КОМПЛЕКС СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСОМ БОРТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОБЪЕКТА

Полезная модель относится к области вычислительной техники и предназначена для решения задач автоматизации поиска и обнаружения целей по данным разноспектральных датчиков, фиксации параметров обнаруженных целей, обеспечения информационного взаимодействия для передачи параметров целей, решения задач ориентирования и управления на основе электронных карт местности.
Известен модуль разведки и управления (см. пат. РФ на полезную модель №90234, МПК G06F 13/00 (2006.01), Н04В 7/00 (2006.01), опубл. 27.12.2009 по заявке №2009131358/22 от 17.08.2009 на «Модуль разведки и управления», патентообладатель: Открытое акционерное общество «Научно-производственное предприятие «Рубин»), предназначенный для разведки воздушной обстановки и управления средствами противовоздушной обороны в составе цифровой вычислительной системы по сбору и обработке радиолокационной информации, состоящий из средств автоматизации (СА), средств связи и передачи данных (ССПД), средств электропитания (СЭП) и жизнеобеспечения (СЖО), содержащий в составе средств автоматизации выносное автоматизированное рабочее место и два автоматизированных рабочих места, первое автоматизированное рабочее место АРМ1, состоит из первой электронной вычислительной машины в следующем составе: первый центральный процессор с контроллером SVGA, контроллером Ethernet и мультиконтроллером, второй центральный процессор с мультиконтроллером и контроллером Ethernet, первый модуль восьмиканального мультиплексора интерфейсов RS-232C с контроллерами RS-232C, модуль аппаратуры передачи данных, объединенные системной шиной VME, первый накопитель на жестком магнитном диске, соединенный с первым центральным процессором через интерфейс IDE, первый модуль питания, соединенный первым входом с цепью питания 27 В, первый пульт дистанционного управления, выход которого соединен со вторым входом первого модуля питания, первого пульта управления в составе видеомонитора, вход которого соединен с выходом контроллера SVGA первого центрального процессора, клавиатуры и манипулятора графической информации, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами (RS-232C) мультиконтроллера первого центрального процессора, принтера, вход-выход которого соединен с входом-выходом мультиконтроллера первого центрального процессора, а также второе автоматизированное рабочее место АРМ2, состоящее из второй электронной вычислительной машины в следующем составе: третий центральный процессор с контроллером SVGA, мультиконтроллером и контроллером Ethernet, четвертый центральный процессор с мультиконтроллером, контроллером Ethernet, первым и вторым контроллерами, второй модуль восьмиканального мультиплексора интерфейсов RS-232C с контроллерами RS-232C, объединенные системной шиной VME, второй накопитель на жестком магнитном диске, соединенный с третьим центральным процессором через интерфейс IDE, второй модуль питания, соединенный первым входом с цепью питания 27 В, второй пульт дистанционного управления, выход которого соединен со вторым входом второго модуля питания, второго пульта управления в составе видеомонитора, вход которого соединен с выходом контроллера SVGA третьего центрального процессора, клавиатуры и манипулятора графической информации, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами (RS-232C) мультиконтроллера третьего центрального процессора. Обеспечение возможности управления процессом обработки информации в ходе вычислительного процесса происходит путем ввода данных с клавиатур и манипуляторов МП.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемой полезной модели, следующие: два автоматизированных рабочих места (АРМ), в каждом из которых имеется видеомонитор, клавиатура, манипулятор графической информации и модуль питания (в заявляемом техническом решении - это манипулятор графический и блок питания)
Причины, препятствующие достижению заявляемого технического результата, определены отсутствием возможностей комплексной обработки в реальном времени изображений анализируемой сцены по данным телевизионных, тепловизионных и радиолокационных датчиков, что существенно ограничивает возможности разведки целей.
Известен модуль планирования (см. пат. РФ на полезную модель №92215, МПК G06F 13/00 (2006.01), Н04В 7/00 (2006.01), опубл. 10.03.2010 по заявке №2009142582/22 от 18.11.2009 на «Модуль планирования», патентообладатель: Открытое акционерное общество «Научно-производственное предприятие «Рубин»), предназначенный для повседневной деятельности подчиненных сил и средств в процессе управления воздушным движением, входящий в состав автоматизированной системы сбора и обработки радиолокационной информации о воздушной обстановке, оперативно-тактической информации о наземной обстановке и выработки управляющих воздействий подчиненным объектам, состоящий из комплекса средств автоматизации (КСА), комплекса средств связи и передачи данных (КССПД), комплекса средств электропитания (СЭП) и системы жизнеобеспечения (СЖО) и содержащий в составе КСА вычислительный комплекс, состоящий из первой ЭВМ, второй ЭВМ, блока сопряжения с устройством записи и переноса информации, устройства записи и переноса информации, магнитофона цифрового многоканального, первого и второго блоков концентраторов, коробки дистанционного включения блока концентратора, а также первое и второе автоматизированное рабочее место АРМ1 и АРМ2, средство документирования-принтер, первое и второе выносное автоматизированное рабочее место ВАРМ1 и ВАРМ2 на базе ЭВМ, станцию радиотехнической разведки, аппаратуру навигации, топопривязки и ориентирования, кабельный ввод, средства сопряжения с аналоговыми радиолокационными станциями, две амортизационные платформы для крепления рабочей станции. Автоматизированные рабочие места АРМ1 и АРМ2 содержат каждое видеомонитор, клавиатуру и манипулятор графической информации.
