RU2708796C2 - METHOD OF COLLECTING TELEMETRIC INFORMATION ON THE STATE OF SPACECRAFT OBJECTS DURING TRANSPORTATION USING A WIRELESS SENSOR NETWORK ZigBee - Google Patents

METHOD OF COLLECTING TELEMETRIC INFORMATION ON THE STATE OF SPACECRAFT OBJECTS DURING TRANSPORTATION USING A WIRELESS SENSOR NETWORK ZigBee Download PDF

Info

Publication number
RU2708796C2
RU2708796C2 RU2018117478A RU2018117478A RU2708796C2 RU 2708796 C2 RU2708796 C2 RU 2708796C2 RU 2018117478 A RU2018117478 A RU 2018117478A RU 2018117478 A RU2018117478 A RU 2018117478A RU 2708796 C2 RU2708796 C2 RU 2708796C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zigbee
wireless sensor
network
state
coordinator
Prior art date
Application number
RU2018117478A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018117478A (en
RU2018117478A3 (en
Inventor
Михаил Иванович Макаров
Александр Николаевич Королёв
Александр Васильевич Радьков
Юрий Георгиевич Пичурин
Евгений Владимирович Сальников
Дмитрий Юрьевич Афанасьев
Валерий Григорьевич Шендрик
Сергей Михайлович Макаров
Владимир Александрович Кошкин-Вязниковцев
Алексей Серафимович Иванов
Владимир Михайлович Селиверстов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС"
Priority to RU2018117478A priority Critical patent/RU2708796C2/en
Publication of RU2018117478A publication Critical patent/RU2018117478A/en
Publication of RU2018117478A3 publication Critical patent/RU2018117478A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2708796C2 publication Critical patent/RU2708796C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to instrumentation using wireless sensor networks. Each autonomous sensor forms a terminal wireless sensor device (TWSD) consisting of a computing receiving-transmitting module, a detector (sensor), an interface unit and a power supply module. ZigBee protocol enables TWSD itself to be organized into distributed networks, to communicate with each other and to transmit a data packet with the result of measurements from the end device via a radio link between the nearest TWSD along the chain, from one TWSD to the other one, until it reaches the terminal point of the route.
EFFECT: use of a self-organizing wireless sensory network based on a ZigBee data transmission protocol together with sensors which monitor different physical parameters and values affecting transportable objects of the spacecraft during transportation.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике с применением технологий беспроводных сенсорных сетей и может использоваться с целью определения, сбора и передачи данных о величинах внешних воздействующих факторов на различные объекты, требующие определенных условий при транспортировании, например, оборудования, материалов, объектов ракетно-космической техники (РКТ).The invention relates to instrumentation using wireless sensor networks and can be used to determine, collect and transmit data on the values of external factors to various objects that require certain conditions during transportation, for example, equipment, materials, objects of rocket and space technology (RKT).

Данный способ сбора и передачи телеметрических данных с использованием беспроводных датчиков предназначен для решения следующих задач:This method of collecting and transmitting telemetric data using wireless sensors is designed to solve the following problems:

- определения и локализации нештатных (аварийных) ситуаций (при их возникновении) в режиме реального времени;- identification and localization of emergency (emergency) situations (when they occur) in real time;

- документирования данных о возникновении нештатных ситуаций, в том числе для предъявления претензий при нарушении условий и правил транспортирования, а также в качестве доказательств, при возникновении страховых случаев.- documenting data on emergencies, including for making claims in case of violation of the conditions and rules of transportation, as well as evidence in case of insurance cases.

Известно изобретение «Способ эксплуатации беспроводной сети сенсоров и сенсорный узел» [патент Российской Федерации на изобретение RU 2452036 С1, опубликованный 27.05.2012 г.], в котором описывается принцип формирования беспроводных сенсорных сетей, их строение и функционирование. Техническим результатом данного изобретения является обеспечение возможности избирательного конфигурирования сенсорного узла, когда в пределах дальности радиосвязи находятся другие сенсорные узлы. Данное изобретение дает общее понимание построения беспроводных сенсорных сетей и возможности их применения в различных областях жизнедеятельности.The invention is known "Method of operating a wireless sensor network and sensor node" [patent of the Russian Federation for the invention RU 2452036 C1, published on 05.27.2012], which describes the principle of formation of wireless sensor networks, their structure and functioning. The technical result of this invention is the ability to selectively configure the sensor node when other sensor nodes are within the radio range. This invention provides a general understanding of the construction of wireless sensor networks and the possibility of their application in various fields of life.

