オンボードデータ処理

宇宙船のオンボードデータ処理（OBDH）サブシステムは、テレメトリ、追跡、コマンド（TT＆C）サブシステムを介して、さまざまな電子機器ユニットと地上セグメントの間でデータを伝送および保存するサブシステムです。 ^[1]

宇宙産業の初期の数十年間、特にコンピュータが搭載できるようになる前は、OBDH 機能は通常 TT&C の一部であると考えられていました。近年、OBDH 機能は拡張され、一般的に TT&C とは別のサブシステムであると考えられています。TT&C は現在、地上と宇宙船間のRFリンクのみに関係しています。 ^[2]

OBDH が一般的に実行する機能は次のとおりです。

• TT&Cからのテレコマンド（TC）の受信、エラー訂正、デコード
• ターゲットアビオニクスによる実行のためのテレコマンドの転送
• 定義された時間までのテレコマンドの保存（「時間タグ付き」TC）
• 定義された位置までのテレコマンドの保存（「位置タグ付き」TC）
• 電圧、温度、バイナリ状態などの離散値の測定。
• MIL-STD-1553などの1つ以上のデータバスを介して他のユニットやサブシステムによって行われた測定値の収集
• データプール内の測定値のリアルタイムバッファリング
• 収集されたデータを使用して、ミッションの目的を達成するための処理能力の提供
• 定義済みテレメトリフレームの照合とエンコード
• 大容量メモリへのテレメトリフレームの保存
• TT&C経由で地上にテレメトリをダウンリンク
• 時刻信号の管理と配信

OBDHはTT&Cから 同期PCMデータストリームとしてTCを受信する。

テレコマンドの望ましい効果は、オンボード ソフトウェアの値を変更すること、ラッチ リレーを開閉してユニットを再構成または電源投入すること、またはスラスタまたはメイン エンジンを点火することなどです。 どちらの効果を期待する場合でも、OBDH サブシステムは、OBC から電気パルスを送信するか、データ バスを介してコマンドをユニットに渡し、最終的に TC を実行することで、これを実現します。 一部の TC は、更新されたソフトウェアまたはデータ テーブルをアップロードして宇宙船の動作を微調整したり、異常に対処したりするために使用される、大規模なコマンド ブロックの一部です。

コマンドの実行を特定の時間まで遅らせる必要があることがよくあります。これは、宇宙船が地上局から見えないことが原因である場合が多いですが、精度上の理由による場合もあります。OBC は、必要な時間まで TC をキューに格納し、その後実行します。

タイムタグ付きコマンドに似たコマンドは、宇宙船が指定された位置に到達するまで実行するために保存されるコマンドです。これらは、地球表面の指定された地点の観測を開始する必要がある地球観測衛星に最も役立ちます。宇宙船は、多くの場合、太陽同期軌道にあり、地球上を正確に繰り返して軌道を描きます。同じ位置から取得された観測は、十分に近い位置にある場合、 干渉法を使用して比較できます。

必要な正確な位置はGPS を使用して感知されます。

位置タグ付きコマンドが実行されると、削除フラグが付けられるか、宇宙船が再び同じ地点に到達したときに再度実行されるように残されることがあります。

現代の OBDH では、信頼性の高いオンボード コンピューター (OBC) が常に使用され、通常は冗長プロセッサが搭載されています。処理能力は、姿勢制御アルゴリズム、熱制御、障害検出分離および回復など、宇宙船バスをサポートする他のアプリケーションで利用できます。ミッション自体に必要な計算能力が少量の場合 (小型科学衛星など)、ペイロードは OBC で実行されるソフトウェアによって制御されることもあります。これにより、打ち上げ質量と専用のペイロード コンピューターにかかるかなりの費用を節約できます。

• 宇宙船バス

• https://ecss.nl/standard/ecss-e-st-50-04c-space-data-links-telecommand-protocols-synchronization-and-channel-coding/