docs.unavlab.com

Главная ❯ Гидроакустические навигационные и трекинговые системы ❯ Zima2 USBL: Протокол информационного сопряжения


www.unavlab.com support@unavlab.com	Zima2 USBL - гидроакустическая навигационная система Протокол информационного сопряжения

Zima2 USBL
Протокол информационного сопряжения

Содержание

1. Введение
- 1.1. Протокол физического уровеня
- 1.2. Стандарт протокола диалогового уровня NMEA0183
2. Система команд AZM
3. Таблицы идентификаторов

1. Введение

1.1. Протокол физического уровеня

Устройства системы Zima2 USBL поддерживают информационное сопряжение при помощи стандарта физического уровня RS-232 для асинхронного интерфейса (UART) c напряжением линии данных 3.3В. Подключение производится при помощи четырехпроводного кабеля, с жилами Tx (трансмиттер), Rx (ресивер), Vcc (питание) и GND (земля). Без применения дополнительных повторителей и преобразователей интерфейса максимальная длинна шины данных, для которой гарантируется корректная работа интерфейса, составляет не более 2 метров.

Настройки порта подключения:

Парметр	Значение
Baudrate	9600 bit/s
Data bits	8
Stop bits	1
Parity	No
Hardware flow control	No

ВНИМАНИЕ! У устройств без преобразователей интерфейса напряжение линии данных составляет 3.3 В.

1.2. Стандарт протокола диалогового уровня NMEA0183

Стандарт NMEA0183 описывает формат текстовых (ASCII) сообщений диалогового уровня.

Пример сообщения:
$PAZM0,,0*06<СR><LF>

Основные элементы посылки (сообщения, sentence) NMEА0183:

Элемент	Описание
$	начало сообщения
P	Proprietary, проприетарный код
AZM	трехбуквенный идентификатор
0	идентификатор сообщения
	первый параметр - пустой
,	запятая (разделитель параметров)
0	второй параметр имеет значение ‘0’
*	разделитель контрольной суммы
06	контрольная сумма в шестнадцатеричном формате (например FF, 01). Рассчитывается как побитовый XOR всех байт между ‘$’ и ‘*’.
<CR><LF>	конец сообщения (перевод строки)

Формат вышеприведенного сообщения описывается следующим образом: $PAZM0,[x],x*06<СR><LF>

x - означает целочисленный параметр, квадратные скобки ‘[]’ - говорят о том, что параметр может быть пустым. Ниже представлен список возможных дескрипторов параметров:

Дескриптор	Описание
x	Целочисленное значение
xx	Целочисленное значение занимающее ровно два символа: от 00 до 99
x.x	Вещественное значение
c–c	Строка символов
hh	шестнадцатеричное значение от 00 до FF

2. Система команд AZM

Префикс D2H в наименовании сообщений означает, что оно передается от устройства (Device) к управляющей системе (Host). Префикс H2D в наименовании сообщений означает, что оно передается от управляющей системы (Host) к устройству (Device). Префикс D2D в наименовании сообщений означает, что оно может передаваться в обе стороны: как от устройства к управляющей системе, так и наоборот.

2.1. D2H_ACK

Сообщение D2H_ACK - реакция устройства на поступивший от управляющей системы запрос.

Формат сообщения: $PAZM0,[x],x*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	0	идентификатор сообщения
1	cmdID	Идентификатор команды, на которую устройство отреагировало
2	result	Код ошибки См. Таблица 3.1. Коды ошибок
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.2. D2D_STRSTP

Сообщение D2D_STRSTP - сообщение для задания параметров запроса маяков-ответчиков.

Передается от управляющей системы к пеленгационной станции для:

начала опроса маяков-ответчиков
останова опроса маяков-ответчиков
изменения параметров опроса (маски адресов, максимальной дистанции, солености воды)

Передается от пеленгационной станции к управляющей системе как эхо-подтверждение о принятии команды. Если команда не принимается устройством, то оно сообщает об этом при помощи команды 2.1. D2H_ACK с соответствущим кодом ошибки.

