МАЛОГАБАРИТНЫЙ АЭРОЛОГИЧЕСКИЙ РАДИОЗОНД

Малогабаритный аэрологический радиозонд относится к метеорологии и предназначен для измерения различных параметров атмосферы до высот 20-30 км.
Известен аэрологический радиозонд, содержащий приемопередатчик, блок радиотелеметрии с датчиками температуры и влажности, источник питания и антенную систему (Патент РФ №2265261, МПК 7 Н01Q 1/08, oп. 2005).
Известна также приемопередающая система аэрологического радиозонда, содержащая блок метеовеличин, блок телеметрии, генератор суперирующего напряжения, СВЧ-автогенератор, блоки стабилизации и источник питания (Патент РФ №2214614, МПК 7 G01S 7/00, oп. 2003).
Но наиболее близким к новому малогабаритному аэрологическому радиозонду относится цифровой радиозонд системы зондирования атмосферы, содержащий группу датчиков метеовеличин (измерительные датчики), преобразователи (блок измерительных преобразователей), коммутатор (формирователь последовательности измерительных каналов), приемопередатчик с антенной (сверхвысокочастотный блок передатчика), а также программный блок стабилизации частот, состоящий из кварцевого генератора (тактовый генератор) и программируемой логической матрицы (программируемой логической интегральной схемы). (Заявка РФ №2001113395, МПК 7 Н04В 7/005 и G01С 17/02, oп. 2003).
Новый малогабаритный аэрологический радиозонд также содержит измерительные датчики, блок измерительных преобразователей, формирователь последовательности измерительных каналов, сверхвысокочастотный блок передатчика, тактовый генератор и программируемую логическую интегральную схему.
Новым в нем является то, что в него добавлен формирователь суперирующих импульсов, первый вход которого соединен с первым выходом тактового генератора, а выход - со сверхвысокочастотным блоком передатчика.
Также добавлен формирователь импульса измерительных и служебных каналов, вход которого соединен с первым выходом формирователя последовательности измерительных каналов, а выход - с третьим входом формирователя суперирующих импульсов.
При этом программируемая логическая интегральная схема подключена к входу тактового генератора, второй выход которого подсоединен к входу формирователя последовательности измерительных каналов, а также ко второму входу формирователя суперирующих импульсов.
А также - к формирователю протокола, объединяющего в себе формирователь последовательности измерительных каналов, второй выход которого подсоединен к первому входу блока измерительных преобразователей, и формирователь импульса измерительных и служебных каналов.
Развитием является малогабаритный аэрологический радиозонд, в котором измерительные датчики подключены ко второму входу блока измерительных преобразователей, чей выход соединен с четвертым входом формирователя суперирующих импульсов.
На чертеже показана блок-схема нового малогабаритного аэрологического радиозонда. Она содержит формирователь суперирующих импульсов 1, тактовый генератор 2, формирователь последовательности измерительных каналов 3, формирователь импульса измерительных и служебных каналов 4, блок измерительных преобразований 5, формирователь протокола 6, программируемая логическая интегральная схема 7, сверхвысокочастотный блок передатчика 8 и измерительные датчики 9.
Первый вход формирователя суперирующих импульсов 1 соединен с первым выходом тактового генератора 2, а выход - со сверхвысокочастотным блоком передатчика 8.
Вход формирователя импульса измерительных и служебных каналов 4 соединен с первым выходом формирователя последовательности измерительных каналов 3, а выход - с третьим входом формирователя суперирующих импульсов 1.
Программируемая логическая интегральная схема 7 подключена к входу тактового генератора 2, второй выход которого подсоединен к входу формирователя последовательности измерительных каналов 3, а также к второму входу формирователя суперирующих импульсов 1.
Формирователь протокола 6 объединяет в себе формирователь последовательности измерительных каналов 3, второй выход которого подсоединен к первому входу блока измерительных преобразователей 5, и формирователь импульса измерительных и служебных каналов 4.
Измерительные датчики 9 подключены ко второму входу блока измерительных преобразователей 5, чей выход соединен с четвертым входом формирователя суперирующих импульсов 1.
В качестве программируемой логической интегральной схемы 7 может быть использована схема, выпускаемая фирмой ALTERA.
В программируемой логической интегральной схеме 7 записана программа, реализующая алгоритм работы малогабаритного аэрологического радиозонда.
В нем заложена частота тактового генератора 2 и очередность опроса измерительных датчиков 9, которая реализуется в формирователе протокола 6. Он задает вид преобразования полученных сигналов в блоке измерительных преобразователей 5, а также подачи их через формирователь суперирующих импульсов 1 в сверхвысокочастотный блок передатчика 8 для радиопередачи на метеостанцию.
В радиозондах, используемых в настоящее время, применяется принцип последовательной передачи данных информационных и служебных каналов. Эта последовательность следования каналов определяется протоколом, реализация которого предусматривается принципиальной схемой и конструкцией печатной платы радиозонда.
В случае возникновения необходимости внесения изменений в протокол требовалось вносить изменения в принципиальную схему и соответственно в конструкцию печатной плату радиозонда. Поэтому прежние радиозонды могут измерять только параметры, предусмотренные конструкцией.
Новая же конструкция позволяет только заменять программируемую при производстве логическую интегральную схему, не изменяя конструкцию печатной платы.
Техническим результатом является возможность изготавливать радиозонды с различными количествами и составами измеряемых параметров и последовательностью их передачи без внесения существенных конструкторских изменений.