СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ИСПЫТАНИЙ ЗЕМНЫХ СТАНЦИЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ Российский патент 2019 года по МПК H04B17/00 G01R31/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения измерительных информационных и измерительно-управляющих систем, систем орбитальных испытаний полезной нагрузки космических аппаратов и систем испытаний земных станций спутниковой связи.

Известен способ функционирования системы испытаний земных станций спутниковой связи, реализуемый системой по патенту RU №2620596. Недостаток данного способа заключается в том, что он не учитывает особенности измерения параметров сигналов, передаваемых с двумя видами поляризаций.

Наиболее близким к заявляемому является способ функционирования системы испытаний земных станций спутниковой связи, реализуемый системой по заявке №2017140366, который включает формирование на ПЭВМ рабочего места задания на измерение, передачу задания с ПЭВМ рабочего места через компьютерную сеть на сетевой сервер системы, запись его в очередь заданий других ПЭВМ в порядке их поступления, группировку имеющихся заданий в очереди в соответствии с их принадлежностью к выходам поляризации в последовательно выполняемые блоки с фиксированным числом заданий, передачу задания из очередного блока на измерительно-управляющий сервер, выполнение заданий в пределах блока с использованием нескольких анализаторов сигналов одновременно, передачу результатов на ПЭВМ рабочего места.

Недостатком данного способа является недостаточная пропускная способность системы, обусловленная наличием простоев анализаторов сигналов в ходе выполнения блоков, сформированных посредством группировки заданий по принадлежности к выходу поляризации антенны в порядке их поступления на сетевой сервер системы.

В основу изобретения положена задача повышения пропускной способности системы испытаний земных станций спутниковой связи, осуществляющих передачу сигналов с двумя видами поляризаций.

Поставленная задача решается тем, что в способе функционирования системы испытаний земных станций спутниковой связи, включающим формирование на ПЭВМ рабочего места задания на измерение, передачу задания с ПЭВМ рабочего места через компьютерную сеть на сетевой сервер системы, запись его в очередь заданий других ПЭВМ в порядке их поступления, группировку имеющихся заданий в очереди в соответствии с их принадлежностью к выходам поляризации в последовательно выполняемые блоки с фиксированным числом заданий, передачу задания из очередного блока на измерительно-управляющий сервер, выполнение заданий в пределах блока с использованием нескольких анализаторов сигналов одновременно, передачу результатов на ПЭВМ рабочего места, согласно изобретению, группировку имеющихся в очереди заданий в блоки осуществляют исходя из минимума суммы разностей максимальной и минимальной длительностей выполнения заданий анализаторами сигналов в пределах каждого блока.

На фигуре 1 приведена возможная структурная схема системы, реализующая заявляемый способ.

Система содержит k ПЭВМ рабочих мест 11, 12, …, 1k, соединенных через компьютерную сеть 2 с сетевым сервером 3. К сетевому серверу 3 подключен измерительно-управляющий сервер 4. Измерительно-управляющий сервер 4 соединен по выходам управления с соответствующими входами управления анализаторов сигналов 51, 52, …, 5m и переключателя 7. Антенна 8 по выходам поляризации соединена с сигнальными входами переключателя 7. Сигнальный выход переключателя 7 связан с сигнальными входами анализаторов сигналов 51, 52, …, 5m. Анализаторы сигналов 51, 52, …, 5m по выходу обмена данными соединены с соответствующими входами измерительно-управляющего сервера 4.

Функционирование системы по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. По команде пользователей системы, ПЭВМ рабочего места 11, 12, …, 1k через компьютерную сеть 2 на сетевой сервер 3 передается представленное в цифровом виде задание на измерение, которое в порядке поступления на сетевой сервер 3, записывается им в очередь заданий других ПЭВМ. Задание на измерение содержит указатель выхода поляризации антенны 8 и параметры настройки анализатора сигналов 51, 52, …, 5m.

Сетевой сервер 3 выполняет группировку имеющихся в очереди заданий в Q блоков с фиксированным числом заданий L в соответствии с их «принадлежностью» к одному из выходов поляризации антенны исходя из минимума суммы разностей максимальной и минимальной общих длительностей выполнения заданий в каждом блоке:

Сумма разностей ΔT_∑ для сформированных в результате группировки заданий в Q блоков определяется выражением:

Разность между минимальной и максимальной общими длительностями выполнения заданий m анализаторами сигналов 51, 52, …, 5m в пределах сформированного q-го блока - ΔT_∑q, оценивается на основе выражения:

где j=1,m; r=1,m

Суммарная длительность занятости каждого анализатора сигналов из 51, 52, …, 5m при выполнении заданий в пределах сформированного q-го блока на примере j-го анализатора сигналов определяется следующим выражением:

где - время выполнения k-го задания, назначенного для выполнения j-м анализатором сигналов в пределах q-го блока; - число заданий, назначенных для выполнения j-м анализатором сигналов из 51, 52, …, 5m в пределах q-го блока, j=1,m.