Формат сообщения: $PAZM1,[x],[x.x],[x.x],[x]*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	1	идентификатор сообщения
1	addrMask	Маска адреса маяков для опроса, 16-битное цело беззнаковое число, каждый бит от 0 до 15 соответствует одному из маяков, бит = 0 - маяк не участвует в опросе, бит = 1 - маяк участвует в опросе. Если параметр пустой или равен нулю, то опрос останавливается.
2	sty_PSU	Соленость воды в PSU в диапазоне от 0 до 40. Если параметр пустой, используется значение по умолчанию (0 PSU)
3	soundSpeed_mps	Скорость звука в воде в м/с в диапазоне от 1350 до 1600 м/с. Если параметр пустой, скорость звука будет рассчитываться автоматически на основе данных о солености, температуре и давлении
4	max_dist_m	Максимальная дальность в метрах в диапазоне от 500 до 5500. По данному параметру рассчитывается максимальный интервал ожидания ответа маяка.
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.3. D2D_RSTS

Сообщение D2D_RSTS - сообщение для задания настроек маяков-ответчиков.

Передается от управляющей системы к маяку-ответчику для задания его адреса и солености воды. Передается от маяка-ответчика к управляющей системе как эхо-подтверждение о принятии команды и установке параметров. Если команда не принимается устройством, то оно сообщает об этом при помощи команды 2.1. D2H_ACK с соответствущим кодом ошибки.

Формат сообщения: $PAZM2,[x],[x.x]*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	2	идентификатор сообщения
1	addr	Адрес маяка в диапазоне от 0 до 15. Если параметр пустой, то адрес не изменяется.
2	sty_PSU	Соленость воды в PSU в диапазоне от 0 до 40. Если параметр пустой, используется значение по умолчанию (0 PSU)
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.4. D2H_NDTA

Сообщение D2H_NDTA - статус пеленгационной станции.

Это основное сообщение, передающееся от пеленгационной станции к управляющей системе. При помощи него станция сообщает:

значения локальных парметров: температура, давление, крен, дифферент
параметры принятого от маяка-ответчика ответа: адрес маяка, время распространения сигнала, наклонная дальность и ее проекция, глубина, горизонтальный и вертикальный углы, код ошибки, качество связи
превышение интервала ожидания ответа маяка (таймаут)

Формат сообщения: $PAZM3,x,[x],[x],[x],[x.x],[x.x],[x.x],[x.x],[x.x],[x.x],[x.x],[x.x],[x.x],[x.x],[x.x],[x.x]*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	3	идентификатор сообщения
1	status	Статус сообщения, См. Таблица 3.2. Статус сообщения NDTA
2	addr	Адрес маяка в диапазоне от 0 до 15. Параметр пустой для сообщений с полем ‘status’ содержащим ‘0’ (Только локальные параметры)
3	rq_code	Идентификатор запрошенного у маяка параметра, См. Таблица 3.3. Идентификаторы адресных запросов
4	rs_code	Код ответа маяка, См. Таблица 3.5. Идентификаторы ответов
5	msr_dB	Параметр, определяющий качество приема ответного сигнала маяка в dB. 14 - порог приема, значения выше 20 dB означают хорошие условия связи
6	p_time_s	Время распростренения сигнала в секундах. Умноженное на значение скорости звука дает наклонную дальность
7	s_range_m	Наклонная дальность от пеленгационной антенны до маяка в метрах
8	p_range_m	Проекция наклонной дальности от пеленгационной антенны до маяка на водную поверхность в метрах
9	r_dpt_m	Абсолютное значение глубины маяка-ответчика в метрах
10	a_deg	Горизонтальный угол прихода сигнала маяка-ответчика в градусах. Отсчитывается от нулевого направления пеленгационной антенны по часовой стрелке со стороны кабеля
11	e_deg	Вертикальный угол прихода сигнала маяка-ответчика в градусах. Отсчитывается от горизонтальной плоскости, проходящей через антенную решетку
12	lprs_mBar	Абсолютное давление в миллибарах по данным встроенного датчика пеленгационной антенны
13	ltmp_C	Температура в °С по данным встроенного датчика пеленгационной антенны
14	lhdn_deg	Параметр не используется, зарезервирован для будущих применений
15	lptc_deg	Угол дифферента пеленгационной антенны. Отсчитывается от вертикали, положительные значения - крен на нос (в сторону нулевого направления антенны), отрицательные - крен на корму
16	lrol_deg	Угол крена пеленгационной антенны. Отсчитывается от вертикали, положительные значения - на правый борт (относительно нулевого направления антенны), отрицательные значения - на левый борт
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.5. H2D_DPTOVR

