IKS_NKI_Lektsia_10_Tema_7

1.

МГТУ имени Н.Э.Баумана
ФГУП «ЦЭНКИ»
«ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
НАЗЕМНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ»
Севастьянов Д.А.
к.т.н.
Приборостроительный факультет

2.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Тема 7. Технологические системы телевизионного
обеспечения НКИ
Вопрос 1. Система телевизионного наблюдения
стартового комплекса
Вопрос 2. Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
2

3.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Система телевизионного наблюдения стартового комплекса
Система
телевизионного
предназначена
для
наблюдения
обеспечения
(СТН)
эксплуатирующего
персонала
и других
участников
работвидеокамер,
на стартовом
Система видеонаблюдения
представляют
собой комплекс
мониторов
наблюдения и устройств записи изображения. Система видеонаблюдения дает
комплексе
видеонаблюдением
возможностькруглосуточным
дистанционного визуального
контроля любых участков
за
контролируемого объекта.операциями
Это периметр, подъезды,ивходы, помещения.
предстартовыми
состоянием
технологического оборудования при подготовке РКН к
пуску
3

4.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Система телевизионного наблюдения стартового комплекса
Структурная схема системы телевизионного наблюдения
4

5.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Система телевизионного наблюдения стартового комплекса
Состав СТН:
- видеокамеры стационарные с вариообъективами;
- видеокамеры стационарные с вариообъективами и
дистанционным управлением;
- сервер видеозаписи с системой хранения данных;
- мониторы;
- пульты управления;
- средства видеообработки и монтажа:
- средства синхронизации с СЕВ;
- сетевое коммутационное оборудование
5

6.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Система телевизионного наблюдения стартового комплекса
6

7.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Система телевизионного наблюдения стартового комплекса
СТН обеспечивает следующие функции:
- визуальное наблюдение и видеодокументирование предстартовых
операций и состояния технологического оборудования при
подготовке РКН к пуску на СК;
- получение видеоинформации о начальном участке полета РКН;
- выдача видеосигнала в цифровом формате абонентам СК и во
внешние цифровые линии связи;
- обработка зарегистрированной информации;
- отсчет времени при регистрации, обработке и отображении
информации должен производиться с использованием СЕВ
7

8.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Система телевизионного наблюдения стартового комплекса
Оборудование системы телевизионного наблюдения
стартового комплекса
8

9.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Система телевизионного наблюдения стартового комплекса
Оборудование системы телевизионного наблюдения
стартового комплекса (видеокамеры)
9

10.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Цифровой
комплекс
коммутации
и
распределения
телевизионной информации (ЦКК и РТИ) предназначен для
распределения
«Восточный»
потребителям
и
внешним
внутри
космодрома
потребителям
телевизионной
информации (ТВИ), формируемой на основных объектах
инфраструктуры космодрома в процессе подготовки к старту,
пуске и активном участке выведения КА
10

11.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Технический
комплекс
космодрома
Стартовый
комплекс
космодрома
АСИТИ
АСИТИ
ВКИП
Аппаратура
коммутации и
распределения
ТВИ
Резервный
АСИТИ
АСИТИ
Аппаратура отображения
ТВИ у внешних и
внутренних потребителей
АСИТИ – аппаратура сопряжения с
источниками ТВИ
АРМО – автоматизированное рабочее место
оператора
АРМО
Структурная схема ЦКК и РТИ
11

12.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
ЦКК и РТИ обеспечивает:
- прием ТВИ от всех источников на космодроме (системы
телевизионного наблюдения, бортовой системы видеоконтроля,
системы
видеомониторинга,
приемного
ТВ-комплекса,
передвижной телевизионной станции, спутникового ТВ);
- согласование поступающей ТВИ по скорости, типу и параметрам
алгоритма кодирования с параметрами
аппаратуры ЦКК и РТИ,
аппаратуры отображения ТВИ у внешних и внутренних потребителей,
характеристиками каналов связи;
- коммутация поступающей ТВИ внешним и внутренним потребителям;
12

13.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
ЦКК и РТИ обеспечивает:
- управление правами доступа потребителей к ТВ-информации;
- отображение ТВИ у потребителей в мульти- и полиэкранных режимах;
- мониторинг состояния и управление параметрами и режимами
работы основных элементов ЦКК и РТИ;
- автоматический контроль качества передачи ТВИ в ЦКК и РТИ;
- запись и хранение поступающей ТВИ
13

