутренней бортовой беспроводной сети спутника для пользователя, принадлежащего к «внешнему миру». Как показано на фиг. 4, создание этой внутренней бортовой беспроводной сети спутника, доступной из «внешнего мира», обеспечивает два главных технических эффекта: с одной стороны, это является средством неинтрузивного исследования в случае неисправности любого из приборов Е1-Е6; с другой стороны, внутренняя бортовая беспроводная сеть спутника образует эванесцентную шину данных, которую можно использовать в качестве шины данных как аварийное средство в случае нарушения в работе физических шин данных DB.

На фиг. 4 показан пример топологии сети беспроводной связи, полученной в результате применения системы в соответствии с настоящим изобретением. Умные элементы связи, связанные с блоками беспроводной связи, расположены внутри корпуса 10 спутника в самих приборах. Эти элементы связи, расположенные в центре спутника и связанные с блоками беспроводной связи, образуют узлы внутренней связи IN1, IN2, IN3, IN4. Другие элементы связи, оборудованные блоками беспроводной связи, расположены в приборах, находящихся на периферии корпуса 10 спутника. Они образуют узлы связи INT1, INT2, INT3, INT4 на границе между внутренним пространством спутника, «внутренним миром», и наружным пространством спутника, «внешним миром». Эти интерфейсные узлы связи INT1-INT4 в данном случае распределены таким образом, чтобы бортовая беспроводная сеть была доступна на 360° вокруг спутника. Таким образом, потенциальные внешние узлы связи ENP1, ENP2, ENP3, ENP4, являющиеся мобильными или стационарными, могут получать доступ к бортовой беспроводной сети. Так, линии связи типа РСОМ на фиг. 4 обозначают потенциальную линию связи. В представленном примере оператор со своим компьютером, оснащенным картой беспроводной связи, представляет собой активный внешний узел связи EN. Линии связи типа АСОМ на фиг. 4 обозначают активные линии связи.

Как показано на фиг. 4, оператор может через внешний узел связи EN или через другой потенциальный внешний узел связи ENP1-ENP4 получить доступ к бортовой беспроводной сети спутника. Он может использовать интерфейсный узел связи INT3, расположенный на границе между внутренним пространством и наружным пространством спутника. Этот узел связи INT3 соответствует одному из блоков беспроводной связи WE на фиг. 3; он связан с одним из умных элементов связи CL. Упомянутый интерфейсный узел связи INT3 получает доступ через бортовую беспроводную сеть к внутренним узлам связи IN1-IN4. Эти внутренние узлы связи IN1-IN4 соответствуют внутренним блокам связи WI «внутреннего мира» INT, связанным с умными элементами связи CL, находящимися в приборах Е1-Е6, как показано на фиг. 3. Через эти внутренние узлы связи IN1-IN4 оператор получает доступ ко всем необходимым ему данным либо посредством считывания параметров, записываемых автоматически или посредством программирования, во внутренней памяти умных элементов связи, которыми оборудован спутник, либо посредством считывания технических данных, хранящихся во внутренней памяти упомянутых умных элементов связи, либо посредством сбора параметров напрямую на реальных шинах данных спутника, обозначенных DB на фиг.3. Таким образом, оператор может также дистанционно запускать функции самотестирования на приборах с целью помощи в диагностике в случае аномалии.

Как было указано выше, эта функция неинтрузивного “trouble-shooting”, поскольку не требуется никакого демонтажа оборудования или введения измерительных приборов, может во всех случаях быть очень полезной на земле в фазе сборки спутника или в фазе испытаний. Действительно, поскольку все узлы и все приборы стали «коммуникабельными» за счет интегрирования умных элементов связи, оснащенных еще в момент изготовления средствами беспроводной связи, то можно выстроить постоянную бортовую беспроводную сеть, остающуюся функциональной в течение всего срока службы спутника. Кроме того, за счет записи параметров или результатов тестов во внутреннюю память умных элементов связи, установленных в центре спутника, можно обогащать имеющиеся в наличии технические данные и параметры по мере осуществления вмешательств. Во время полета оператор, оснащенный своим переносным компьютером, может при необходимости получать доступ через собственные средства связи спутника к предварительно активированной бортовой беспроводной сети; это может обеспечивать очень ценную помощь при диагностике в случае аномалии.