Известно изобретение «Комплекс сбора и анализа телеметрической информации для мониторинга безопасности объектов» [патент Российской Федерации на изобретение RU 2337391 С1, опубликованный 27.10.2008 г.], в котором производится контроль высотных сооружений и сооружений, подвергаемых периодическим или постоянным нагружениям, путем снятия телеметрических данных с датчиков, устанавливаемых на различных конструкциях объекта наблюдения, каждый из которых имеет проводную связь с блоками декодирования, аналого-цифрового преобразования сигналов в формат для дальнейшей обработки, с блоками приема-передачи и запоминающими устройствами. Недостатками данного комплекса является сложность в настройке и подготовке установки, громоздкость, низкая гибкость и масштабируемость, наличие только проводной связи датчиков, отсутствие самоорганизации в системе передачи телеметрической информации.The invention is known "The complex of collection and analysis of telemetric information for monitoring the safety of objects" [patent of the Russian Federation for the invention RU 2337391 C1, published October 27, 2008], in which the control of high-rise structures and structures subjected to periodic or constant loading by removing telemetric data from sensors installed on various designs of the object of observation, each of which has a wired connection with blocks of decoding, analog-to-digital conversion of signals into mat for further processing, with transmit-receive units and storage devices. The disadvantages of this complex are the difficulty in setting up and preparing the installation, cumbersomeness, low flexibility and scalability, the presence of only wired sensors, the lack of self-organization in the telemetry information transmission system.

Известно изобретение «Беспроводная система технических параметров промышленных объектов и способ его осуществления» [патент Российской Федерации на изобретение RU 2430399 С1, опубликованный 11.01.2010 г.], в котором реализован сбор телеметрической информации с датчиков при помощи беспроводной сенсорной сети, основанной на использовании базовой станции, маршрутизаторов и сенсорных модулей. Информация идет по заранее запланированному маршруту от сенсорного модуля через определенный маршрутизатор к базовой станции. Данная система заявлена для использования в исследованиях работы газовых скважин. Недостатком данной системы являются применение заранее прописанных маршрутов следования телеметрических данных от сенсорного модуля в базовую станцию, т.е. при отсутствии связи между маршрутизатором и прикрепленными к нему сенсорными модулями, данные в базовую станцию не поступят. Кроме того, заявлено, что сенсорный модуль состоит из отдельных вычислительного и передающего устройства, следовательно, удваивается потребление автономного электропитания. В данной системе используются только датчики давления и температуры.The invention is known "Wireless system of technical parameters of industrial facilities and its implementation" [patent of the Russian Federation for the invention RU 2430399 C1, published January 11, 2010], which implements the collection of telemetry information from sensors using a wireless sensor network based on the use of basic stations, routers and sensor modules. The information goes along a pre-planned route from the sensor module through a specific router to the base station. This system is claimed for use in studies of gas wells. The disadvantage of this system is the use of predefined telemetry routes from the sensor module to the base station, i.e. in the absence of communication between the router and the sensor modules attached to it, data will not be received at the base station. In addition, it is stated that the sensor module consists of a separate computing and transmitting device, therefore, the consumption of autonomous power is doubled. This system uses only pressure and temperature sensors.

