БЛОК ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Предлагаемая полезная модель относится к радиоэлектронике, в частности, к управляющим системам объекта эксплуатации и предназначено для размещения совместно с бортовым радиоэлектронным оборудованием для эксплуатации в полевых условиях в составе объектов спецтехники на базе колесных и гусеничных шасси в условиях механических воздействий, создаваемых средствами вооружения.
Предлагаемое техническое решение предназначено для решения информационно-логических задач, задач обмена данными через имеющиеся каналы связи в автономном режиме (в режиме «ведущий-ведомый»), для формирования временных интервалов от двух индукционных датчиков боевой машины, самоконтроля работоспособности и осуществляет решение информационно-логических задач управления в реальном масштабе времени.
Известен блок системы картографии (патент РФ №127212), содержащий модуль центрального процессора, модуль питания, блок вентиляторов, шину, размещенные в корпусе радиаторного типа со съемной лицевой панелью, снабженной выводами для подключения внешних устройств.
Недостатком указанного устройства является отсутствие измерения начальной скорости снаряда, приводящее к снижению точности поражения цели.
Технической задачей настоящего решения является создание устройства, обеспечивающего повышение точности поражения цели.
Технический результат, достигаемый предлагаемым решением, заключается в повышении вероятности поражения цели.
Поставленная задача решается благодаря тому, что блок вычислительной системы, содержащий установленные в корпусе с крышкой и коммутационной панелью модулей центрального процессора, модуль электропитания, параллельно-последовательную шину, блок вентиляторов, снабжен модулем цифро-аналогового/аналого-цифрового преобразователя, системным модулем, модулем релейных команд и двухканальным модулем измерения начальной скорости снаряда, выполненным в виде последовательно соединенных источника опорного напряжения, по меньшей мере двумя генераторами тока, по меньшей мере двумя дифференциальными усилителями, по меньшей мере, двумя компараторами, по меньшей мере двумя детекторами сигналов, по меньшей мере двумя счетчиками времени, по меньшей мере двумя блоками усреднения, по меньшей мере двумя выходными регистрами, интерфейса связи с вычислителем и по меньшей мере двумя датчиками начальной скорости находящихся вне модуля, и по меньшей мере одним дополнительным модулем центрального процессора, по меньшей мере одним резервным посадочным местом.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где
на фиг.1 показана схема блока вычислительной системы,
на фиг.2 показана схема модуля измерения начальной скорости снаряда.
Устройство содержит:
1 - Модуль измерения начальной скорости снаряда,
2 - Модуль центрального процессора,
3 - Модуль цифро-аналогового/аналого-цифрового преобразователя,
4 - Системный модуль,
5 - Модуль релейных команд,
6 - Модуль электропитания,
7 - Шина,
8 - Блок вентиляторов,
9 - Резервное посадочное место,
10 - Источник опорного напряжения,
11 - Генератор тока,
12 - Датчик начальной скорости,
13 - Дифференциальный усилитель,
14 - Компаратор,
15 - Детектор сигнала,
16 - Счетчик сигнала,
17 - Блок усреднения,
18 - Выходной регистр,
19 - Интерфейс.
Устройство содержит установленные в корпусе (на фиг. не показано) с крышкой и коммутационной панелью модуль измерения начальной скорости снаряда 1, по меньшей мере один модуль центрального процессора 2, модуль цифро-аналогового/аналого-цифрового преобразователя 3, системный модуль 4, модуль релейных команд 5, модуль электропитания 6, системную шину 7, блок вентиляторов 8, по меньшей мере одно резервное посадочное место 9.
Модуль измерения начальной скорости снаряда 1 содержит источник опорного напряжения 10, два измерительных канала, каждый из которых содержит генератор тока 11, связанный с датчиком начальной скорости 12, по меньшей мере один дифференциальный усилитель 13, по меньшей мере один компаратор 14, по меньшей мере один детектор сигналов 15, по меньшей мере один счетчик времени 16, по меньшей мере один блок усреднения 17, по меньшей мере один выходной регистр 18, а также интерфейс 19, связанный через шину 7 с модулями центрального процессора 2 (на фиг. не показано).