14.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Характеристики ЦКК и РТИ:
1. Поддерживаемое количество источников ТВ-сигналов – не менее 40
(из них 15 HD-качества);
2. Поддерживаемое количество получателей ТВИ – не менее 20
(с возможностью увеличения не менее, чем до 40);
3. Скорость передачи данных во внутренней сети ЦКК и РТИ – 1 Гбит/с
(с возможностью увеличения до 10 Гбит/с);
4. Количество источников ТВИ, поддерживаемое одним комплектом Аппаратуры
сопряжения с источниками ТВИ – не менее 10 источников HD-качества;
5. Количество независимых каналов подготовки и передачи ТВИ внешним
потребителям – не менее 6
14

15.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Состав ЦКК и РТИ:
аппаратура
коммутации
и
распределения
телевизионной
информации (АКИРТИ);
- аппаратура сопряжения с источниками
телевизионной информации (АСИТИ);
- передвижная телевизионная станция
(ПТС);
-автономный приемный ТВ комплекс с
антенной системой;
15

16.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Состав ЦКК и РТИ:
- система приёма и
видеоинформации
с
космодрома
видеомониторинга (СВМ);
трансляции
площадок
система
аппаратура
отображения
телевизионной информации (АОТИ);
- автоматизированное рабочее место
оператора (АРМО)
16

17.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Назначение
аппаратура
коммутации
телевизионной информации (АКИРТИ):
и
распределения
- прием ТВИ от всех источников (АСИТИ, ПТС, комплекса для приема
аналогового и цифрового ТВ-сигнала с борта КА, системы приема и
трансляции видеоинформации с площадок космодрома, приемника
вещательного спутникового телевидения);
- формирование и отправка внутренним потребителям объединенного
мультикастингового потока;
17

18.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Назначение
аппаратура
коммутации
телевизионной информации (АКИРТИ):
и
распределения
- передача внутренним потребителям информации, управляющей
правами доступа потребителя к информации, содержащейся в
объединенном мультикастинговом потоке;
- формирование, согласование (по формату и скорости передачи
информации) и отправка внешним потребителям заказанной ТВИ
18

19.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Аппаратура коммутации и распределения ТВ-информации (АКИРТИ)
ШУ
ШУ
ОМК
---
От (к)
источников
ТВ информации
---
-
ОМК
ОМК
---
ДТ
ОМК
---
---
ОМК
На узел
дальней
связи
ШУ
ШУ
КС
ОМК
---
КС
L3
мультикаст
К
внутренним
потребителям ТВ информации
L3
ДТ/ТП
-
ОМК
---
АРМО
ОМК
На узел
дальней
связи
КС L3 - коммутатор
сетевой уровня L3;
ОМК - оптический
медиаконвертор;
ШУ - шасси для
управляемых ОМК;
ДТ декодер/транскодер;
АРМО автоматизированное
рабочее место
оператора;
ДТ/ТП декодер/транскодер
транспортного потока
19

20.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
1
Технологические системы телевизионного
обеспечения НКИ
Стойка АКИРТИ
2
3
4
5
7
6
8
9
1. Сетевые коммутаторы;
2. Шасси управляемое с ОМК
3. Консоль с монитором;
4. Оптический кросс;
5. Приемник спутникового вещательного
телевидения со стримером;
6. Анализатор измерительных ТВсигналов (функционально входит в
АРМО);
7. Декодер/транскодер транспортного
потока;
8. Декодеры/транскодеры;
9. Источник бесперебойного питания
20

21.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Назначение аппаратуры сопряжения с источниками телевизионной
информации (АСИТИ):
- согласование ТВ-информации, поступающей от технологических
видеокамер, по алгоритму кодированию и скорости передачи информации
с форматами, принятыми в ЦКК и РТИ;
- передача согласованной информации в аппаратуру коммутации и
распределения ТВ-информации (АКИРТИ) ЦКК и РТИ;
- согласование ТВ-информации, поступающей от АКИРТИ ЦКК и РТИ с
форматами, принятыми в сети технологических видеокамер;
21