Наиболее близким техническим решением является автоматизированная система мониторинга перевозок грузов железнодорожным транспортом [патент Российской Федерации на изобретение RU 2466460 С2, опубликованный 10.11.2012 г.], предназначенная для реализации мер по своевременному прогнозированию, выявлению и предупреждению угроз с учетом данных автоматического сбора, обработки и анализа поступающей информации с транспортных средств (ТС), осуществляющих перевозку грузов. В данной автоматизированной системе мониторинга содержится набор датчиковой аппаратуры для контроля состояния перевозимого груза, информация от которого передается в центральный пункт мониторинга (ЦПМ) вместе с текущими координатами ТС, при этом датчиковая аппаратура может быть распределена по нескольким ТС и связана в единую сеть либо проводным способом либо при помощи УКВ-радиоканала, что необходимо при осуществлении перевозки железнодорожным транспортом, при которой груз распределен по отдельным вагонам, входящим в единый состав.The closest technical solution is an automated system for monitoring the transportation of goods by rail [patent of the Russian Federation for the invention RU 2466460 C2, published on 10.11.2012], designed to implement measures for the timely forecasting, detection and prevention of threats taking into account the data of automatic collection, processing and analysis of incoming information from vehicles (TS) carrying out the transportation of goods. This automated monitoring system contains a set of sensor equipment for monitoring the status of the transported cargo, information from which is transmitted to the central monitoring point (CPM) together with the current coordinates of the vehicle, while the sensor equipment can be distributed over several vehicles and connected to a single network or by wire or using the VHF radio channel, which is necessary when carrying out transportation by rail, in which the cargo is distributed among individual wagons that are part of a single train.

Основными недостатками известной системы являются:The main disadvantages of the known system are:

- применение проводного типа связи некоторых датчиков, что исключает гибкость и усложняет развертывание системы на объекте наблюдения;- the use of a wired communication type of some sensors, which eliminates the flexibility and complicates the deployment of the system at the object of observation;

- применение УКВ-радиосвязи для передачи информации с датчиков в ЦПМ, не являющегося помехозащищенным каналом связи, что может привести к потере телеметрических данных при передаче;- the use of VHF radio communication for transmitting information from sensors to the MSC, which is not an interference-protected communication channel, which may lead to the loss of telemetry data during transmission;

- отсутствие самоорганизации системы датчиков, т.е. невозможность передачи собранной информации любого из датчиков через соседние датчики, минуя основной канал передачи данных при его неработоспособности.- lack of self-organization of the sensor system, i.e. the impossibility of transmitting the collected information of any of the sensors through adjacent sensors, bypassing the main data channel when it is inoperative.

Заявленный способ сбора телеметрической информации о состоянии объектов РКТ при помощи беспроводной сенсорной сети стандарта ZigBee (IEEE 802.15.4), позволяет устранить вышеперечисленные недостатки известной системы.The claimed method of collecting telemetric information about the state of the objects of the RKT using a wireless sensor network standard ZigBee (IEEE 802.15.4), allows you to eliminate the above disadvantages of the known system.

ZigBee является единственной стандартизированной беспроводной технологией, изначально нацеленной на мониторинг и контроль, распределенных сетей датчиков, а также на развертывание беспроводных информационных сетей для недорогих малопотребляющих систем, используемых в коммерческой, промышленной и домашней автоматике.ZigBee is the only standardized wireless technology, initially aimed at monitoring and control of distributed sensor networks, as well as the deployment of wireless information networks for low-cost, low-power systems used in commercial, industrial and home automation.