Модуль измерения начальной скорости снаряда 1 предназначен для измерения начальной скорости снаряда. Величина скорости снаряда используется для расчета углов упреждения при стрельбе по движущейся цели и определения координат точки встреливания, что соответственно повышает точность поражения цели.
Модуль измерения начальной скорости снаряда 1 производит преобразование сигналов с датчиков начальной скорости снаряда во временной интервал и затем в соответствующий цифровой код.
Модуль измерения начальной скорости снаряда 1 обеспечивает:
- усреднение величины временного интервала по 2, 4 и 8 последним выстрелам раздельно по каждому каналу;
- формирование признака обновления информации в выходных регистрах;
- подсчет количества обнаруженных выстрелов;
- работу по прерываниям;
- контроль целостности цепей датчиков начальной скорости снаряда;
- контроль функционирования модуля (в режиме контроль). Устройство работает следующим образом.
В рабочем режиме источник опорного напряжения 10 задает величину и стабильность тока для генераторов тока 11 в двух одинаковых каналах. Генератор тока 11 запитывает стабилизированным током датчик начальной скорости снаряда 12. В моменты начала и конца пролета снаряда через датчик начальной скорости снаряда 12, на выходе датчика начальной скорости снаряда 12 возникают импульсы напряжения. Величина временного интервала между импульсами напряжения определяется скоростью пролета снаряда и используется для расчета скорости снаряда. Амплитуда импульсов напряжения увеличивается дифференциальным усилителем 13. Усиленный сигнал поступает на компаратор 14, где происходит преобразование импульсов аналогового напряжения в цифровые импульсы. Импульсы в цифровом формате поступают на детектор сигнала 15, где происходит фильтрация помех и выделение полезного сигнала. С выхода детектора сигнала 15 импульсы поступают на счетчик времени 16, где импульсом, соответствующим времени начала пролета снаряда через датчик начальной скорости снаряда 12, запускается счетчик времени, а импульсом, соответствующим времени завершения пролета снаряда через датчик начальной скорости снаряда 12, счетчик времени 16 останавливается. Накопленный код в счетчике времени 16 прямо пропорционален времени пролета снаряда через датчик начальной скорости снаряда 12. Код со счетчика времени поступает на два блока усреднения, где происходит вычисление средней величины времени пролета снаряда за 2, 4 и 8 последних выстрела раздельно по каждому каналу. Величины времени пролета снаряда последнего выстрела, усредненные величины времени пролета снаряда за последние 2, 4, 8 выстрелов запоминаются в выходном регистре 18 и считываются через шину 7, модулями центрального процессора 2 для расчета начальной скорости снаряда.
При работе в режиме контроля на входе модуля измерения начальной скорости снаряда 1 с помощью аппаратуры встроенного контроля (на фиг. не показано) имитируются сигналы датчиков начальной скорости снаряда 12.
Каждый модуль центрального процессора 2 предназначен для выполнения программ управления, хранения программного обеспечения (тестового и управляющего), обмена с внешними объектами по каналам связи, автоматического запуска и исполнение управляющих программ и состоит из базового модуля (носителя мезонина) и платы расширения (мезонина) для различных дополнительных интерфейсов (на фиг. не показано).
Модуль цифро-аналогового/аналого-цифрового преобразователя 3 производит преобразования входных аналоговых сигналов в цифровой код и преобразования цифрового кода в выходные аналоговые сигналы.
Системный модуль 4 состоит из базового модуля и мезонинной платы (на фиг. не показано) и предназначен для передачи и приема информации по меньшей мере одному каналу связи, хранения программного обеспечения, приема сигналов внешней синхронизации и выработки сигналов внутренней синхронизации, хранения сменных параметров.
Модуль релейных команд 5 предназначен для приема и передачи релейных сигналов и обеспечивает прием и выдачу входных и выходных релейных команд по изолированным и неизолированным линиям (на фиг. не показано) связи.