Измерительно-управляющим сервером 4 имеющиеся задания на измерения из текущего блока выполняются с использованием m анализаторов сигналов системы параллельно во времени, одно задание - с использованием одного анализатора сигналов. Под управлением измерительно-управляющего сервера 4 в соответствии с извлекаемым заданием из очередного блока, для первого задания из очередного блока заданий осуществляется выдача управляющего сигнала на вход переключателя 7 в целях выбора соответствующего выхода поляризации антенны 8, для первого и последующих заданий из очередного блока заданий осуществляется выдача управляющих сигналов на вход управления незадействованного в текущий момент анализатора сигналов из 51, 52, …, 5m в целях установки его конфигурации и запускается процесс измерения для данного анализатора сигналов.

Сигнал с соответствующего выхода поляризации антенны 8 через переключатель 7 поступает на вход малошумящего усилителя 6, а затем на входы анализаторов сигналов 51, 52, …, 5m. Задействованный в текущий момент анализатор сигналов на частоте, определяемой обрабатываемым заданием, выполняет измерение и оценку параметров сигнала, передаваемого тестируемой земной станцией спутниковой связи через бортовой ретрансляционный комплекс космического аппарата и принятого антенной 8.

Результаты измерения в цифровом виде, полученные от анализаторов сигналов 51, 52, …, 5m, передаются с измерительно-управляющего сервера 4 на сетевой сервер 3, а с сетевого сервера 3 на соответствующую ПЭВМ рабочего места 11, 12, …, 1k для последующей обработки и визуализации.

Технический результат изобретения поясним на конкретном примере для следующих исходных данных:

- в системе функционирует три анализатора сигналов, то есть m=3;

- емкость блока заданий L=m=3;

- время выполнения каждого n-го задания из N имеющихся в очереди составляет i временных интервалов фиксированной длительности Δt:

Для упрощения положим, что время перевода переключателя 7 в одно его из состояний много меньше величины и им можно пренебречь.

Предположим, что на сетевом сервере в очереди в текущий момент содержатся N=12 заданий со следующими значениями времени выполнения (в единицах переменной i), порядком n их поступления на сетевой сервер 2 и принадлежностью к виду поляризации

При этом:

Р=Н - если задание содержит указатель выхода горизонтальной поляризации антенны;

Р=V - если задание содержит указатель выхода вертикальной поляризации антенны.

Группировка в блоки имеющихся в очереди заданий в соответствии с известным способом в порядке их поступления сетевым сервером осуществляется следующим выражением:

- первый блок заданий:

- второй блок заданий

- третий блок заданий

- четвертый блок заданий

На фигуре 2 показана временная диаграмма выполнения заданий в соответствии с известным способом. Для рассматриваемого примера суммарное время обслуживания имеющихся в очереди заданий, в соответствии с их группировкой по известному способу, определяется следующим выражением:

Критерию группировки заданий в блоки в соответствии с заявляемым способом (выражение 1) соответствует следующий состав блоков:

- первый блок заданий:

- второй блок заданий

- третий блок заданий

- четвертый блок заданий

Временная диаграмма обслуживания заданий в соответствии с заявляемым способом приведена на фигуре 3. Для рассматриваемого примера суммарное время обслуживания имеющихся в очереди заданий, при их группировке по заявляемому способу, определяется следующим образом:

С учетом вышеизложенного выигрыш в пропускной способности системы испытаний земных станций спутниковых связи для рассмотренного примера составляет:

При функционировании системы в соответствии с заявляемым способом сокращается время «простоя» анализаторов сигналов в пределах блоков выполняемых заданий и тем самым осуществляется повышение пропускной способности системы, что позволяет судить о решении положенной в основу изобретения задачи.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения измерительных информационных систем и измерительно-управляющих систем испытаний земных станций спутниковой связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности системы испытаний земных станций спутниковой связи, осуществляющих передачу сигналов с двумя видами поляризаций. Для этого в способе функционирования системы испытаний земных станций спутниковой связи, включающем формирование на ПЭВМ рабочего места задания на измерение, передачу задания с ПЭВМ рабочего места через компьютерную сеть на сетевой сервер системы, запись его в очередь заданий других ПЭВМ в порядке их поступления, группировку имеющихся заданий в очереди в соответствии с их принадлежностью к выходам поляризации в последовательно выполняемые блоки с фиксированным числом заданий, передачу задания из очередного блока на измерительно-управляющий сервер, выполнение заданий в пределах блока с использованием нескольких анализаторов сигналов одновременно, передачу результатов на ПЭВМ рабочего места, согласно изобретению, группировку имеющихся в очереди заданий в блоки осуществляют исходя из минимума суммы разностей максимальной и минимальной длительностей выполнения заданий анализаторами сигналов в пределах каждого блока. 3 ил.

Способ функционирования системы испытаний земных станций спутниковой связи, включающий формирование на ПЭВМ рабочего места задания на измерение, передачу задания с ПЭВМ рабочего места через компьютерную сеть на сетевой сервер системы, запись его в очередь заданий других ПЭВМ в порядке их поступления, группировку имеющихся заданий в очереди в соответствии с их принадлежностью к выходам поляризации в последовательно выполняемые блоки с фиксированным числом заданий, передачу задания из очередного блока на измерительно-управляющий сервер, выполнение заданий в пределах блока с использованием нескольких анализаторов сигналов одновременно, передачу результатов на ПЭВМ рабочего места, отличающийся тем, что группировку имеющихся в очереди заданий в блоки осуществляют исходя из минимума суммы разностей максимальной и минимальной длительностей выполнения заданий анализаторами сигналов в пределах каждого блока.