Ứng dụng giao thức truyền dữ liệu trên các tổ hợp tên lửa tiên tiến để cải tiến giao thức truyền dữ liệu cho hệ thống điều khiển nổ từ xa thế hệ mới

Bài viết trình bày một thiết kế giao thức truyền dữ liệu cho hệ thống điều khiển nổ từ xa thế hệ mới dựa trên các kết quả khảo sát về giao thức truyền dữ liệu ở một số vũ khí, khí tài công nghệ cao. Với giao thức truyền dữ liệu này cho phép nâng cao độ tin cậy và khả năng kiểm soát hệ thống nhằm nâng cao độ an toàn khi sử dụng hệ thống điều khiển nổ từ xa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng giao thức truyền dữ liệu trên các tổ hợp tên lửa tiên tiến để cải tiến giao thức truyền dữ liệu cho hệ thống điều khiển nổ từ xa thế hệ mới Kỹ thuật điện tử ỨNG DỤNG GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU TRÊN CÁC TỔ HỢP TÊN LỬA TIÊN TIẾN ĐỂ CẢI TIẾN GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỔ TỪ XA THẾ HỆ MỚI Phạm Thành Công1*, Nguyễn Ngọc Thái1, Hà Huy Cường2 Tóm tắt: Bài báo trình bày một thiết kế giao thức truyền dữ liệu cho hệ thống điều khiển nổ từ xa thế hệ mới dựa trên các kết quả khảo sát về giao thức truyền dữ liệu ở một số vũ khí, khí tài công nghệ cao. Với giao thức truyền dữ liệu này cho phép nâng cao độ tin cậy và khả năng kiểm soát hệ thống nhằm nâng cao độ an toàn khi sử dụng hệ thống điều khiển nổ từ xa. Từ khóa: Sosna; Accular; Extra; RS 485; RS 422; Điều khiển nổ từ xa. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hệ thống điều khiển nổ từ xa là tổ hợp trang thiết bị thu phát vô tuyến, điều khiển, dùng để gây nổ các khối thuốc nổ từ xa phục vụ các nội dung trong huấn luyện diễn tập của bộ đội. Hệ thống điều khiển nổ từ xa có lịch sử và quá trình phát triển trải qua nhiều năm với nhiều thế hệ sản phẩm. Sản phẩm của thế hệ này là kết quả của quá trình kế thừa, phát triển từng phần của thế hệ trước. Hệ thống điều khiển nổ từ xa trước đây cơ bản đã đáp ứng được các yêu cầu nhiệm vụ ở các hình thái diễn tập, tuy nhiên, còn có một số hạn chế như: giao tiếp giữa máy phát và máy thu (thiết bị kích nổ) là giao tiếp một chiều (điểm – đa điểm) nên chưa có tính năng thông mạch kíp; chưa kiểm soát số lượng quả nổ trong quá trình gây nổ; quá trình bật máy thu, người sử dụng phải đi trong bãi nổ. Trước yêu cầu nhiệm vụ trong tình hình mới, rất cần thiết phải ứng dụng những công nghệ truyền số liệu mới để cải tiến, nâng cấp và hoàn thiện hệ thống khắc phục những hạn chế trên. Quá trình nghiên cứu một số hệ thống truyền số liệu trên các khí tài quân sự tiên tiến của Nga [4] và Israel [1, 2], nhóm nghiên cứu nhận thấy, bài toán giao tiếp giữa thiết bị điều khiển bắn và tên lửa cùng với hệ thống điều khiển nổ có nhiều điểm tương đồng. Chúng đều là các thiết bị điều khiển từ xa yêu cầu độ chính xác, độ ổn định và độ tin cậy cực cao vì liên quan đến vấn đề an toàn. Vì thế bài báo này tập trung nghiên cứu ứng dụng giao thức truyền dữ liệu trên các tổ hợp tên lửa tiên tiến để cải tiến giao thức truyền dữ liệu cho hệ thống điều khiển nổ từ xa thế hệ mới. Phần còn lại của bài báo được cấu trúc như sau. Phần 2 trình bày về giao thức truyền dữ liệu thực tế giữa thiết bị điều khiển bắn và một số loại tên lửa. Chúng được khảo sát, tổng hợp và xây dựng từ thực nghiệm. Phần 