Способ сбора и передачи телеметрической информации о состоянии объектов РКТ по протоколу ZigBee включает в себя несколько классов устройств: координатор, в роли которого выступает комбинированный навигационно-телекоммуникационный модуль (далее - КНТМ), маршрутизаторы и оконечные устройства. Основная задача КНТМ заключается в установке параметров и создании сети, выборе основного радиочастотного канала, в задании уникального сетевого идентификатора. При этом КНТМ является наиболее сложным из трех типов устройств, обладает наибольшим объемом памяти и повышенным энергопотреблением. Маршрутизаторы используются для расширения радиуса действия сети, поскольку способны выполнять функции ретрансляторов между устройствами, расположенными далеко друг от друга. На практике большинство устройств сенсорной сети являются оконечными устройствами, а применение маршрутизаторов и КНТМ необходимо для образования мостов связи и соответствующей сетевой топологии. Как только маршрутизаторы и другие устройства подключаются к сети, они получают информацию о ней от КНТМ или любого, уже задействованного в сети маршрутизатора, и на основе этой информации устанавливают свои операционные параметры в соответствии с характеристиками сети. Маршрутизатор получает таблицу сетевых адресов, которые он распределяет между подключившимися к сети оконечными устройствами. Благодаря встроенному в вычислительные модули протоколу ZigBee все операции по формированию сети, присоединению новых устройств, прокладке оптимальных маршрутов сообщений осуществляются автоматически, без участия внешнего микроконтроллера. Данный способ сбора и передачи телеметрической информации допускает использование вычислительных модулей как самостоятельных узлов, в этом случае источником информации выступают имеющиеся на модуле периферийные узлы - порты ввода-вывода, АЦП и ЦАП, так и под управлением одного КНТМ, который посылает команды для каждого устройства сети.The method for collecting and transmitting telemetric information about the state of RCT objects using the ZigBee protocol includes several classes of devices: a coordinator, which plays the role of a combined navigation and telecommunication module (hereinafter - KNTM), routers and terminal devices. The main task of KNTM is to set parameters and create a network, select the main radio frequency channel, and set a unique network identifier. At the same time, KNTM is the most complex of the three types of devices, it has the largest memory capacity and increased power consumption. Routers are used to expand the range of the network, since they are able to perform the functions of repeaters between devices located far from each other. In practice, most sensor network devices are terminal devices, and the use of routers and KNTM is necessary for the formation of communication bridges and the corresponding network topology. As soon as routers and other devices are connected to the network, they receive information about it from KNTM or any router already involved in the network, and based on this information set their operational parameters in accordance with the characteristics of the network. The router receives a table of network addresses, which it distributes between the terminal devices connected to the network. Thanks to the ZigBee protocol integrated into the computational modules, all operations for forming a network, connecting new devices, laying optimal message routes are carried out automatically, without the participation of an external microcontroller. This method of collecting and transmitting telemetric information allows the use of computing modules as independent nodes, in this case, the peripheral nodes available on the module — input / output ports, ADCs and DACs — and under the control of a single CSTM, which sends commands for each network device, act as a source of information .

Основными достоинствами данного способа является энергосбережение, повышение автономности и надежности, что особенно актуально для передачи телеметрической информации с датчиков, объем которой редко превышает несколько десятков байт. Большинство вычислительных модулей беспроводной сенсорной сети работает по следующему алгоритму: устройство находится в «спящем» состоянии практически все время, обеспечивая оптимальный режим энергосбережения. При поступлении новой информации либо во время очередного сеанса связи устройство активизируется, быстро передает данные и снова переходит в режим пониженного энергопотребления. Типовые временные задержки при этом составляют 30 мс для подключения нового устройства к сети, 15 мс для перехода из «спящего» в активное состояние, 15 мс для доступа к каналу. Потребляемый ток при передаче может составлять порядка 15…30 мА, а в «спящем» режиме - менее 2 мкА. Таким образом удается на порядки продлить срок службы аккумуляторных батарей, снизить их количество и уменьшить общие габариты сенсорного устройства.The main advantages of this method are energy saving, increased autonomy and reliability, which is especially important for transmitting telemetric information from sensors, the volume of which rarely exceeds several tens of bytes. Most of the computing modules of the wireless sensor network operate according to the following algorithm: the device is in a “sleep” state almost all the time, providing an optimal energy-saving mode. When new information arrives, or during the next communication session, the device activates, quickly transmits data, and switches back to low power mode. Typical time delays in this case are 30 ms for connecting a new device to the network, 15 ms for switching from “sleeping” to active state, 15 ms for accessing the channel. The current consumption during transmission can be about 15 ... 30 mA, and in the "sleep" mode - less than 2 μA. Thus, it is possible to extend the life of the batteries by orders of magnitude, reduce their number and reduce the overall dimensions of the touch device.

Практическое применение заявленного способа сбора телеметрической информации при помощи беспроводной сенсорной сети для определения состояния объекта наблюдения достигается использованием следующих технических средств:Practical application of the claimed method of collecting telemetric information using a wireless sensor network to determine the status of the object of observation is achieved using the following technical means:

- вычислительных приемо-передающий модулей Zigbee;- Computing transceiver modules Zigbee;

- датчиков давления;- pressure sensors;

- датчиков влажности;- humidity sensors;

- датчиков-газоанализаторов;- gas detector sensors;

- датчиков температуры;- temperature sensors;

- акселерометров;- accelerometers;

- датчиков задымления;- smoke sensors;

- датчиков смещения;- displacement sensors;

- блоков сопряжения, каждый из которых включает вычислительный приемо-передающий модуль ZigBee, датчик и совместно образуют оконечное беспроводное сенсорное устройство (ОБСУ);- interface units, each of which includes a ZigBee computing transceiver module, a sensor and together form a terminal wireless sensor device (OSSU);

- Li-Ion аккумуляторные батареи.- Li-ion batteries.

