УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Предлагаемая полезная модель относится к области контроля при испытаниях и эксплуатации сложных дорогостоящих объектов, преимущественно систем управления системами вооружения летательных аппаратов одноразового и многоразового использования, таких как управляемые ракеты, планирующие бомбы с внешним наведением, подвесные контейнеры спецоборудования, корректируемые реактивные снаряды и другие агрегаты, характеризующихся большим числом различного рода механических и электрических соединений. Оно может быть использовано для анализа их функционирования в натурных условиях, анализа технического состояния и оценки работоспособности при проверках на испытательных стендах, а также для принятия решения о целесообразности их дальнейшего применения или модернизации.
Для решения подобных задач известны и широко применяются различные системы технического диагностирования основанные на сборе данных в тестовом режиме или в режиме нормального функционирования объекта контроля.
Это, например, устройство, содержащее блок задания тестовых электрических импульсов и индикатор прохождения команд, соединенные через устройство обработки и анализа данных с блоком отображения результатов испытания (Коробов А.И. и др. Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры. - М., «Радио и связь» 1987, стр.237 /1/).
Известны также регистратор и аварийный накопитель информации о состоянии оборудования и агрегатов серийного летательного аппарата в полете, которые содержат измерители параметров самолета и его агрегатов (линии связи со штатными бортовыми датчиками), узел связи для согласования информации и записывающее устройство с возможностью долговременного сохранения информации (энергонезависимая память). (См. журнал «Аэрокосмический курьер» №3, 2001 г, статья «С разработками «Ленинца» к эксплуатации авиатехники по техническому состоянию». Авторы: Кублаковский В., Карташев В., стр.20-21,. /2/).
После каждого полета самолета зарегистрированная информация переносится для обработки в стационарную ЭВМ, где на основании специальных алгоритмов определяется возможность продления ресурса летательного аппарата, его дальнейшей эксплуатации или срочного ремонта оборудования или агрегатов. В случае аварии информацию используют для анализа причин летного происшествия. Тогда применяют специальные варианты устройств, выдерживающие экстремальные условия аварии летательного аппарата (ЛА).
Основными недостатками известных устройств, используемых для регистрации параметров летательного аппарата, в том числе и /2/, принятого в качестве ближайшего аналога, являются либо невозможность производить учет и регистрацию в условиях полета ЛА, либо необходимость изменения штатной комплектации изделия для установки таких регистраторов, что снижает адекватность получаемых для наземного анализа результатов, например, необходимость применения телеметрической подсистемы, которая устанавливается на борту ЛА вместо одного из отсеков ЛА и требует использования специального радиопередатчика для передачи текущей информации на землю.
Как правило, аппаратура современных ЛА военного назначения включает в себя одну или несколько бортовых вычислительных машин, которые управляют распределенными подсистемами электроснабжения, навигации, стабилизации, управления ЛА, и др. При этом, для локального многоточечного соединения перечисленного оборудования могут быть применены стандартные интерфейсы мультиплексных каналов обмена информацией (МКО). Тогда источником данных о параметрах ЛА и его агрегатов являются стандартные мультиплексные линии связи со штатными бортовыми датчиками, (общая шина МКО) авиационной ракеты, порт или узел связи, а сбором этих данных занимается монитор - специальный абонент МКО.
Отмеченные особенности построения бортового электрооборудования позволяют построить достаточно эффективную систему сбора и регистрации данных, свободную от указанных выше недостатков.
Техническим результатом, который обеспечивается предлагаемой полезной моделью, является:
1. Возможность получения полной информации о параметрах функционирования ЛА при проверке работоспособности боевого снаряжения на этапах разработки и серийного производства ЛА.
2. Возможность увеличения числа штатных вариантов ЛА за счет уменьшения числа испытательных вариантов ЛА без существенного снижения количества полученной информации на этапе разработки ЛА.
3. Возможность замены дорогостоящих телеметрических подсистем в испытательных вариантах ЛА.