Модуль электропитания 6 предназначен для преобразования напряжения первичной сети в стабилизированные напряжения постоянного тока установленной величины, и также обеспечивает защиту устройства от превышения выходного тока и входных напряжений.
Системная шина 7 предназначена для связи между собой всех внутренних модулей и всех внешних модулей.
Блок вентиляторов 8 выполнен в виде размещенного в крышке блока вычислительной системы воздуховода, по меньшей мере одного вентилятора, датчика температуры, коммутационного разъема и съемного фильтра (на фиг. не показано), что позволяет обеспечить нагнетание наружного воздуха для принудительного охлаждения, а также использовать для теплообмена четыре внешних стенок корпуса блока из шести.
Коммутационная панель (на фиг. не показано) снабжена многофункциональными выводами к внешним устройствам и предназначена для обеспечения связи с внешними устройствами.
Резервные посадочные места 9 предназначены для размещения дополнительных внутренних функциональных блоков.
Корпус блока вычислительной системы (на фиг. не показано) выполнен помехозащищенным, а также устойчивым к воздействию механических ударов, вибрации, акустического шума, пониженных и повышенных температур, атмосферного пониженного давления, повышенной относительной влажности окружающей среды, атмосферных конденсированных осадков (инея, росы), излучений ядерного взрыва, соляного (морского) тумана, биологических вредителей, а также к статистическому воздействию песка (пыли). Корпус блока вычислительной системы обеспечивает работоспособность устройства как в период подготовки устройства к работе, так и в период боевой работы, а также в процессе технического обслуживания и ремонта при минимальных затратах времени и труда.
Включение блока вычислительной системы производится подачей питающего первичного напряжения на модуль электропитания 6 и блок вентиляторов 8. Вентиляторы 8 включаются и охлаждают блок вычислительной системы.
Модуль электропитания 6 выдает вторичные питающие напряжения. После стабилизации вторичных напряжений модуль электропитания 6 переводит сигнал системного сброса в неактивное состояние. После снятия сигнала сброса происходит начальная инициализация всех модулей и автоматически запускается встроенное тестовое программное обеспечение модулей центрального процессора 2.
Модули центральных процессоров 2 под управлением встроенного тестового программного обеспечения проверяет работоспособность всех модулей и запускает управляющее программное обеспечение, хранящееся в системном модуле 4.
Управляющее программное обеспечение работает в циклическом режиме.
Обмен модулей центрального процессора 2 между собой и с остальными модулями происходит через системную шину 7. В каждом цикле модули центрального процессора 2 под управлением программного обеспечения обменивается информацией с внешними объектами по каналам связи модулей центрального процессора 2 и системного модуля 4, считывает цифровую информацию о состоянии внешних объектов с датчиков начальной скорости снаряда 12, подключенных к модулю измерения начальной скорости снаряда 1, с аналоговых датчиков, подключенных к аналого-цифрового преобразователю модуля цифро-аналогового/аналого-цифрового 3, состояние релейных сигналов подключенных к модулю релейных команд 5.
В соответствии с алгоритмами, заложенными в управляющее программное обеспечение модули центрального процессора 2 производят вычисления и выдают управляющие воздействия в аналоговом виде на внешние объекты через цифро-аналоговый преобразователь модуля цифро-аналогового/аналого-цифрового преобразователя 3, релейные команды через модуль релейных команд 5, по каналам связи модулей центрального процессора 2 и системного модуля 4.
Оптимальная циклограмма выдачи команд и управляющих воздействий на внешние объекты для повышения точности поражения цели обеспечивается применением по меньшей мере одного дополнительного модуля центрального процессора 2, что позволяет вести решение разных вычислительных задач параллельно и независимо обмениваться информацией с внешними объектами по каналам связи.
Таким образом, введение в состав устройства модуля измерения начальной скорости снаряда 1 позволило повысить эффективность пушечного вооружения при стрельбе по воздушным целям.