Сообщение H2D_DPTOVR - сообщение для задания глубины маякам-ответчикам, не имеющих встроенный датчик глубины. Если команда не принимается устройством, то оно сообщает об этом при помощи команды 2.1. D2H_ACK с соответствущим кодом ошибки.

Формат сообщения: $PAZM4,x.x*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	4	идентификатор сообщения
1	dpt_m	Значение глубины в метрах
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.6. D2H_RUCMD

Сообщение D2H_RUCMD - передается маяком-ответчиком управляющей системе, если была получена команда телеуправления.

Формат сообщения: $PAZM5,x*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	5	идентификатор сообщения
1	cmdID	Идентификатор команды, cм. Таблица 3.3. Идентификаторы адресных запросов
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.7. D2H_RBCAST

Сообщение D2H_RBCAST - передается маяком-ответчиком управляющей системе, если была получена широковещательная команда.

Формат сообщения: $PAZM6,x*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	6	идентификатор сообщения
1	cmdID	Идентификатор команды, cм. Таблица 3.4. Идентификаторы широковещательных команд
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.8. H2D_DINFO_GET

Сообщение H2D_DINFO_GET - служит для запроса информации об устройстве.

Формат сообщения: $PAZM?,x*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	?	идентификатор сообщения
1	0	Зарезервированно
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.9. D2H_DINFO

Сообщение D2H_DINFO - информация об устройстве.

Формат сообщения: $PAZM!,x,x,c--c,c--c,x,x,x*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	!	идентификатор сообщения
1	d_type	Тип устройства (0 - станция пеленгования, 1 - маяк-ответчик)
2	addressOrMask	В зависимости от типа устройства - маска адресов маяков-ответчиков или адрес маяка-ответчика
3	serialNumber	Серийный номер устройства
4	sys_info	Информация о прошивке
5	sys_version	Версия прошивки
6	pts_type	Тип датчика давления см. Таблица 3.6. Типы датчиков давления
7	ch_id	Идентификатор канала связи
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.10. H2D_CREQ

Поддерживается с версии прошивки 1.33

Сообщение H2D_CREQ - запрос пользовательских параметров. Команда поддерживается только станцией пеленгования. Опрос будет проведен однократно, после чего станция продолжит запрашивать глубину маяков-ответчиков.

Формат сообщения: $PAZM7,x,x*hh<CR><LF>

№	Поле/параметр	Описание
	$	начало сообщения ‘$’
	PAZM	система команд AZM
	7	идентификатор сообщения
1	addr	Адрес маяка-ответчика, если поле пустое, указанный параметр будет запрошен у всех маяков-ответчиков, с которыми в данный момент идет работа
2	user_data_id	Идентификатор пользовательского параметра cм. Таблица 3.3. Идентификаторы адресных запросов в диапазоне от CDS_REQ_USER_CMD_27 до CDS_REQ_USER_CMD_0
	*	разделитель контр. суммы NMEA
	hh	контрольная сумма NMEA
	<CR><LF>	конец сообщения

2.11. H2D_CSET