На фиг. 1 изображена схема применения способа сбора телеметрической информации при помощи беспроводной сенсорной сети ZigBee:In FIG. 1 shows a diagram of the application of a method for collecting telemetric information using a ZigBee wireless sensor network:

1…9 - ОБСУ (разного типа, зависящие от назначения датчика);1 ... 9 - OSSU (of various types, depending on the purpose of the sensor);

10 - комбинированный навигационно-телекоммуникационный модуль;10 - combined navigation and telecommunications module;

11 - объект наблюдения.11 - object of observation.

На фиг. 2 изображена структурная схема оконечных беспроводных сенсорных устройств.In FIG. 2 is a block diagram of terminal wireless sensor devices.

Измерительный датчик 12 через блок сопряжения 13 подключается к аналоговым или цифровым входам вычислительного приемо-передающего модуля ZigBee 14 в зависимости от типа датчика, к элементам автономного электропитания 15. Автономное электропитание ОБСУ осуществляется от литий-ионных батарей, напряжение и емкость которых подбирается в зависимости от характеристик датчика и необходимого срока службы изделия. В ОБСУ происходит получение информации с измерительного датчика, выраженного в соответствующих единицах измерения, конвертация измеренных данных в формат, необходимый для передачи информации по беспроводной сенсорной сети до конечной точки маршрута - КНТМ 10. Кроме того, каждое ОБСУ 1…9 может выступать в качестве маршрутизатора, т.е. быть связующим звеном (ретранслятором) при передаче телеметрических данных от соседних датчиков ОБСУ 1…9, если их связь с КНТМ 10 в данный момент недоступна. Данное свойство позволяет строить самоорганизующуюся сенсорную сеть, в которой потеря информации практически исключена, так как передача информации до КНТМ 10 сети может осуществляться по нескольким цепочкам, доступным в данный момент. КНТМ 10 сенсорной сети отвечает за построение сети ОБСУ 1…9, организацию оптимальных маршрутов передачи телеметрических данных каждого датчика, получение информации с каждого датчика и сохранения ее для последующей обработки, определения навигации объекта по данным инерциальной и спутниковой навигационных систем, обработку принятой информации и передачи ее по сетям мобильной сотовой или спутниковой связи для окончательной обработки и хранения.The measuring sensor 12 through the interface unit 13 is connected to the analog or digital inputs of the computing transceiver module ZigBee 14, depending on the type of sensor, to the elements of autonomous power supply 15. Autonomous power supply of the OSSA is carried out from lithium-ion batteries, the voltage and capacity of which are selected depending on sensor characteristics and the required product life. In OBSS, information is received from the measuring sensor, expressed in the appropriate units of measurement, conversion of the measured data into the format necessary for transmitting information over the wireless sensor network to the end point of the route - KNTM 10. In addition, each OBSS 1 ... 9 can act as a router , i.e. to be a connecting link (repeater) when transmitting telemetric data from neighboring sensors of OBSU 1 ... 9, if their connection with KNTM 10 is currently unavailable. This property allows you to build a self-organizing sensor network in which information loss is practically eliminated, since the transmission of information to the network 10 KNTM can be carried out through several chains that are currently available. KNTM 10 of the sensor network is responsible for building the OSSU 1 ... 9 network, organizing the optimal transmission routes for the telemetric data of each sensor, obtaining information from each sensor and storing it for subsequent processing, determining the navigation of an object using data from inertial and satellite navigation systems, processing received information and transmitting it via mobile cellular or satellite networks for final processing and storage.

