11.3 C&DH系 - ISSL 新人教育情報共有うぃき

11.3　C&DH系

　・主な役割はテレメトリ(信号受信)関係とコマンド(信号発信)
　・その他の仕事として、時間管理、ヘルスモニタリングなど
　・実際のものはOBC(オンボードコンピューター)で大きさはシステムの複雑さによる
11.3.1 C＆DH系のいろいろ

• コマンドの成り立ち

　コマンドはシンクロコード、アドレスbit、命令bit、誤り検知bitから成る

• 信号タイプ

　信号タイプは離散とシリアルとがある
　・離散(discrete)
　　　パルス信号で２８V系の10～100msのHighLevelと
　　　０～5V系のデジタル制御のものがある
　・シリアル
　　　クロックとコマンドと認証の3つの信号から成る

• データ処理

　・一般的なデータ処理システムは時間区分の多重送信
　・サンプリング間隔は信号の周期によって制限される
　・AD変換もする
11.3.2 C＆DH系の設計法
STEP1：機能要求を定める
　　・I/Oポート数(予備10～25％とる)
　　・蓄積コマンドの容量
　　・計算(処理)能力
　　・その他注意
　　　　C＆DHは衛星の状態や制御のフィードバック、各サブシステムやミッション系への
　　　　情報経路を管理下におく。また、C＆DHが数える時間の正確さも評価する。
　　　　他系にも時間を数えているところがあれば相互監視が出来る。また、自己監視
　　　　として数値のカウンターによるウォッチドッグタイマーを行うことがある。
　　　　データ処理やテレメトリで高電流、高精度の回路を、単に高パワーが必要なだけの
　　　　高度制御回路と共用にして、回路を節約するという方法もある。
STEP2：制約と要求を決める
　　・C＆DHのタイプ
　　　1.単システム…
　　　　　　コマンド用とテレメトリ用の一個ずつのOBCからなる。
　　　　　　一箇所に全てへの信号配線が集まるため、配線が多くなり、
　　　　　　多くの機器を持つ大型衛星には対応できない。
　　　2.複合分散システム…
　　　　　　「中心機(centrak unit)」から隔離された「部分機(remote unit)」
　　　　　　へ数本の信号線を引き、空間的に各サブシステムに近い部分機で機器への
　　　　　　信号に計算して伝える。
　　　3.統合システム…
　　　　　　全ての処理を高性能な一つのユニットで行うことによりC＆DH
　　　　　　の小型化を図るとともに、他系への要求を下げる。しかし、
　　　　　　プログラミングの要求とコストが飛躍的に上がってしまう。
　　・信頼性
　　　　高い信頼性が求められるため冗長系を組むか高信頼度の部品を使うことが
　　　　求められる。前者は重さ等機械的デメリットはあるが後者よりコストが
　　　　かなり安く済む
　　・放射線
　　　　放射線はOBCの処理機能に悪影響を与えるため、パワーを制限されたり
　　　　場合によってはシールドが必要になる、また予測シミュレーションなどに
　　　　より、コストが大幅に(約10倍？)上がる。
　　・プログラム
　　　　プログラミングには比較的大きな予算や時間がかかる。前もってそのことを
　　　　知り、予測したり、マージンを取ったりする必要がある。
STEP3：表から各機能の複雑さを決める
　　　　複雑さは3段階に分けられたリストが表11-27にある。それを参考に各機能の
　　　　複雑さを決め、全体を眺めて適切かどうかを評価する。
STEP4：全体の複雑さを決める
　　　　STEP3で評価した各機能を全てテレメトリ系かコマンド系に分類して
　　　　それぞれの複雑さを3段階で評価する。
STEP5：表より重量、大きさ、電力を見積もる
　　　　STEP4で求めた複雑さを表11-28に当てはめておおよそのC＆DHの
　　　　OBCの使用(重さ、大きさ必要電力)を推定する