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемой полезной модели, следующие: два автоматизированных рабочих места (АРМ), каждое из которых содержит видеомонитор, клавиатуру, манипулятор графический информации (в заявляемом техническом решении - это манипулятор графический).
Причины, препятствующие достижению заявляемого технического результата, определены отсутствием возможностей комплексной обработки в реальном времени изображений анализируемой сцены по данным телевизионных, тепловизионных и радиолокационных датчиков, что существенно ограничивает возможности разведки целей.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является комплекс средств автоматизации (КСА) управления (см. пат. РФ на полезную модель №24740, МПК 7 G06F 13/00, опубл. 20.08.2002 по заявке №2001133900/20 от 13.12.2001 на «Комплекс средств автоматизации управления», патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-производственное предприятие «Рубин»), содержащий вычислительный комплекс, построенный по принципу локальной вычислительной сети "клиент-сервер" и содержащий сервер и автоматизированные рабочие места индивидуальные и выносные, и систему электропитания, два входа которой соединены соответственно с выходом линии электропередачи и дизельной электростанции, а выход - с входом электропитания технических средств вычислительного комплекса, и содержащего цепочку из последовательно соединенных двух параллельно включенных выключателей, входы которых являются входами системы электропитания, переключателя, фильтра помехоподавляющего и щита распределительного, выходы которого являются выходами системы электропитания, КСА управления в вычислительном комплексе дополнительно содержит автоматизированное рабочее место службы обеспечения безопасности информации, автоматизированное рабочее место подсистемы контроля и управления и автоматизированное рабочее место картографии (АРМ К), подключенные к локальной вычислительной сети (ЛВС) "клиент-сервер" вычислительного комплекса (ВК) и системе электропитания, а также все автоматизированные рабочие места (кроме выносных) и сервер вычислительного комплекса соединены через модули контроля несанкционированного доступа (НСД) в ЛВС-К, АРМ К содержит персональную электронную вычислительную машину базового состава, содержащего системный блок, видеомонитор, клавиатуру, манипулятор графической информации (МГИ), а также конструктивно размещенные в системном блоке ПЭВМ модуль интерфейсов, модуль контроллера мультиплексного канала (КМК) обмена информацией в коде "Манчестер II" и модуль контроля НСД, подключенные первыми входами-выходами к системной шине ISA ПЭВМ, принтер и графопостроитель, соединенные с входом модуля центрального процессора ПЭВМ, сканер, выход которого соединен с входом модуля интерфейсов, дигитайзер, выход которого соединен с модулем КМК, дополнительный накопитель CD-ROM, вход-выход которого соединен с вторым входом-выходом модуля интерфейсов, а также два модуля питания, состоящие из последовательно соединенных блока розеток и агрегата бесперебойного питания, вход которого соединен с выходом системы электропитания, а выходы соединены с входом электропитания системного блока, видеомонитора, принтера (первый модуль питания) и графопостроителя, сканера, дигитайзера (второй модуль питания).
Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемой полезной модели, следующие: два автоматизированных рабочих места, каждое из которых содержит видеомонитор, клавиатуру, манипулятор графической информации и системный блок (в заявляемом техническом решении это манипулятор графический и блок управления).
Причины, препятствующие достижению заявляемого технического результата, определены отсутствием возможностей комплексной обработки в реальном времени изображений анализируемой сцены по данным телевизионных, тепловизионных и радиолокационных датчиков, что существенно ограничивает возможности разведки целей.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей и повышении эффективности работы.