Построение сети ОБСУ 1…9 осуществляется следующим образом: КНТМ 10 высылает в эфир на определенной частоте сигнал опроса в виде своего идентификатора и номера сети, ОБСУ 1…9, расположенные в непосредственной близости от КНТМ 10 и уловившие сигнал опроса, запоминают идентификатор КНТМ 10 и номер сети и высылают в обратном направлении свой уникальный идентификатор (МАС-адрес). Если сигнал опроса от КНТМ 10 не доходит до удаленных ОБСУ, то эти ОБСУ при включении посылают в эфир свой сигнал о готовности присоединения к сети, высылая свой уникальный идентификатор, таким образом они могут быть присоединены к соседним ОБСУ, входящим в сформированную сеть, которые автоматически становятся маршрутизаторами (ретрансляторами). Сеть ОБСУ 1…9 располагается непосредственно на контролируемом перевозимом объекте 11.The construction of the network OSSU 1 ... 9 is carried out as follows: KNTM 10 sends on the air at a certain frequency a polling signal in the form of its identifier and network number, OSSU 1 ... 9 located in the immediate vicinity of KNTM 10 and catching the polling signal, remember the identifier KNTM 10 and network number and send back their unique identifier (MAC address). If the interrogation signal from KNTM 10 does not reach the remote OSSUs, then these OBSUs, when turned on, send their signal on readiness to join the network by sending their unique identifier, so they can be connected to neighboring OSSUs that are part of the formed network, which automatically become routers (repeaters). The network of BSS 1 ... 9 is located directly on the controlled transported object 11.

Количество ОБСУ может легко быть увеличено или уменьшено до необходимой величины, согласно поставленным задачам и условиям, что позволяет гибко конфигурировать и масштабировать телеметрическую систему сбора данных, для этого вновь подключаемому ОБСУ необходимо только просканировать эфир на наличие КНТМ или соседнего ОБСУ, уже входящего в сеть и получить от него одобрение на подключение к сети. Данная функция позволяет развертывать сеть сбора телеметрии в кратчайшие сроки, по сравнению с известными аналогами, практически на любом транспортном средстве и осуществлять наблюдение за состоянием любых объектов.The number of OBSS can easily be increased or decreased to the required value, according to the set tasks and conditions, which allows you to flexibly configure and scale the telemetric data acquisition system, for this, the newly connected OBSS needs only to scan the air for the presence of a CSTM or a neighboring OBSS already included in the network and Get approval from him for a network connection. This function allows you to deploy a telemetry collection network in the shortest possible time, in comparison with well-known analogues, on virtually any vehicle and monitor the status of any objects.

Техническим результатом реализации (способа) изобретения являются:The technical result of the implementation (method) of the invention are:

- возможность гибкого масштабирования и конфигурации системы датчиков за счет добавления новых устройств или сокращения имеющихся;- the possibility of flexible scaling and configuration of the sensor system by adding new devices or reducing existing ones;

- повышение надежности передачи данных за счет возможности узлов сети к самоорганизации и использовании помехозащищенного канала связи;- improving the reliability of data transmission due to the ability of network nodes to self-organize and use an interference-protected communication channel;

- применение беспроводных бесконтактных датчиков с низким энергопотреблением;- the use of wireless proximity sensors with low power consumption;

- возможность снижения энергопотребления и повышение автономности за счет нахождения вычислительных модулей в «спящем» состоянии большую часть времени;- the ability to reduce energy consumption and increase autonomy by finding computing modules in a "sleeping" state most of the time;

- снижение времени развертывания системы за счет использования беспроводных сенсорных устройств;- reducing the deployment time of the system through the use of wireless touch devices;

- возможность использования на любых видах транспорта.- the ability to use on any type of transport.

Способ сбора телеметрической информации о состоянии объектов РКТ с помощью беспроводной сенсорной сети ZigBee является одним из ключевых элементов аппаратно-программного комплекса беспроводной системы оценки состояния различных объектов при их транспортировании.The ZigBee method of collecting telemetric information about the state of RCT objects using a wireless sensor network is one of the key elements of the hardware-software complex of a wireless system for assessing the state of various objects during their transportation.