Наконец, как было указано выше, в случае необходимости, бортовую беспроводную сеть можно использовать в качестве шины данных в случае неисправности физических шин данных.

Таким образом, изобретением предлагается разместить бортовую беспроводную сеть внутри спутника при помощи умных элементов связи, оснащенных средствами беспроводной связи. Используемый вариант беспроводной связи предпочтительно может быть основан на протоколе Zigbee/IEEE 802.15.4. Вместе с тем, можно также использовать другие протоколы беспроводной связи, например, Wifi. Эта бортовая беспроводная сеть образует внутреннюю эванесцентную и мало интрузивную шину данных. Внешний оператор, оснащенный переносным компьютером, оборудованным картой беспроводной связи и соответствующей программой, может получать доступ к этой бортовой беспроводной сети, чтобы собирать технические данные, связанные со встроенными космическими приборами. Это может быть исключительно полезным в целях помощи в диагностике в случае аномалии, поскольку через эту линию связи можно дистанционно выполнять на приборах спутника функции самотестирования. Кроме того, внутренняя эванесцентная шина данных может являться реальной шиной данных, используемой параллельно с номинальной или резервной оперативной шиной данных спутника.

Таким образом, возможны три конфигурации для внутренней эванесцентной шины данных, образованной бортовой беспроводной сетью в системе в соответствии с настоящим изобретением. Она может быть полностью деактивирована во время полета. В этом случае ее используют только на земле, в частности, во время фаз сборки и тестирования. Она может быть деактивированной в полете, но может быть дистанционно активируемой. В этой конфигурации бортовую беспроводную сеть можно активировать дистанционно в случае аномалии с целью помощи в осуществлении диагностики. Наконец, она может быть полностью активной во время всего полета спутника. В этом случае ее используют как оперативную шину данных.

Наконец, возможность неинтрузивного доступа к бортовой беспроводной сети дает возможность применять функции отслеживания шин данных, в частности, в фазе тестирования или отладки.

Следует также отметить, что использование бортовой беспроводной сети в качестве эванесцентной шины данных не требует передачи электрического тока, что позволяет просто решать технические проблемы, встречающиеся в современных спутниках и связанные с гальванической изоляцией, например, проблемы первичной массы и вторичной массы.

Claims

1. Система связи для космических приборов спутника (1), содержащая множество космических приборов (Е1, Е2, Е3, Е4, Е5, Е6), соединенных с оперативными шинами данных для обмена данными во время реального режима работы спутника, при этом каждый из космических приборов содержит по меньшей мере один умный элемент связи (CL, CLS), имеющий:
внутренние (WI) и внешние средства (WE) беспроводной связи для внутренней и внешней связи спутника,
при этом упомянутый, по меньшей мере, один умный элемент связи (CL, CLS) содержит процессор, внутреннюю память, цепь передачи/приема и, по меньшей мере, одну высокочастотную антенну, при этом упомянутая внутренняя память упомянутых умных элементов связи (CL, CLS) содержит также средства для обеспечения, посредством соответствующего программирования, по меньшей мере, одной из следующих функций:
- автоматическая запись параметров, касающихся работы космических приборов, с которыми они связаны,
- хранение технических данных, касающихся космических приборов, с которыми связаны упомянутые умные элементы связи (CL, CLS),
- хранение процедур самотестирования, касающихся космических приборов, с которыми связаны упомянутые умные элементы связи (CL, CLS), и исполняемых дистанционно,
при этом внутренние (WI) и внешние (WE) средства беспроводной связи выполнены с возможностью образования бортовой беспроводной сети, имеющей эванесцентную шину данных, причем эванесцентная шина данных выполнена с возможностью выполнять наземные и бортовые функции диагностики упомянутого множества космических приборов и выполнять обмен данными на борту между множеством космических приборов.