22.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Назначение аппаратуры сопряжения с источниками телевизионной
информации (АСИТИ):
- передача согласованной
видеокамер;
информации
в
сеть
технологических
- формирование, отображение и передача в АКИРТИ ТВ-информации от
тестовой видеокамеры;
- формирование, отображение и передача в АКИРТИ
измерительных ТВ-сигналов
специальных
22

23.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Аппаратура сопряжения с источниками ТВ-информации
ВКТ
К серверу
технологических
камер
Сервер
КМ
К
С
ШУ
ОМК
к АКИРТИ
к АСИТИ 2
ОМК
к АСИТИ 3
ОМК
ГИТС
ИБП
Б
У
Р
220 В
ВКТ- видеокамера
тестовая
КС - коммутатор сетевой
КМ - консоль с монитором
ГИТС - генератор
измерительных
ТВ-сигналов
ИБП - источник
бесперебойного питания
БУР - блок управляемых
розеток
ОМК - оптический медиаконвертор
ШУ - шасси для
управляемых ОМК
23

24.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
1
2
4
3
5
Стойка
АСИТИ
1. Оптический кросс;
2. Сетевой коммутатор;
3. Шасси управляемое для
ОМК;
4. Оптический
медиаконвертор (ОМК);
5. Консоль с монитором;
6. Сервер;
6
7
6
8
7. Генератор измерительных
ТВ-сигналов;
8. Источник бесперебойного
питания
24

25.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Назначение автоматизированное рабочее место оператора
(АРМО):
- управление параметрами и режимами работы всех основных
элементов ЦКК и РТИ;
- сбор и отображение информации о состоянии сети передачи
данных и основных элементов ЦКК и РТИ;
- управление формированием объединенного мультикастингового
потока ТВ-информации;
- мониторинг состояния и режимов работы основных элементов ЦКК
и РТИ;
25

26.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Назначение автоматизированное рабочее место оператора
(АРМО):
- управление правами доступа потребителей к ТВИ, содержащейся в
объединенном мультикастинговом потоке;
- управление формированием ТВИ для внешних потребителей;
- запись и хранение поступающей ТВИ;
- автоматический контроль качества передачи и обработки
измерительных ТВ-сигналов в ЦКК и РТИ
26

27.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Автоматизированное рабочее место оператора (АРМО)
МБ
ТО
ТО
ТО
ПК
ПК
НТ
МБ
ВР
МК
МК
МБ
МБ
СХ
МК
Коммутатор сетевой
АИТС
СП
СП
СБД
СБД
ТО - табло отображения;
ПК - портативный
компьютер (нетбук);
МБ - моноблок сенсорный;
МК - мышь компьютерная;
АИТС - анализатор
измерительных ТВсигналов;
ВР - видеорегистратор;
СП - сервер приложений;
СБД - сервер базы данных;
СХ - сервер хранения
27

28.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы
телевизионного обеспечения НКИ
1
2
3
5
Стойка АРМО
4
6
1. Сетевой коммутатор;
2. Консоль с монитором (для режима
настройки);
3. Серверы приложений;
4. Серверы базы данных;
5. Сервер хранения;
7
8
6. Видеорегистратор с расширенным
хранилищем данных;
7
7. Декодеры/транскодеры
(функционально входят в АКИРТИ);
8. Источник бесперебойного питания
28

29.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Скриншот
мнемонического
табло
подсистемы
мониторинга
состояния
элементов
аппаратуры и
сети ЦКК и РТИ
29

30.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Назначение передвижной телевизионной станции
(ПТС):
- многокамерная репортажная съемка объектов
космодрома на всех этапах подготовки и пуска КА;
- запись и монтаж полученных видеоматериалов;
- передача отснятых сюжетов внешним и внутренним
потребителям ТВ-информации
30

31.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Основные требования к ПТС:
- разворачивается на базе автомобиля повышенной проходимости;
- эксплуатация в зимних и летних условиях (от - 40°С до + 45°С);
- обеспечение работы репортажных и технологических видеокамер;
- обеспечение режима видеомикширования сигналов от нескольких
видеокамер;
- обеспечение линейного и нелинейного монтажа;
- возможность работы в стандартах SD и HD;
- возможность доставки сформированного контента удаленным
потребителям по спутниковому каналу связи
31

32.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Передвижная телевизионная станция
32