Технический результат, обеспечиваемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в следующем:
- обеспечено решение задач комплексной обработки изображений от телевизионного прибора разведки, тепловизионного прибора разведки, радиолокационных станций автоматизированного обнаружения и автоматического сопровождения объектов за счет введения в состав КСА блока обработки видеоинформации;
- обеспечено решение задач фиксации параметров обнаружения целей и задач ориентирования на основе электронных карт местности;
- обеспечен обмен информацией с внешними объектами за счет применения в КСА блока управления в составе: двух модулей универсального процессора данных, модуля графического процессора, модуля интеллектуального терминала мультиплексного канала, модуля последовательных интерфейсов, модуля вторичных источников питания;
- сокращен объем оборудования за счет исключения отдельного сервера на основе ЭВМ «Багет-21» и реализации его функций средствами АРМ;
- обеспечен высокий модернизационный потенциал блоков АРМ за счет сетевой структуры системных связей и применения цифровых высокоскоростных последовательных каналов,
- сокращено количество кабельных связей и, соответственно, массогабаритных характеристик КСА при использовании цифровых мультиплексных каналов информационного взаимодействия КСА с приборами и системами объекта.
Для достижения заявляемого технического результата в комплексе средств автоматизации для управления комплексом бортового оборудования объекта, функционально состоящем из двух автоматизированных рабочих мест (АРМ), каждое из которых содержит блок управления, видеомонитор, клавиатуру и манипулятор графический, дополнительно в первое и второе АРМ введены видеосмотровое устройство, соединенное с выходом блока обработки видеоинформации, в первом АРМ блок управления имеет два входа, причем первый вход блока управления является первым входом первого АРМ и первым входом КСА для связи с внешними устройствами, второй вход блока управления соединен с клавиатурой и манипулятором графическим, при этом входы - выходы блока управления и блока обработки видеоинформации являются соответственно первыми и вторыми входами-выходами первого АРМ, во втором АРМ блок управления имеет один вход, который соединен с клавиатурой и манипулятором графическим, при этом входы - выходы блока управления и блока обработки видеоинформации являются соответственно первыми и вторыми входами - выходами второго АРМ, причем первые и вторые входы - выходы первого АРМ и первые и вторые входы - выходы второго АРМ образуют соответственно первые, вторые, третьи и четвертые входы - выходы КСА для связи с мультиплексным каналом информационного обмена с резервированием, блок обработки видеоинформации каждого АРМ имеет соответствующие входы для двух каналов «Видео», при этом первые и вторые входы блока обработки видеоинформации первого АРМ являются соответственно вторыми и третьими входами первого АРМ, которые являются соответственно вторыми и третьими входами КСА для двух каналов «Видео», первые и вторые входы блока обработки видеоинформации второго АРМ являются соответственно первыми и вторыми входами второго АРМ и соответственно четвертыми и пятыми входами КСА для двух каналов «Видео», причем в каждом АРМ выходы блока управления соединены со входами видеомонитора.
Блок управления содержит объединенные через шину PCI два модуля универсального процессора данных, модуль графического процессора, модуль вторичных источников питания, модуль последовательных интерфейсов и модуль интеллектуального терминала мультиплексного канала.
В блоке управления первого АРМ вход модуля графического процессора является первым входом блока управления для связи с внешними устройствами, выход модуля графического процессора является выходом блока управления, входы - выходы модуля интеллектуального терминала мультиплексного канала являются входами - выходами блока управления для связи с мультиплексным каналом информационного обмена с резервированием, вход модуля последовательных интерфейсов является вторым входом блока управления.
В блоке управления второго АРМ выход модуля графического процессора является выходом блока управления, входы - выходы модуля интеллектуального терминала мультиплексного канала являются входами - выходами блока управления для связи с мультиплексным каналом информационного обмена с резервированием, вход модуля последовательных интерфейсов является входом блока управления.
Сущность полезной модели, ее реализуемость и промышленная применимость поясняются чертежами, где на фиг.1 приведена примерная схема заявляемой полезной модели, на фиг.2 и фиг.3 приведены примерные структурные схемы блоков управления первого и второго АРМ.
Комплекс средств автоматизации 1 состоит из первого и второго АРМ 2, 3 (фиг.1), первое АРМ 2 содержит блок управления (БУ) 4, видеомонитор 5, клавиатуру 6, манипулятор графический 7, видеосмотровое устройство 8, блок обработки видеоинформации (БОВИ) 9, второе АРМ 3 содержит БУ 10, видеомонитор 11, клавиатуру 12, манипулятор графический 13, видеосмотровое устройство 14, БОВИ 15.