Claims (2)

1. Способ сбора телеметрической информации о состоянии объектов ракетно-космической техники (РКТ) при транспортировании с помощью беспроводной сенсорной сети ZigBee беспроводными сенсорными устройствами (ОБСУ), состоящими из вычислительных приемо-передающих модулей ZigBee, датчиков различной природы и измерения различных физических величин и процессов, подключаемых к аналоговым или цифровым входам вычислительного приемо-передающего модуля ZigBee, литий-ионных батарей и блоков сопряжения вычислительных модулей ZigBee с датчиками и литий-ионными батареями, отличающийся тем, что, используя встроенное программное обеспечение вычислительного приемо-передающего модуля ZigBee, ОБСУ может работать в состоянии координатора, позволяющего ОБСУ подавать радиосигнал опроса с идентификатором и номером сети в эфир на заданной частоте и выстраивать самоорганизующуюся беспроводную сенсорную сеть из расположенных в зоне охвата радиосигнала других ОБСУ, которые, получая идентификатор сети от координатора, высылают обратный радиосигнал со своим уникальным идентификатором устройства, присоединяясь к беспроводной сенсорной сети и находясь при этом в состоянии маршрутизации для выполнения функции пересылки телеметрической информации от других ОБСУ, находящихся за пределами прямой радиосвязи с координатором, в координатор или состоянии оконечного устройства, выполняющего непосредственную функцию сбора измерений с датчика или датчиков, подключенных к аналоговым или цифровым входам вычислительного приемо-передающего модуля ZigBee.1. A method for collecting telemetric information about the state of objects of rocket and space technology (RKT) during transportation using a ZigBee wireless sensor network with wireless sensor devices (OSSU), consisting of ZigBee computing transceiver modules, sensors of various nature and measuring various physical quantities and processes connected to the analog or digital inputs of the ZigBee computing transceiver module, lithium-ion batteries, and the ZigBee computing modules interface units with sensors and lithium-ion batteries, characterized in that, using the built-in software of the ZigBee computing transceiver module, the OSSU can operate in the coordinator state, allowing the OSSU to send a polling radio signal with an identifier and network number to the air at a given frequency and build a self-organizing wireless sensor network from those located in the zone the coverage of the radio signal of other OSSUs, which, receiving the network identifier from the coordinator, send the return radio signal with their unique device identifier, connect being connected to the wireless sensor network and in the routing state to perform the function of sending telemetry information from other OSSUs that are outside of direct radio communication with the coordinator, to the coordinator or the state of a terminal device that performs the direct function of collecting measurements from a sensor or sensors connected to analog or digital inputs of the ZigBee compute transceiver module. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что любое ОБСУ, находящееся в зоне охвата радиосигналов координатора или ОБСУ в состоянии маршрутизации, может подключиться к беспроводной сенсорной сети, находясь на заданной частоте и подав запросный радиосигнал со своим уникальным идентификатором и получив обратно от координатора напрямую или через ОБСУ в состоянии маршрутизации идентификатор и номер сети.2. The method according to p. 1, characterized in that any OSSU located in the coverage area of the radio signals of the coordinator or OSSU in the routing state can connect to the wireless sensor network, being at a given frequency and supplying the request radio signal with its unique identifier and receiving back from the coordinator directly or through the OSSA in the routing state, the identifier and network number.
RU2018117478A 2018-05-11 2018-05-11 METHOD OF COLLECTING TELEMETRIC INFORMATION ON THE STATE OF SPACECRAFT OBJECTS DURING TRANSPORTATION USING A WIRELESS SENSOR NETWORK ZigBee RU2708796C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117478A RU2708796C2 (en) 2018-05-11 2018-05-11 METHOD OF COLLECTING TELEMETRIC INFORMATION ON THE STATE OF SPACECRAFT OBJECTS DURING TRANSPORTATION USING A WIRELESS SENSOR NETWORK ZigBee

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117478A RU2708796C2 (en) 2018-05-11 2018-05-11 METHOD OF COLLECTING TELEMETRIC INFORMATION ON THE STATE OF SPACECRAFT OBJECTS DURING TRANSPORTATION USING A WIRELESS SENSOR NETWORK ZigBee

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018117478A RU2018117478A (en) 2019-11-11
RU2018117478A3 RU2018117478A3 (en) 2019-11-11
RU2708796C2 true RU2708796C2 (en) 2019-12-11

Family

ID=68579395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018117478A RU2708796C2 (en) 2018-05-11 2018-05-11 METHOD OF COLLECTING TELEMETRIC INFORMATION ON THE STATE OF SPACECRAFT OBJECTS DURING TRANSPORTATION USING A WIRELESS SENSOR NETWORK ZigBee