33.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Бортовая система
видеоконтроля (БСВК)
для ракет-носителей и
разгонных блоков
Назначение:
передача с борта РКН в
телеметрическом кадре БРТС
видеоизображения
процессов
эволюции конструкции изделия
на разных этапах выведения:
разделение ступеней, сброс
головного обтекателя, отделение
полезной нагрузки и т.д.
33

34.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Бортовая система
видеоконтроля (БСВК)
для ракет-носителей и
разгонных блоков
БСВК обеспечивает:
- формирование в реальном
масштабе
времени
(РМВ)
JPEG-кадров с трех видеокамер;
формирование выходного
информационного
сигнала
на
основе собранных JPEG-кадров и
передачу
его
на
наземные
приемно-регистрирующие системы
(НПРС)
34

35.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Бортовая система
видеоконтроля (БСВК)
для ракет-носителей и
разгонных блоков
Для
приема
потоков
видеотелеметрической
информации (ВТМИ) в структуре кадров бортовой
системы видеоконтроля, их регистрации, обработки
и выдачи внешним потребителям в реальном
масштабе времени по локальной сети применяется
радиотелеметрический комплекс (РТК) «Вектор-В».
Радиотелеметрический комплекс обеспечивает
штатный прием видеоинформации от бортовой
системы видеоконтроля ракеты-носителя «Союз2.1а»
35

36.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Бортовая система
видеоконтроля (БСВК)
для ракет-носителей и
разгонных блоков
Комплекс работает совместно с
антенной системой АС-М, принимает
от нее высокочастотный радиосигнал,
регистрирует на входящем в состав
комплекса персональном компьютере
и проводит первичную обработку этой
видеотелеметрической информации
36

37.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
БС1
WiMax
АК1
ВК2
ВК1
РРЛ
1
БС2
АФТВИ
ВК3
ВК4
ВК5
СП1
WiMax
РРЛ2
Система приема и трансляции
видеоинформации с площадок космодрома
«Восточный»
АК2
РРЛ3
АФТВИ
Wi-Fi
радиолиния
СП2
СП3
Региональный
центр
управления
ВК6
СВМ
АПОТВИ
АФТВИ
Главный центр
управления СВМ
Город Москва ЦЭНКИ
АПОТВИ
Потребители
информации
СВМ
АФТВИ – аппаратура
формирования ТВИ;
АПОТВ – аппаратура
приема и обработки ТВИ;
ВК – видеокамера;
БС – базовая станция;
АК – абонентский
комплект;
РРЛ – радиорелейная
линия;
СП – строительная
площадка
37

38.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Окно отображения системы
приема и трансляции
видеоинформации с
космодрома «Восточный»
38

39.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
Технологические системы телевизионного обеспечения НКИ
Цифровой комплекс коммутации и распределения
телевизионной информации космодрома «Восточный»
Мачты, трубостойки и
видеокамеры
системы приема и трансляции
видеоинформации с
космодрома «Восточный»
39

40.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
ЛИТЕРАТУРА:
1. Федеральный закон «О связи» от 07.07.2003 г. № 126-ФЗ
2. ГОСТ Р 53801-2010. Связь федеральная. Термины и определения
3. Мамчев, Г.В. Теория и практика наземного цифрового телевизионного
вещания: учебное пособие / Г.В.Мамчев. – М.: Горячая линия-Телеком,
2012. 340 с.
4. Галкин В.А., Телекоммуникации и сети : учеб. пособие для вузов /
В.А.Галкин, Ю.А.Григорьев - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана,
2003. - 607 с.
40

41.

«Инфокоммуникационные системы
наземной космической инфраструктуры»
ЛИТЕРАТУРА:
5. Смирнов, А.В. Цифровое телевидение. От теории к практике /
А.В.Смирнов, А.Е.Пескин. – М.: Горячая линия-Телеком, 2005. 349 с.
6.
Джаконии,
В.Е.
Телевидение:
учебное
пособие
/
Под
ред.
В.Е.Джаконии. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007. 618 с.
7. Величко В.В., Основы телекоммуникационных технологий: Учебное
пособие для вузов. 2-изд. / В.В.Величко, Г.П.Катунин, В.П.Шувалов. –
М.: Горячая линия-Телеком, 2016. - 724 с.
41