Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
от 9 сентября 2014 г. N 1032-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ КОСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ И ИНФОРМАЦИИ
ПАКЕТНАЯ ТЕЛЕМЕТРИЯ
System of transfer of the space data
and the information. Package telemetry
ГОСТ Р 56096-2014
ОКС 49.140
Дата введения
1 марта 2015 года
Предисловие
1. Разработан Открытым акционерным обществом "Научно-производственное объединение измерительной техники" (ОАО "НПО ИТ").
2. Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 321 "Ракетная и ракетно-космическая техника".
3. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 сентября 2014 г. N 1032-ст.
4. Введен впервые.
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru).
1. Область применения
Настоящий стандарт устанавливает правила построения и организации информационных систем, использующих принципы пакетной передачи данных в измерительных системах на объектах и изделиях ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры.
Настоящий стандарт может быть также применен при разработке стандартов организаций.
Для использования настоящего стандарта при организации информационных систем, использующих принципы пакетной передачи данных, рекомендуется указывать в соответствующей ссылке, в какой части настоящий стандарт следует применять в отношении стандартов данной организации.
Настоящий стандарт применяется при создании, производстве и эксплуатации изделий космической техники по международным договорам и в ходе реализации международных проектов и программ при условии согласия всех заинтересованных сторон, а также в случаях, когда его применение предписано требованиями технического задания на выполнение работ.
2. Термины, определения и сокращения
2.1. Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
2.1.1. байт: Слово данных, состоящее из восьми одноразрядных двоичных символов (битов) с упорядоченной (по значимости разрядов) последовательностью при их передаче в последовательном виде.
2.1.2. неинформативные данные: Данные, не несущие полезной (содержательной) информации, передача которых необходима для работы системы синхронизации.
2.1.3. пакет источника, пакет: Структура данных источника информации, позволяющая однозначно идентифицировать источник данных и его содержание в рамках принятого алгоритма телеметрирования.
2.1.4. пакетная телеметрия: Стандартизованный способ передачи данных, включающий упорядоченные структуры данных и протоколы при их передаче через каналы связи, для достоверной расшифровки (декодирования) и доставки потребителю данных о телеметрируемых процессах.
2.1.5. кодирование телеметрического канала: Способ передачи данных по каналу связи с помехами, позволяющий безошибочно восстанавливать исходное сообщение (данные) на приемной стороне.
2.1.6. уровень прикладного процесса: Системный уровень совокупности преобразователей информационной системы: физическая величина - электрический сигнал.
2.1.7. номер пакета, счетчик пакетов: Четырнадцатиразрядное поле данных в структуре заголовка пакета, содержащее информацию о текущем порядковом номере передаваемого пакета данных.
2.1.8. длина пакета: Размер пакета в байтах, включая заголовок и поле данных пакета. Минимальное значение (включая заголовок) должно составлять 7 байт, максимальное - 65549 байт.
2.1.9. сегментация: Процесс разделения длинных пакетов данных от источников (более 1024 байта), при котором формируются пакеты данных фиксированной длины (256, 512 или 1024 байт).
Примечание. Сегментация пакетов позволяет снизить время захвата информационного канала системы одним источником прикладного процесса.
2.1.10. сегмент: Структура данных фиксированной длины, полученная из длинных массивов данных источника, включающая заголовок сегмента и поле данных сегмента.
2.1.11. фрейм: Структура данных, предназначенная для передачи данных, сформированных в виде последовательности пакетов/сегментов.
2.1.12. мультиплексирование: Процесс передачи данных по одному каналу от нескольких источников данных с коммутацией входов источников по определенному алгоритму.
2.1.13. демультиплексирование: Процесс, обратный процессу мультиплексирования.
2.1.14. виртуальный канал: Информационный канал передачи, в котором реализуется мультиплексирование (демультиплексирование) источников прикладных процессов в потоки данных главного канала.
2.1.15. физический канал: Физическая среда для передачи кодированной пакетной информации.
2.1.16. поле управления последовательностью пакетов, сегментов: Шестнадцатиразрядное поле данных в структуре заголовка пакета, содержащее информацию о расположении и порядковом номере данной структуры в общем массиве данных от источника прикладного процесса.
2.1.17. кодирование данных (помехозащищенное): Способ преобразования данных, при котором внесением избыточности достигается увеличение вероятности обнаружения искажений как отдельных бит данных, так и их последовательностей при передаче по информационному каналу.
