БЛОК ПРИБОРОВ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ НЕОБИТАЕМЫХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ

Полезная модель относится к области приборостроения, в частности, к системам управления необитаемыми подводными аппаратами.
Известен блок приборов управления (БПУ) Б107, содержащий в себе бортовую вычислительную машину (БВМ), блок чувствительных элементов (БЧЭ) на базе динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ), блок согласования ввода/вывода (БСВВ), плату аналого-цифрового преобразования АЦП, плату фильтров, блок питания (БП) и датчик давления (ДД) [РКД на 2606.107.000].
Недостатком БПУ Б107 являются сравнительно низкая точность, а также слабые показатели по надежности и отказоустойчивости.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение точности, отказоустойчивости и надежности, в частности - сохранение работоспособности при возникновении отказа в вычислительном устройстве БПУ.
Задача полезной модели решается тем, что предложен блок приборов управления для необитаемых подводных аппаратов, состоящий из блока чувствительных элементов, бортовой вычислительной машины, датчика давления, блока согласования и блока питания, отличающийся тем, что блок приборов управления дополнительно содержит две независимые группы измерительных модулей (НИМ), многоканальное вычислительное устройство (МВУ), блок синхронизации сигналов (БСС) и вычислительный модуль (ВМ), помимо этого, также реализована схема, резервирования линии передачи информации (ЛПИ).
Сущность полезной модели поясняется функциональной схемой БПУ, приведенной на фиг. 1, где приняты следующие обозначения:
1 - блок чувствительных элементов (БЧЭ);
2 - бортовая вычислительная машина (БВМ), включающая в себя группу НИМ (2.1, 2.2), МВУ (2.3), БСС (2.4) и ВМ (2.5);
3 - датчик давления (ДД);
4 - блок согласования (БС);
5 - блок питания (БП);
6 - линии передачи информации (ЛПИ).
В БПУ выходы БЧЭ 1 подключены ко входу МВУ 2.3. Группа НИМ 2.1 и НИМ 2.2 своими выходами подключены ко входу МВУ 2.3, а выход МВУ 2.3 в свою очередь подключен ко входу БСС 2.4, выходы которого подключены ко входу ВМ 2.5. Вход и выход ВМ 2.5 подключен ко входу и выходу БС 4, вход которого в свою очередь подключен к БП 5. Вход и выход БС 4 подключен ко входу и выходу ЛПИ 6. Выходы БП 5 подключены к входам ДД 3 и БЧЭ 1 соответственно. Выход ДД 3 подключен ко входу ВМ2.5.
Блок приборов управления работает следующим образом.
Измерения кинематических параметров движения (угловые скорости по осям X, Y и Z, линейные ускорения по осям X, Y и Z) необитаемого подводного аппарата выполняются БЧЭ 1 и группой НИМ 2.1 и 2.2. Измеренные и отфильтрованные данные с БЧЭ 1 и группы НИМ 2.1 и 2.2 в постоянном режиме передаются в МВУ 2.3. МВУ 2.3 получив входную информацию с БЧЭ 1 и группы НИМ 2.1 и 2.2 выполняет первичную обработку данных с БЧЭ 1 и группы НИМ 2.1 и 2.2. Далее обработанные в МВУ 2.3 данные передаются в БСС 2.4. БСС 2.4 обеспечивает идентичность выходных сигналов со всех измерительных устройств (БЧЭ 1 и группы НИМ 2.1 и 2.2). В случае выхода из строя одного из измерительных устройств (БЧЭ 1 или группы НИМ 2.1 и 2.2), БСС 2.4 обеспечивает бесперебойную передачу информации о кинематических параметрах движения необитаемого подводного аппарата в ВМ 2.5.
Измерение гидростатического забортного давления, которое пропорционально глубине хода необитаемого подводного аппарата производится ДД 3. Информация о глубине хода используется для комплексирования и повышения точности определения ориентации изделия. Данные с ДД 3 передаются в ВМ 2.5. На основании полученных данных ВМ 2.5 осуществляет вычисление текущей ориентации объекта, формирует команды управления движением изделия в соответствии с заданным алгоритмом и отправляет их в БС 4. БС 4 обеспечивает связь БПУ с внешними исполнительными устройствами необитаемого подводного аппарата через ЛПИ 6. Благодаря резервированию ЛПИ 6, в случае обрыва одной из ЛПИ 6 реализована возможность продолжить информационный обмен с внешними устройствами без потери связи. Электрическое питание БЧЭ 1, ВМ 2.5, ДД 3 и БС 4 осуществляется с помощью БП 5.
Такая организация структуры БПУ повышает вероятность выдачи достоверной информации, что обеспечивает повышенную отказоустойчивость (сохранение работоспособности при возникновении отказа в вычислительном устройстве БПУ), эффективность и высокую надежность работы в виде сохранения работоспособности при возникновении отказа в вычислительном устройстве БПУ.
Техническим результатом является повышение точности определения параметров ориентации БПУ, повышение отказоустойчивости (сохранение работоспособности при возникновении отказа в вычислительном устройстве БПУ), эффективности, а также повышение надежности работы.
Полученный технический результат получен за счет того, что в состав БПУ включены две независимые группы измерительных модулей (НИМ 2.1 и 2.2), многоканальное вычислительное устройство (МВУ 2.3), блок синхронизации сигналов (БСС 2.4) и вычислительный модуль (ВМ 2.5), а также реализована схема, резервирования линий передачи информации (ЛПИ 6).