Telemetre almaç sistemlerinin başarım analizi

Abstract

Bu çalışma kapsamında, füze atış testlerinde kullanılan telemetre sistemleri üzerine yoğunlaşılacaktır ve bu alana ait özelleşmiş test dinamikleri dikkate alınacaktır.Füze atış testlerinde, füzelere operasyonel konfigürasyonlarında yer almayacak ilave donanım ve yazılımlar eklenmektedir. Bu yolla test esnasında füzenin içerisinde yer alan çeşitli sensörlerin değerleri kayıt edilmekte ve/veya gerçek zamanlı olarak telemetre yer sistemine gönderilmektedir. Veriler gerçek zamanlı görüntülemekte ve analiz edilerek simülasyonlardan beklenen sonuçlara yakınlıkları değerlendirilmektedir. Atış testleri, teorik olarak tasarlanan füzelerin gerçek koşullarda verdikleri tepkilerin ölçülmesini sağlayan kritik aşamalardır. Mali yükü yüksek ve tekrarlanması külfetli bir test türü olması nedeniyle bu testlerde telemetre verilerinin sağlıklı şekilde alınabilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle füze ve yer sistemi arasındaki iletişimin karakteristikleri standartlarla belirlenmiş durumdadır. Donanım ve yazılım tasarımları bu kısıtlara uygun yapılmaktadır.Bu tezde, Matlab Simulink ortamında telemetre almaç sistemi tasarlanacak ve simülasyon çıktıları donanımdan alınan sonuçlar ile karşılaştırılacaktır. Ayrıca telemetre sistemlerinde kullanılan BPSK, QPSK, OQPSK, FSK modülasyonları ile Evrişimsel, Golay kodlamalar kullanılarak simülasyon çıktıları elde edilecek, elde edilen simülasyon çıktıları haberleşme performans parametreleri ile karşılaştırılacaktır.ANAHTAR SÖZCÜKLER: Telemetre, modülasyon, BER, haberleşme, kanal kodlama, BPSK, QPSK, OQPSK, FSK, Golay kodlama, Evrişimsel kodlama.

Within the scope of this thesis, the communicaiton performance of a missile telemetry system is evaluated with its specific dynamics and the performance parameters are analyzed and compared.During the missile flight tests, with instead of a war head carrying explosive load, the test missiles are equipped with a trial head; to sample and send the real time sensor measurements' data via telemetry link over the channel to the ground station, with the purpose of real time evaluation and recording for post analyzing. With the usage of real time evaluation of the telemetry data, the test results are then compared with the simulated data to decide whether the missile succeeded or not. Flight tests, a crucial step in qualification of missiles, are quite difficult and expensive to repeat. Therefore during the tests, proper collection of telemetry data is of high importance. Thus, telemetry hardware/ software systems are standardized and characteristics of communication between the test vehicle and ground station are pre-determined. In this thesis, a telemetry data link is simulated with Matlab Simulink and is compared to and confirmed with a programmable software defined hardware. Subsequently, a telemetry channel is modeled with, digital modulation techniques of BPSK, QPSK, OQPSK, FSK and channel coding techniques of convolutional coding and Golay coding on top. The channel is modelled to suffer AWGN and Rician fading. The BER and bandwidth performances of these applications are compared to reach a feasable and effiencient telemetry system design in the end.Key Words: Telemetry, modulation, BER, communication, channel coding, BPSK, QPSK, OQPSK, FSK, Golay coding, Convolutional coding.