3 mô tả cấu hình hệ thống điều khiển nổ từ xa thế hệ mới; cấu trúc dữ liệu giám sát và điều khiển; và cách thức giao tiếp giữa thiết bị điều khiển trung tâm, các thiết bị giám sát theo từng khu vực, và các khối kích nổ. Phần 4 mô tả kết quả thử nghiệm. Phần 5 trình bày các kết luận. 2. GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU GIỮA THIẾT BỊ KIỂM TRA, ĐIỀU KHIỂN BẮN VÀ MỘT SỐ LOẠI TÊN LỬA 2.1. Tên lửa SOSNA thuộc tổ hợp PALMA trên tàu Gepard 3.9 của Nga Tên lửa SOSNA khi nằm trên giá phóng giao tiếp với máy bắn bằng đường truyền số liệu RS485. Để xác định cụ thể các thông số về cấu trúc dữ liệu và tốc độ 250 P. T. Công, N. N. Thái, H. H. Cường, “Ứng dụng giao thức truyền … từ xa thế hệ mới.” Thông tin khoa học công nghệ truyền dữ liệu, nhóm nghiên cứu đã thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm. Cụ thể chúng tôi đã trích xuất dữ liệu trên đường truyền này bằng thiết bị chuyên dụng với các giá trị bit start, bit stop, bit chẵn lẻ khác nhau, tốc độ đọc dữ liệu cũng thay đổi từ thấp đến cao trong toàn dải tốc độ của đường truyền RS 485. Qua nhiều lần thử nghiệm và phân tích các dữ liệu nhận được, chúng tôi nhận thấy, dữ liệu là ổn định và có quy luật rõ ràng nhất với cấu hình đường truyền như sau: 8 bít data, 1 bit start, 2 bit stop, tốc độ truyền 115200 Baud. Một đoạn dữ liệu trong quá trình khởi tạo trên đường truyền như sau [5]: Bảng 1. Dữ liệu trích xuất trên đường truyền trong quá trình khởi tạo. STT Thời gian Nội dung 1 10:31:13.044 F0 00 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 00 6B 33 66 9E AF 2 10:31:13.059 65 00 6A 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 6B 33 66 9E AF 3 10:31:13.111 65 00 6A DE F8 00 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 6B 33 4 10:31:13.111 9E AF 65 00 6A 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 6B 33 5 10:31:13.123 66 9E AF 65 00 6A 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 6B 33 6 10:31:13.139 66 9E AF 65 00 6A 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 6B 33 7 10:31:13.155 66 9E AF 65 00 6A 8B 04 00 33 66 9E AF 65 00 8E 8 10:31:13.155 E0 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 8B 04 00 33 66 9E AF 9 10:31:13.171 65 00 8E E0 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 8B 04 00 33 10 10:31:13.207 66 9E AF 65 00 8E E0 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 8B 11 10:31:13.207 04 00 33 66 9E AF 65 00 8E E0 6B 33 66 9E AF 12 10:31:13.207 00 6A 8B 04 00 33 66 9E AF 65 00 8E E0 6B 33 13 10:31:13.207 9E AF 65 00 6A 8B 04 00 33 66 9E AF 65 00 8E E0 14 10:31:13.219 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 8B 04 00 33 66 9E AF 65 15 10:31:13.219 00 8E F0 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 8B 04 00 33 Phân tách các cụm dữ liệu có thể nhận thấy, các gói dữ liệu lặp lại như sau: (6B 33 66 9E AF 65 00 6A) – 12 lần; 8B 04 00 33 66 9E AF 65 00 8E FC 6B 33 66 9E AF 65 00 6A 8B 04 00 33 66 9E AF 65 00 8E FE 6B 33 66 9E AF 65 00 6A Lặp lại hỏi và trả lời tiếp tục 156 lần; Theo logic làm việc của quá trình kiểm tra tên lửa, máy tính của thiết bị điều khiển bắn sẽ gửi dữ liệu lên trước để kích hoạt quá trình kiểm tra trạng thái các mạch. Do đó, có thể nhận t ...