2. Система по п.1, дополнительно содержащая, по меньшей мере, один компьютер (С), который может быть переносным компьютером, оборудованный картой беспроводной связи, выполненной с возможностью подключения к упомянутой бортовой беспроводной сети, имеющий, по меньшей мере, одну программу, установленную на упомянутом компьютере, обеспечивающую:
- отдельный доступ к любому космическому прибору, по меньшей мере, с целью сбора данных, касающихся нормальной работы упомянутого космического прибора,
- доступ к бортовой беспроводной сети, по меньшей мере, с целью неинтрузивного сбора данных, связанных с работой упомянутых космических приборов.

3. Система по п.2, в которой упомянутый спутник (1) содержит номинальные средства связи земля/борт и упомянутый спутник находится в полете, в которой бортовую беспроводную сеть можно конфигурировать с возможностью установления связи с находящимся на земле компьютером (С), в частности, через номинальные средства связи спутника (1).

4. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутая бортовая беспроводная сеть содержит средства для электрической активации и деактивации этой сети.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что упомянутая бортовая беспроводная сеть содержит средства для своей дистанционной активации и деактивации, при этом упомянутые космические приборы находятся на земле внутри спутника, например, в фазе тестирования.

6. Система по п.4, отличающаяся тем, что упомянутая бортовая беспроводная сеть содержит средства для своей дистанционной активации и деактивации, при этом упомянутые космические приборы находятся внутри спутника, совершающего орбитальный полет.

7. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержит средства для обеспечения, по меньшей мере, одной из следующих функций:
- помощь в определении состояния каждого из упомянутых космических приборов,
- обновление для каждого из упомянутых космических приборов, содержащих протокол приемки, упомянутых протоколов приемки,
- обнаружение и регистрация неисправностей, тревожных сигналов или событий, происходящих на упомянутых космических приборах,
- дистанционный запуск процедур самотестирования на упомянутых космических приборах,
- считывание технических данных, касающихся упомянутых космических приборов,
- считывание автоматически записанных параметров, касающихся упомянутых космических приборов,
- сбор в реальном времени параметров на шине или шинах данных, связанных с упомянутыми космическими приборами.
- помощь в диагностике в случае нарушения в работе одного из космических приборов на земле,
- помощь в диагностике в случае нарушения в работе одного из космических приборов в полете.

8. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что бортовая беспроводная сеть имеет топологию, содержащую внутренние узлы (IN1, IN2, IN3, IN4), соответствующие внутренним средствам (WI) беспроводной связи, и интерфейсные узлы (INT1, INT2, INT3, INT4), соответствующие внешним средствам (WE) беспроводной связи, при этом упомянутые внутренние узлы (IN1, IN2, IN3, IN4) и упомянутые интерфейсные узлы (INT1, INT2, INT3, INT4) соответственно связаны с внутренними и внешними умными элементами связи (CL, CLS), и упомянутые интерфейсные узлы (INT1, INT2, INT3, INT4) обеспечивают связь между упомянутыми внутренними узлами (IN1, IN2, IN3, IN4) и, по меньшей мере, одним внешним узлом (EN, ENP1, ENP2, ENP3, ENP4), стационарным или мобильным относительно упомянутых внутренних узлов (IN1, IN2, IN3, IN4), при этом упомянутый внешний узел соответствует упомянутому компьютеру (С), который может быть переносным компьютером.

9. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что бортовая беспроводная сеть имеет режим работы, при котором бортовая беспроводная сеть является эванесцентной шиной данных, которую невозможно активировать в полете.

10. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что бортовая беспроводная сеть имеет режим работы, при котором бортовая беспроводная сеть является оперативной шиной данных, необходимой для работы спутника, или резервной.

11. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что бортовая беспроводная сеть имеет режим работы, при котором бортовая беспроводная сеть является эванесцентной шиной данных, содержащей средства для ее активации в полете с целью помощи в диагностике, в частности, в случае нарушения в работе одного из космических приборов (Е1, Е2, Е3, Е4, Е5, Е6).

12. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что бортовая беспроводная сеть имеет режим работы, при котором бортовая беспроводная сеть является реальной шиной данных, необходимой для работы спутника, или резервной.