2.1.18. главный канал: Информационный канал передачи данных, в котором реализуется мультиплексирование (демультиплексирование) источников виртуальных каналов для кодирования (декодирования) данных и дальнейшей передачи информации через физический канал.
2.1.19. коды Рида - Соломона: Циклические коды, позволяющие исправлять ошибки в блоках данных.
2.1.20. сверточный код: Помехозащищенный код, позволяющий исправлять ошибки.
Примечание. Систематический сверточный код содержит в своей выходной последовательности кодовых символов породившую ее входную последовательность информационных символов.
2.1.21. заголовок пакета, сегмента, фрейма: Структура данных, содержащая идентификатор, поле управления и информацию о длине передаваемых в данной структуре данных и другую информацию.
2.1.22. холостой (неинформационный) пакет: Пакет, не содержащий полезной информации в поле данных пакета.
2.1.23. код времени: Структура данных, содержащаяся во втором заголовке пакета и сформированная для временной привязки измеряемых прикладных процессов к бортовой шкале времени.
2.2. Сокращения
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
- CCITT - международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (Consultative Committee on International Telegraphy & Telephony, CCITT);
- CCSDS - консультативный комитет по космическим системам передачи данных (Consultative Committee for Space Data Systems);
- ISO - международная организация по стандартизации (International Standards Organization);
- OSI - эталонная модель взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnect model).
3. Основные положения
3.1. Целевой задачей телеметрической системы, использующей принципы пакетной передачи данных, является надежная и достоверная доставка измерительной информации от удаленных бортовых источников информации к ее потребителям.
3.2. Задачей проектирования телеметрических систем, использующих принципы пакетной телеметрии, является как автоматизация передачи данных в пределах определенной системы, так и обеспечение гарантий поддержки бортовых телеметрических систем, принадлежащих одной организации (стране), наземными телеметрическими системами других организаций (стран).
3.3. Понятие пакетной телеметрической системы, спроектированной в соответствии с рекомендациями CCSDS, должно включать две основных категории:
- пакетная передача телеметрических данных (пакетная телеметрия);
- кодирование телеметрического канала.
4. Структура информационной системы
4.1. Методическое обеспечение проектирования телеметрической системы
4.1.1. Процесс проектирования телеметрической системы должен содержать методику иерархического представления, позволяющую рассматривать систему как формализованный набор процедур в соответствии с рекомендациями [1].
4.1.2. Иерархическое представление в соответствии с эталонной моделью взаимодействия открытых систем OSI, ISO и CCITT должно логически группировать функции телеметрической системы в уровни и устанавливать связи между этими уровнями в соответствии с [2].
4.2. Порядок уровневого и межуровневого обменов данными
4.2.1. Обмен данными в пределах уровня должен происходить согласно установленным стандартным правилам или протоколам. При этом для каждого уровня должно быть определено ограниченное множество услуг, обеспечиваемых нижним по отношению к нему уровнем и, аналогично, определено множество услуг, предоставляемых данным уровнем верхнему по отношению к нему уровню.
4.2.2. Логика функционирования любого уровня может быть полностью изменена или исключена разработчиком в соответствии с требованиями пользователя при условии отсутствия нарушения целостности и функциональности системы.
4.3. Иерархическое представление систем
4.3.1. Иерархическое представление является инструментом разработки гибких структурированных систем, легко адаптируемых к изменяющимся требованиям или новым технологиям. Методика стандартизации телеметрических систем предполагает рекомендации в соответствии с [1]:
- инкапсуляцию данных источника и формирование в реальном масштабе времени автономного пакета информации;
- коммутирование независимых пакетов от различных источников данных в общую структуру для передачи на приемно-регистрирующую станцию по радиоканалу с помехами;
- доставку пользователю пакета источника.
4.3.2. Концепция иерархического представления должна обеспечивать следующие признаки функциональности систем в соответствии с рекомендациями [1]:
- наличие независимых автономных пакетов данных;
- фиксированные и стандартные протоколы обмена данными между источниками данных на борту и наземным пользователем;
- межведомственную совместимость;
- оптимальное распределение в реальном масштабе времени телеметрических каналов с использованием механизмов приоритетного коммутирования;
- практически безошибочный телеметрический канал, получаемый благодаря использованию помехоустойчивого кодирования.
Для просмотра документа целиком скачайте его >>>
