Nghiên cứu giao thức truyền dữ liệu trong tổ hợp pháo - tên lửa phòng không Palma

Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả đối với việc truyền dữ liệu lên và xuống giữa thiết bị điều khiển bắn tên lửa phòng không Sosna - R với quả đạn tên lửa trên bệ trong quá trình kiểm tra. Các dữ liệu được nghiên cứu bao gồm dữ liệu dạng số trên đường truyền RS 485 và dữ liệu logic trên các đường tín hiệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu giao thức truyền dữ liệu trong tổ hợp pháo - tên lửa phòng không PalmaNghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU TRONG TỔ HỢP PHÁO - TÊN LỬA PHÒNG KHÔNG PALMA Hoàng Thế Khanh1*, Phạm Thành Công2, Lê Kỳ Biên2 Tóm tắt: Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả đối với việc truyền dữ liệu lên và xuống giữa thiết bị điều khiển bắn tên lửa phòng không Sosna - R với quả đạn tên lửa trên bệ trong quá trình kiểm tra. Các dữ liệu được nghiên cứu bao gồm dữ liệu dạng số trên đường truyền RS 485 và dữ liệu logic trên các đường tín hiệu.Từ khóa: Tên lửa phòng không, Palma, Sosna - R, RS 485. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tổ hợp pháo - tên lửa phòng không Palma với tên lửa phòng không Sosna-R đượcdùng để bảo vệ tàu khỏi sự tấn công đường không với các loại vũ khí có độ chính xác caocủa đối phương như: các tên lửa chống tàu bay thấp, bom có điều khiển, cũng như để tiêudiệt các mục tiêu trên bờ và trên biển có kích thước nhỏ [1]. Tổ hợp Palma là một trongnhững loại vũ khí phòng không tầm gần hiện đại nhất đang có trong trang bị của Hải quânnhân dân Việt Nam. Các thành phần trong hệ thống Palma, xét về mặt điều khiển, chủ yếulà các hệ thống tính toán kỹ thuật số và máy tính chuyên dụng phức tạp. Các dạng dữ liệutrao đổi trong hệ thống này chủ yếu là dạng số, trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi đisâu nghiên cứu giao thức truyền dữ liệu giữa máy tính điều khiển bắn tên lửa với thiết bịgiả đạn - thiết bị có nhiệm vụ kiểm tra sự hoàn hảo của thiết bị điều khiển bắn [2], cũngnhư giản đồ logic của các tín hiệu lên và xuống thiết bị giả đạn trong quá trình kiểm tra. 2. XÁC ĐỊNH GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU GIỮA THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN BẮN VÀ QUẢ ĐẠN TRONG QUÁ TRÌNH KIỂM TRA Trong giai đoạn kiểm tra tên lửa, nguồn ±15V DC được cấp trong suốt quá trình thôngqua giắc phóng. Tiếp đó là quá trình kiểm tra các mạch phóng và sự sẵn sàng của cácmạch trên thiết bị giả đạn. Quá trình kiểm tra được kích hoạt bằng bộ dữ liệu trên đườngRS 485, kết quả kiểm tra là trạng thái của các mạch phóng, mạch vô tuyến, mạch điện tửcủa kênh lệnh laser. Các kết quả này sẽ được đóng gói dữ liệu và truyền về thiết bị điềukhiển bắn trên đường truyền vi sai RS 485. Mặc dù đã biết dữ liệu được truyền theo chuẩnRS 485, tuy nhiên trong các tài liệu được phía bạn cung cấp về thiết bị giả đạn thì một sốtùy chọn riêng vẫn chưa rõ như: số lượng bit, bit START, bit STOP, bit chẵn lẻ, tốc độtruyền dữ liệu, và đặc biệt là nội dung cụ thể của khung dữ liệu trả về. Dạng tín hiệu vật lýcủa dữ liệu truyền trên đường truyền RS 485 được cho như trong hình 1 [3]. Hình 1. Dạng vật lý của tín hiệu RS 485.Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 41, 02 - 2016 69 Kỹ thuật điều khiển & Điện tử Qua nghiên cứu các giao thức truyền dữ liệu trên các hệ thống vũ khí của Nga chúngtôi nhận thấy rằng mặc dù sử dụng các giao diện (giắc cắm) khác hẳn thông thường tuynhiên chuẩn dữ liệu trên đường truyền vẫn tuân thủ theo đúng chuẩn đã quy định. Do đó,vấn đề mà nhóm cần giải quyết ở đây là xác định các tùy chọn riêng đã được dùng trên cáchệ thống vũ khí của Nga - Cấu trúc khung dữ liệu theo chuẩn RS 485. Cấu trúc của khung truyền dữ liệu trênđường truyền RS 485 được cho trong hình 2 [4]. Hình 2. Cấu trúc khung truyền dữ liệu. Trong đó:  Idle: Trạng thái nghỉ  Start: Bit khởi động.  D0 đến D7: Các bit số liệu.  Parity: Bit chẵn/lẻ  Stop: Bit dừng - Số bit của bản thân byte số liệu (ví dụ 8 bit) luôn luôn ít hơn số bit truyền dị bộ (ví du:8+1 start+1 stop+1 Parity =11). Cuối mỗi byte có thể không hoặc có bổ sung thêm 1 bitchẵn/lẻ. Nếu thêm bit chẵn/lẻ thì có thể chọn thuộc tính là chẵn hoặc lẻ. Bit chẵn/lẻ đượcbổ sung vào để tổng số bit 1 của byte là chẵn hoặc lẻ. - Sử dụng bit chẵn/lẻ trong việc kiểm tra lỗi của byte thu được. Mỗi byte được đóng góibởi 1 bit Start và 1 (1,5 hoặc 2) bit Stop. Mỗi byte gồm 5, 6, 7 hoặc 8 bit (và 1 bit chẵn/lẻ),1,5 bit stop chỉ sử dụng cho trường hợp chỉ có 5 bit trong 1 byte. Giữa các byte có quãngnghỉ, idle ở mức logic 1, giá trị idle # 0. Do idle có thể > 0 nên phương thức truyền nàynày gọi là dị bộ. Cơ chế đồng bộ thực hiện cho từng byte (Start, Stop). - Nếu 1 byte có 1 Start, 1 stop, 8 bit dữ liệu, ta có hiệu suất sử dụng các bit truyền rấtthấp là 8/(1+1+8), tức là 80%. - Cứ 9 bit truyền lại được đồng bộ 1 lần, phía thu có thể tự tách các bit dữ liệu, nênkhông cần gửi nhịp đồng bộ đi kèm dữ liệu. - Một khung tin dị bộ bao gồm nhiều byte, giao thức truyền qui định quy định số byte này. - Tốc độ trên đường truyền RS 485. Tốc độ trên đường truyền RS 485 nằm trong d ...