БЛОК СИСТЕМЫ КАРТОГРАФИИ

Предлагаемое техническое решение относится к спутниковым навигационным системам, в частности к средствам обработки навигационных сигналов и данных с целью создания карт местности, в том числе для их передачи системам объекта эксплуатации.
Известен блок вычислительной системы (патент РФ №108661), который содержит модуль процессора данных, модуль последовательных интерфейсов, модуль доверенной загрузки и последовательных интерфейсов, модуль вторичных источников питания и интерфейсы последовательных каналов. Недостатком указанного устройства является низкая скорость охлаждения, что снижает работоспособность на высотах до 3000 м над уровнем моря при повышенной влажности и температуре до плюс 70°С.
Технической задачей настоящего решения является создание устройства, обеспечивающего высокую работоспособность применительно к условиям аэрокосмической отрасли.
Технический результат, достигаемый предлагаемым решением, заключается в повышении надежности эксплуатации.
Поставленная задача решается благодаря тому, что блок системы картографии, содержащий модуль центрального процессора, модуль сопряжения центрального процессора, модуль источника питания, модуль контроллера Ethernet, кросс-плату, и соединенную с ними двухсторонними связями шину PCI, снабжен модулем коммуникационного контроллера, модулями внутренних вентиляторов с датчиками и микроконтроллерами, блоком внешних вентиляторов, платой тыльных выводов и панелью внешних выводов.
Модуль центрального процессора через шину PCI своим первым выходом двухсторонней связью соединен с кросс-платой, а его второй, третий, четвертый, пятый, шестой выходы выполнены с возможностью подключения через плату тыльных выводов и панель внешних выводов к внешним устройствам.
Модуль сопряжения центрального процессора выполнен с возможностью «горячего» подключения и отключения внешних устройств и через шину PCI двухсторонней связью соединен первым выходом с кросс-платой и вторым выходом с модулем центрального процессора.
Модуль коммуникационного контроллера первым выходом через шину PCI двухсторонней связью соединен с кросс-платой, его второй и третий выходы выполнены с возможностью подключения через плату тыльных выводов и панель внешних выводов к внешним устройствам.
Первый выход модуля контроллера Ethernet через шину PCI двухсторонней связью соединен с кросс-платой, а второй его выход выполнен с возможностью подключения к внешнему устройству через плату тыльных выводов и панель внешних выводов.
Модуль коммуникационного контроллера и модуль контроллера Ethernet выполнены с возможностью автоматического контроля, диагностики и передачи информации о состоянии устройства в центральную вычислительную систему.
Модуль источника питания выполнен с возможностью подключения к бортовой сети постоянного тока и через шину PCI соединен выходами и входом с кросс-платой.
Модули внутренних вентиляторов снабжены микроконтроллерами, цифровыми термодатчиками и датчиками вращения вентиляторов.
Блок внешних вентиляторов выполнен в виде размещенного в крышке блока системы картографии воздуховода.
Кросс-плата содержит модуль управления вентиляцией и связана с панелью внешних выводов и платой тыльных выводов.
Плата тыльных выводов и панель внешних выводов соединены между собой двумя гибкими шлейфами.
Сущность предложенного технического решения поясняется схемой блока (фиг.1).
Блок системы картографии 1 содержит модуль сопряжения центрального процессора 2, модуль центрального процессора 3, модуль коммуникационного контроллера 4, модуль контроллера Ethernet 5, модуль источника питания 6, модули внутренних вентиляторов 7 с датчиками и микроконтроллером, блок внешних вентиляторов 8, шину PCI 9, кросс-плату 10, плату тыльных выводов 11, панель внешних выводов 12.
Блок системы картографии 1 содержит модуль сопряжения центрального процессора 2, первым выходом соединенный через шину PCI 9 двухсторонней связью с кросс-платой 10, а вторым выходом - с модулем центрального процессора 3.
Модуль центрального процессора 1 под управлением операционной системы обеспечивает ввод данных от клавиатуры и манипулятора через интерфейс PS/2 (на фиг. не показано), обрабатывает и отображает на экране навигационные и иные данные. Связь с периферийными устройствами приема/передачи информации осуществляется по шине PCI 9.
Модуль сопряжения центрального процессора 2 выполнен с возможностью «горячего» подключения и отключения внешних устройств и обеспечивает связь с носителем операционной системы. Режим загрузки системного программного обеспечения, настройка режимов работы периферийных устройств, установление связи между функциональными узлами изделия происходит автоматически.