1
1
1
2
3
1
2
3
2
3
2
3
4
5
6
7
В первом АРМ 2 БУ 4 (фиг.1) имеет соответствующий первый вход 4, который в свою очередь является первым входом 2 первого АРМ 2 и первым входом 1 КСА 1 для связи с внешними устройствами, второй вход 4 БУ 4 соединен с клавиатурой 6 и манипулятором графическим 7, входы-выходы 4 БУ 4 и входы-выходы 9 БОВИ 9 являются соответственно первыми и вторыми входами-выходами 2 и 2 первого АРМ 2 и соответственно первыми и вторыми входами-выходами 1 и 1 КСА 1, которые служат для связи с мультиплексным каналом информационного обмена (МКИО) с резервированием 16, первый и второй входы 9 и 9 БОВИ 9 являются соответственно вторыми и третьими входами 2 и 2 первого АРМ 2 и соответственно вторыми и третьими входами 1 и 1 КСА 1, которые служат для связи с двумя каналами «Видео», выход БОВИ 9 соединен со входом видеосмотрового устройства 8, выход БУ 4 соединен со входом видеомонитора 5.
1
1
1
2
4
5
2
3
3
4
8
9
2
Во втором АРМ 3 (фиг.1) БОВИ 15 и БУ 10 имеют соответствующие входы-выходы 15 и 10 которые являются соответственно первыми и вторыми входами-выходами 3 и 3 второго АРМ 3, которые в свою очередь являются третьими и четвертыми входами-выходами 1 и 1 КСА 1 для связи с МКИО с резервированием 16, первые и вторые входы 15 и 15 БОВИ 15 являются соответственно первыми и вторыми входами 3 и 3 второго АРМ 3 и соответственно четвертыми и пятыми входами 1и 1 КСА 1, которые служат для связи с двумя каналами «Видео», выход БОВИ 15 соединен со входом видеосмотрового устройства 14, вход 10 БУ 10 соединен с клавиатурой 12 и манипулятором графическим 13, выход БУ 10 соединен со входом видеомонитора 11.
БУ 4 (фиг.2) первого АРМ 2 содержит: шину PCI 17, два модуля универсального процессора данных (МУПД) 18, 19, модуль графического процессора 20, модуль интеллектуального терминала мультиплексного канала 21, модуль последовательных интерфейсов 22, модуль вторичных источников питания 23.
БУ 10 (фиг.3) второго АРМ содержит: шину PCI 24, два модуля универсального процессора данных (МУПД) 25, 26, модуль графического процессора 27, модуль интеллектуального терминала мультиплексного канала 28, модуль последовательных интерфейсов 29, модуль вторичных источников питания 30.
1
2
В БУ 4 первого АРМ 2 вход модуля графического процессора 20 является первым входом 4 блока управления 4 для связи с внешними устройствами, выход модуля графического процессора 20 является выходом блока управления и входы - выходы модуля интеллектуального терминала мультиплексного канала 21 являются входами - выходами 43 блока управления 4 для связи с МКИО с резервированием 16, вход модуля последовательных интерфейсов 22 является входом 4 блока управления 4.
В БУ 10 второго АРМ 3 выход модуля графического процессора 27 является выходом блока управления 10, входы - выходы модуля интеллектуального терминала мультиплексного канала 28 являются входами - выходами блока управления 10 для связи с мультиплексным каналом информационного обмена с резервированием 16, вход модуля последовательных интерфейсов 29 является входом блока управления 10.
КСА 1 функционально делится на два АРМ 2, 3: командира 2 (АРМ-К) и оператора 3 (АРМ-О).
Управление подсистемами и приборами КСА 1 и обмен данными между ними осуществляется по МКИО с резервированием 16. Из двух БУ 4, 10 АРМ 2 и 3, подключенных к МКИО с резервированием 16, один является контроллером канала (КК) МКИО с резервированием 16 и ведет циклограмму обменов с устройствами, подключенными к МКИО с резервированием 16. Его терминал мультиплексного канала (ТМК) работает в режиме контроллера канала (КК). ТМК второго АРМ 3 работает в режиме оконечного устройства (ОУ). Второе АРМ 3 может вырабатывать управляющие воздействия для внешних устройств, но передачей этих воздействий будет управлять БУ 4 первого АРМ 2.
Циклограмма работы МКИО с резервированием 16 строится на основе очереди обменов, формируемой в минимальном цикле (МЦ). Величина МЦ определяется наиболее коротким периодом обмена управляющими данными и общим количеством передаваемых данных.
БОВИ 9, 15 предназначены для применения в АРМ 2, 3 (в составе КСА 1). БОВИ 9, 15 выполняют функции обработки телевизионных и тепловизионных сигналов от оптико-электронных приборов и радиолокационных сигналов от РЛС.БОВИ 9, 15 в КСА 1 содержат соединенные через плату коммутационную модуль центрального процессора обработки информации, модуль аппаратного ускорителя потоковой обработки, модуль ввода/вывода, модуль интеллектуального терминала мультиплексного канала, модуль вторичных источников питания (на чертеже не показано).
Плата коммутационная в БУ 4, 10 и в БОВИ 9, 15 (на чертеже не показано) предназначена для передачи потоков видеоданных и сигналов управления.