Система сбора и обработки информации бортового спектрометрического аппаратурного комплекса

В докладе обсуждаются вопросы разработки, изготовления и испытаний системы сбора и обработки информации (ССОИ), входящей в состав научного спектрометрического аппаратурного комплекса (НСАК) «ЗИНА-НТ», разрабатываемого в рамках российско-белорусского сотрудничества по программе Союзного государства «Космос-НТ» и предназначенного для мониторинга радиационной обстановки и космической погоды с космических аппаратов (КА).
Назначение ССОИ – прием, обработка, накопление и передача в бортовой компьютер КА научной информации, получаемой с детекторной системы НСАК.
ССОИ осуществляет сбор, накопление и передачу массивов информации по каналам телеметрии RS422A и Ethernet; получение кода бортового времени и командного слова от систем КА по каналу RS422A; синхронизацию своего внутреннего времени с бортовым временем; выдачу бортового информационно-телеметрического сигнала; прием восьми дискретных (релейных) дублированных команд от КА и выдачу квитанций обратно. ССОИ работает в двух основных режимах, определяемых релейными командами: СТАРТ – режим захвата и накопления научной информации с аналоговых и логических каналов; СТОП – режим настройки параметров, работы с бортом, передачи накопленной информации на борт КА, выполнения тестов аппаратуры. Для хранения и передачи научной информации разработан специальный формат файлов данных.
ССОИ состоит из двух независимых идентичных комплектов системы сбора научной информации (ССНИ). Каждый комплект ССНИ включает в себя одноплатный компьютер, блок отбора событий, блок амплитудного анализа и устройство связи. Блок амплитудного анализа выполнен на базе ПЛИС и предназначен для приема логических ТТЛ-сигналов от детекторных блоков, выработки и подсчета задержанных триггерных сигналов, формирования мастерных сигналов, обработки принятых сигналов по логическим формулам. Блок амплитудного анализа предназначен для усиления, суммирования и преобразования аналоговых сигналов детекторов в цифровой вид. Устройство связи выполняет функции по обмену массивами информации между ССНИ и бортовым комплексом КА по каналам телеметрии RS422A и Ethernet.
Помимо ССНИ в состав ССОИ входят такие модули, как усилитель-разветвитель, распределитель аналоговых сигналов, блок усиления и дискриминации сигналов детектора нейтральных частиц, система электропитания с блоком коммутации.
В докладе подробно рассмотрены вопросы разработки программы и методики испытаний и контрольно-испытательной аппаратуры, а также приводятся результаты проведения комплексных испытаний ССОИ в автономном режиме работы и совместно с детекторной системой. Преимуществами разрабатываемой системы сбора и обработки информации являются современная элементная база, модульная конструкция, малые габариты, вес и потребление энергии.