Модуль центрального процессора 3 через шину PCI 9 своим первым выходом соединен двухсторонней связью с кросс-платой 10, Его второй, третий, четвертый, пятый, шестой выходы выполнены с возможностью подключения через плату тыльных выводов 11 и панель внешних выводов 12 к внешним устройствам.
Модуль коммуникационного контроллера 4 первым выходом через шину PCI 9 соединен двухсторонней связью с кросс-платой 10, при этом его второй и третий выходы выполнены с возможностью подключения через плату тыльных выводов 11 и панель внешних выводов 12 к внешним устройствам.
Модуль коммуникационного контроллера 4 обеспечивает обмен данными с внешними устройствами, выполняет предобработку передаваемых данных и содержит два независимых канала (на фиг. не показано), работающих как в режиме «контроллер канала», так и в режиме «оконечное устройство». Режим работы канала меняется программными методами.
Модуль контроллера Ethernet 5 обеспечивает обмен данными с внешними устройствами по протоколу Ethernet и первым выходом соединен двухсторонней связью 5 через шину PCI 9 с кросс-платой 10, при этом второй его выход выполнен с возможностью подключения к внешнему устройству через плату тыльных выводов 11 и панель внешних выводов 12.
Модуль коммуникационного контроллера 4 и модуль контроллера Ethernet 5 выполнены с возможностью автоматического контроля, диагностики и передачи информации о состоянии устройства (режимы работы; наличие неисправности) в центральную вычислительную систему.
Модуль источника питания 6, выполненный с возможностью подключения к бортовой сети постоянного тока, соединен через шину PCI 9 выходами и входом с кросс-платой 10.
Модуль источника питания 6 обеспечивает подачу стабилизированного вторичного напряжения: +3,3 В, +5 В, ±12 В.
Модули внутренних вентиляторов 7 обеспечивают охлаждение всего устройства в целом и отдельных его частей за счет перемешивания внутреннего объема воздуха. Каждый модуль снабжен микроконтроллером и цифровыми термодатчиками и датчиками вращения вентиляторов (на фиг. не показано).
Микроконтроллер модуля внутренних вентиляторов собирает данные с термодатчиков и, если температура воздуха превышает +15°С, включает вентиляторы. После включения вентиляторов микроконтроллер измеряет скорость вращения вентиляторов и, если количество оборотов меньше заданного значения или вентиляторы не вращаются, формирует сигнал «неисправности вентиляторов».
Блок внешних вентиляторов 8 выполнен в виде размещенного в крышке блока системы картографии 1 воздуховода, что позволяет использовать для теплообмена пять внешних стенок блока из шести.
Блок внешних вентиляторов 8 обеспечивает нагнетание наружного воздуха для принудительного охлаждения теплообменника и содержит два вентилятора, два датчика температуры, коммутационный разъем и съемный фильтр (на фиг. не показано).
Шина PCI 9 выполнена с возможностью соединения между собой всех информационных модулей.
Кросс-плата 10 содержит модуль управления вентиляцией (на фиг. не показано) и через магистраль PCI 9 обеспечивает управление функциональными модулями, их питание и связь между собой.
Модуль управления вентиляцией управляет блоком внешних вентиляторов 8 и собирает информацию об исправности со всех модулей внутренних вентиляторов 7. В случае обнаружения неисправности вентилятора или датчика температуры, модуль вентиляции подает сигнал «неисправность системы вентиляции», который выводится на лицевую панель блока системы картографии 1.
Панель внешних выводов 12 обеспечивает соединение блока системы картографии 1 и внешних абонентов устройств.
Плата тыльных выводов 11 обеспечивает передачу сигналов от панели внешних выводов 12 на кросс-плату 10.
Плата тыльных выводов 11 и панель внешних выводов 12 соединены между собой двумя гибкими шлейфами (на фиг. не показано), что существенно упрощает электромонтаж, повышает технологичность конструкции и надежность работы блока системы картографии 1.
Технический результат, достигаемый предлагаемым устройством определяется расширением функциональных возможностей, повышением работоспособности на высотах до 3000 м над уровнем моря при повышенной влажности и температуре до плюс 70°С.
Предлагаемое решение позволяет обеспечить свободный доступ ко всем элементам конструкции, позволяет легко производить замену вышедших из строя блоков, модулей и элементов.
Исходя из вышеизложенного задача создания устройства, позволяющего обеспечить высокую работоспособность в условиях аэрокосмической отрасли решена.