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2708796C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6411148B1 (en) * 1996-06-26 2002-06-25 Oki Electric Industry Co., Ltd. Telemetering apparatus
US20030183697A1 (en) * 2000-05-11 2003-10-02 Porter Jeffrey Wayne System and method for automated, wireless short range reading and writing of data for interconnected mobile systems, such as reading/writing radio frequency identification (RFID) tags on trains
RU61447U1 (en) * 2006-10-20 2007-02-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Саит" WIRELESS INFORMATION COLLECTION SYSTEM FROM INTEGRATED SENSORS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6411148B1 (en) * 1996-06-26 2002-06-25 Oki Electric Industry Co., Ltd. Telemetering apparatus
US20030183697A1 (en) * 2000-05-11 2003-10-02 Porter Jeffrey Wayne System and method for automated, wireless short range reading and writing of data for interconnected mobile systems, such as reading/writing radio frequency identification (RFID) tags on trains
RU61447U1 (en) * 2006-10-20 2007-02-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Саит" WIRELESS INFORMATION COLLECTION SYSTEM FROM INTEGRATED SENSORS

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
М.В.Сергиевский и др. Использование беспроводных сенсорных сетей для сбора, передачи и обработки информации в системах мониторинга состояния объектов. Прикладные исследования. 2016. Т.3 N 1. *
М.Сергиевский. Беспроводные сенсорные сети. КомпьютерПресс N8 2007 г. Найдено в интернет 30.01.2019: https://compress.ru/article.aspx?id=17950. *
М.Сергиевский. Беспроводные сенсорные сети. КомпьютерПресс N8 2007 г. Найдено в интернет 30.01.2019: https://compress.ru/article.aspx?id=17950. М.В.Сергиевский и др. Использование беспроводных сенсорных сетей для сбора, передачи и обработки информации в системах мониторинга состояния объектов. Прикладные исследования. 2016. Т.3 N 1. Найдено в интернет 31.01.2019 г.: https://cloudofscience.ru/sites/default/files/pdf/CoS_3_125.pdf. *
Найдено в интернет 31.01.2019 г.: https://cloudofscience.ru/sites/default/files/pdf/CoS_3_125.pdf. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018117478A (en) 2019-11-11
RU2018117478A3 (en) 2019-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7852262B2 (en) Wireless mobile indoor/outdoor tracking system
CN101232417B (en) Embedded type wireless sensing network intelligent platform
US7702358B2 (en) System and method for communications of cargo containers in a container security system using wireless ad-hoc networking techniques
Pan et al. UAV-aided emergency environmental monitoring in infrastructure-less areas: LoRa mesh networking approach
JP5259278B2 (en) Mobile monitoring system at construction site
US20140293855A1 (en) Wireless communication system and wireless router
CN101742536A (en) Cultural relic conservation environment multi-parameter intelligent real-time monitoring system and method thereof
CN103889020A (en) Wireless sensor network system based on dynamic routing and method thereof
JP2006323440A (en) Information collection system
US20050064871A1 (en) Data transmission path establishing method, radio communication network system, and sensor network system
Shaikh et al. Research on wireless sensor network technology
JP6518103B2 (en) INFORMATION COLLECTING DEVICE, SENSOR NODE, AND INFORMATION COLLECTING SYSTEM COMPRISING THEM
KR20150113570A (en) Street light management system
Rajesh et al. Energy efficient deployment of wireless sensor network by multiple mobile robots
KR101033299B1 (en) System for monitoring forest fire using sensor network
RU2708796C2 (en) METHOD OF COLLECTING TELEMETRIC INFORMATION ON THE STATE OF SPACECRAFT OBJECTS DURING TRANSPORTATION USING A WIRELESS SENSOR NETWORK ZigBee
CN105871710A (en) Mobile gateway device and network interaction system including same
KR20200025666A (en) Lora network multi-channel implementation method
Lin et al. An open-source wireless mesh networking module for environmental monitoring
Kumar et al. Battery and Energy Management in UAV‐Based Networks
WO2013126441A1 (en) Partial channel mapping for fast connection setup in low energy wireless networks
JP2009004975A (en) Radio communication system
CN202582603U (en) Gathering node of water environment monitoring sensor network
CN108765855A (en) Indoor smog alarm system and its alarm control method
US20200359114A1 (en) Wireless sensor system