Достижение указанного технического результата, обеспечивается тем, что заявленная полезная модель содержит блок питания, линию связи с бортовыми датчиками, однопортовый узел связи, блок энергонезависимой памяти, универсальное устройство организации приема и контроля информации и блок управляющего усилителя, при этом линия связи выполнена в виде мультиплексного канала обмена информации, соединенного с однопортовым узлом связи, выход которого через последовательную шину данных соединен со входом универсального устройства организации приема и контроля информации, которое, в свою очередь, через параллельные шины взаимосвязано с блоками управляющего вычислителя и энергонезависимой памяти соответственно, при этом блок управляющего вычислителя содержит последовательно с ним соединенный порт связи с персональным компьютером.
На фиг.1 приведена принципиальная блок-схема заявленной полезной модели.
В соответствии с приведенной блок-схемой, в состав устройства регистрации параметров полета летательного аппарата входят следующие узлы и блоки:
1 - мультиплексный канал обмена информации (МКО);
2 - однопортовый узел связи (УС, выполнен на микросхеме HI-1573PSI фирмы «Holt IС»);
3 - последовательная шина данных;
4 - универсальное устройство приема и контроля информации (МСП, выполнено на основе микросхемы 1879ВА1Т);
5 - блок устройства вычислителя (УВ, выполнен на основе микросхемы AT91SAM7X128-AU);
6 - блок энергонезависимой памяти (выполнен на основе микросхемы AT49BV322DT-70U);
7 - блок питания;
8 - порт связи с персональным компьютером;
9 - шина адреса;
10 - шина данных;
11 - шина управления.
Мультиплексный канал обмена информации предназначен для сбора информации от бортовых датчиков различных агрегатов летательного аппарата.
Однопортовый узел связи 2 обеспечивает однонаправленную пересылку данных между последовательной шиной данных 3 и устройством 4, которое предназначено для организации приема и контроля информации по мультиплексному каналу обмена информации 1. Кроме того, данное устройство обеспечивает прямое подключение блока 5 с целью доступа последнего к памяти данных, хранимых в 4.
Блок устройства вычислителя 5 осуществляет общую синхронизацию узлов заявленного устройства регистрации параметров функционирования ЛА, чтение/запись информации из/в МСП, чтение/запись информации из/в блока/блок энергонезависимой памяти, а также вывод информации из блока 6 по последовательному интерфейсу в персональный компьютер.
Блок энергонезависимой памяти 6 предназначен для долговременного хранения данных, принятых из мультиплексного канала обмена.
Блок питания обеспечивает питанием все входящие в заявленное устройство регистрации параметров летательного аппарата блоки и узлы во время работы от персонального компьютера или бортовой сети.
Шина адреса 9 обеспечивает адресное обращение блока 5 к узлам и блокам устройства;
Шина данных 10 служит для пересылки данных между блоками 5, 4 и 6.
Шина управления 11 предназначена для синхронного управления обменом данными между узлами и блоками устройства.
Заявленная полезная модель располагается на борту летательного аппарата, обладает малыми габаритами, благодаря чему может быть установлена без изменения штатной комплектации летательного аппарата.
Работает заявленная полезная модель следующим образом.
Информация, поступающая в мультиплексный канал обмена 1 от бортовых датчиков с различных агрегатов летательного аппарата, через однопортовый узел связи 2 поступает на универсальное устройство 4 приема и контроля информации. Блок 5 устройства вычислителя посредством шин 9, 10 и 11 опрашивает внутренние регистры состояния устройства 4 о наличии принятой информации из мультиплексного канала обмена 1. При наличии информации, блок 5 по шинам 9, 10 и 11 считывает, а затем перезаписывает информацию в блок 6 энергонезависимой памяти. Цикл приема/записи информации из 1 в 6 повторяется до полного заполнения блока 6. Чтение информации из блока 6 производится автоматически при подключении устройства к персональному компьютеру через порт 8 связи с персональным компьютером.