УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВНЕШНИХ ВОЗМУЩАЮЩИХ ФАКТОРОВ

Полезная модель относится к приборам диагностики волоконно-оптических линий передачи цифровой информации и может использоваться для автоматической диагностики работоспособности бортовых средств волоконно-оптической связи как вновь разрабатываемых, так и серийно выпускаемых, устанавливаемых на изделия, где предполагается использование волоконно-оптических систем передачи цифровой информации при воздействии внешних возмущающих факторов во время штатной работы изделия.
Известно устройство для диагностики оптической части волоконно-оптических систем передачи цифровой информации в условиях воздействия на линию передачи различных помех [1]. К недостаткам данного устройства относится расположение проверочной аппаратуры, а именно электрической части волоконно-оптической системы передачи цифровой информации, за зоной воздействия внешних возмущающих факторов, что не позволяет обеспечить достоверную диагностику оптической части волоконно-оптической системы передачи цифровой информации при использовании в составе мобильных изделий, так как в таких изделиях воздействию внешних возмущающих факторов подвергается и оптическая, и электрическая части устройства.
Известно устройство для контроля модулей оптических приемников и передатчиков [2], содержащее преобразователь напряжения питания, программируемую логическую интегральную схему, специализированный интерфейсный передатчик, оптический передатчик, диагностируемую волоконно-оптическую линию передачи, оптический приемник и специализированный интерфейсный приемник, взятое нами за прототип.
К недостаткам данного устройства относятся:
1) отсутствие проведения полного контроля каждого из элементов волоконно-оптической системы передачи цифровой информации (электрической и оптической части волоконно-оптической системы передачи цифровой информации), так как при испытаниях волоконно-оптической линии передачи цифровой информации в составе изделия разового пользования, где предполагается значительное воздействие всего спектра внешних возмущающих факторов на системы передачи в процессе штатной эксплуатации изделия, электрическая часть волоконно-оптической системы передачи цифровой информации также будет подвергаться воздействию внешних возмущающих факторов;
2) формирование программируемой логической интегральной схемой одного типа отчета, который содержит детальную информацию об ошибках при передаче тестового сигнала через волоконно-оптическую линию за короткий интервал времени, так как в случае потери связи с изделием, которое возможно только во время воздействия сильных внешних возмущающих факторов, информация о поведении волоконно-оптической линии передачи и устройства в целом будет утеряна вследствие того, что при использовании устройства в составе изделий разового пользования после выполнения штатных задач аппаратура обычно непригодна для дальнейшего использования или анализа.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение эффективности диагностики волоконно-оптических линий передачи в процессе проведения натурных испытаний в составе предполагаемого изделия, при диагностике волоконно-оптических линий передачи цифровой информации в составе серийных изделий в штатном режиме, где ранее не использовались волоконно-оптические системы передачи цифровой информации, а также обеспечение возможности получения данных от устройства в случае кратковременной потери связи с изделием, в составе которого используется устройство, во время воздействия сильных внешних возмущающих факторов.
Указанная цель достигается за счет того, что в волоконно-оптическую систему передачи цифровой информации, содержащую преобразователь напряжения питания, программируемую логическую интегральную схему, специализированный интерфейсный передатчик, оптический передатчик, диагностируемую волоконно-оптическую линию передачи, оптический приемник и специализированный интерфейсный приемник, дополнительно введен блок формирования телеметрического отчета, а программируемая логическая интегральная схема перепрограммирована для формирования нескольких типов отчетов о поведении волоконно-оптической линии передачи цифровой информации за различные интервалы времени.
Введение блока формирования телеметрического отчета обеспечивает непрерывный контроль работоспособности каждого из элементов устройства, гальваническую развязку от телеметрической системы изделия и независимость от частоты опроса телеметрической системы изделия, в котором установлено устройство.
Перепрограммирование программируемой логической интегральной схемы для формирования нескольких типов отчетов о поведении волоконно-оптической линии передачи цифровой информации за различные интервалы времени обеспечивает возможность получения данных от устройства в случае кратковременной потери связи с изделием, в составе которого используется устройство, во время воздействия сильных внешних возмущающих факторов.
Особенности и преимущества данной полезной модели поясняются в нижеследующем описании, иллюстрируемом чертежом, где на фигуре 1, в соответствии с полезной моделью, представлена функциональная схема устройства для автоматической диагностики работоспособности волоконно-оптической линии передачи цифровой информации при воздействии внешних возмущающих факторов.
Предлагаемое устройство содержит преобразователь напряжения питания - 1, программируемую логическую интегральную схему - 2, специализированный интерфейсный передатчик - 3, оптический передатчик - 4, диагностируемую волоконно-оптическую линию передачи - 5, оптический приемник - 6, специализированный интерфейсный приемник - 7, блок формирования телеметрического отчета - 8.
Функционирование устройства для автоматической диагностики работоспособности волоконно-оптической линии передачи цифровой информации при воздействии внешних возмущающих факторов после подачи питания на устройство осуществляется следующим образом:
1. Программируемая логическая интегральная схема обеспечивает непрерывное формирование тестовой информации, формирование пакета тестовой информации и передачу пакета в специализированный интерфейсный передатчик. После прохождения сформированного пакета тестовой информации через волоконно-оптическую линию передачи и приема пакета от специализированного интерфейсного приемника в программируемой логической интегральной схеме происходит распаковка тестовой информации из пакета, сравнение принятого массива тестовой информации с отправленным, формирование и выдача в блок формирования телеметрического отчета нескольких типов отчета о наличии ошибок при передаче тестовой информации через волоконно-оптическую линию передачи за различные интервалы времени. Например, один из таких отчетов является отчетом за интервал времени, соизмеримый с частотой опроса телеметрической системы изделия, а второй - за интервал, больший по времени, чем возможная кратковременная потеря связи с изделием, в составе которого используется данное устройство.
2. Блок передачи телеметрического отчета обеспечивает непрерывный контроль работоспособности каждого из элементов устройства, а также непрерывно, до появления следующего отчета, передает полученные от программируемой логической интегральной схемы отчеты о результатах передачи тестовой информации через волоконно-оптическую линию передачи и информацию о работоспособности каждого из функциональных элементов устройства на выход устройства.
3. Телеметрическая система изделия, на котором установлено устройство, опрашивает выход устройства на своей рабочей частоте и передает полученный телеметрический отчет на удаленный пункт приема информации в режиме реального времени.
Таким образом, осуществляется автоматическая диагностика и электрической, и оптической части устройства в процессе натурных испытаний волоконно-оптической линии передачи в составе изделия в режиме реального времени. В данном случае состав телеметрического отчета позволяет достоверно определить элемент устройства, который может явиться причиной отказа волоконно-оптической системы передачи при использовании на изделии. По телеметрическому отчету устройства и отчетам бортовых датчиков внешних возмущающих факторов можно определить неустойчивые состояния волоконно-оптической системы передачи и, в случае необходимости, провести испытания в данном диапазоне внешних возмущающих факторов.
Источники информации
1. Патент РФ, SU 1545331, Н04В 17/00
2. Г.А.Филкина, А.Ю.Фаткуллин, «Блок контроля модулей оптических приемников и передатчиков» - Материалы VIII научно-технической конференции «Системы мониторинга и дистанционного зондирования Земли» - М.МНТОРЭС им. А.С.Попова, филиал ФГУП «ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» - НПП «ОПТЭКС», 2011.