ЦИФРОВАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТА СОПРОВОЖДЕНИЯ ЦЕЛИ

Полезная модель относится к устройствам обработки цифровых данных при обработке видеоинформации и управлении системами объекта эксплуатации и предназначена для использования в подвижных объектах автоматизированных систем управления военного и гражданского назначения в особо сложных условиях эксплуатации и воздействия внешних неблагоприятных факторов.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой цифровой вычислительной системе автомата сопровождения цели является системный модуль вычислительной машины [1]. Данный системный модуль взят за прототип предлагаемой ЦВС-АСЦ. Он представляет собой корпус радиаторного типа с амортизатором и съемной лицевой панелью, имеющей соединители для подключения внешних устройств, и этажерочную конструкцию, собранную из процессорной платы, платы сетевого адаптера, платы адаптера последовательных портов, платы с источником бесперебойного питания и платы с флеш диском.
Недостатками указанного системного модуля вычислительной машины является сложность этажерочной конструкции (7 плат, соединенных между собой разъемами); слабые возможности теплоотвода с плат, что не позволяет использовать устройства с высокой рассеиваемой мощностью (в частности, высокопроизводительный процессор).
Прототип содержит типичные для вычислительных машин устройства: сетевой адаптер, адаптер последовательных портов, флеш-диск, источник электропитания. Однако он не содержит устройств, необходимых для обработки видеосигналов: устройств видеоввода, видеовывода и не предусматривает возможность добавления дополнительных устройств в конструкцию (дополнительный флеш-диск и т.п.).
Задачами, на решение которых направлена заявляемая модель, являются упрощение конструкции образца, добавление устройств видеоввода до двух видеосигналов одновременно, обеспечение возможности расширения функциональных возможностей устройства за счет установки в конструкцию дополнительных устройств, а также улучшение теплоотвода с элементов без использования вентиляторов и других систем охлаждения с движущимися частями.
Поставленные задачи решаются за счет того, что:
- все периферийные устройства вычислительной машины, включая добавляемые устройства видеоввода и вторичный источник электропитания, кроме процессорного модуля, размещаются на единой базовой плате; таким образом, конструкция упрощается путем снижения количества сборочных единиц и проводных соединений;
- корпус ЦВС-АСЦ изготовлен в виде радиатора, и все рассеивающие значительную мощность элементы (модуль процессора, источник питания) прижимаются к стенкам корпуса через теплопроводные прокладки;
- на единой базовой плате предусматриваются посадочные места для установки дополнительного флеш-диска и дочерней платы.
ЦВС-АСЦ представляет собой герметичный корпус-радиатор 1 с внешними разъемами 2 (соответствует корпусу радиаторного типа со съемной лицевой панелью с соединителями для подключения внешних устройств, в том числе USB) (Рис.1). В корпусе установлены: процессорный модуль 3 (соответствует процессорной плате прототипа); базовая плата 4 с периферийными устройствами (соответствует плате сетевого адаптера, плате адаптера последовательных портов, плате источника бесперебойного питания, плате фильтра питания и флеш-диска прототипа), с вторичным источником электропитания, посадочными местами для дополнительных устройств 5, 6; гибкие шлейфы 7, 8, обеспечивающие соединение базовой платы с внешними разъемами.
Структурная схема ЦВС-АСЦ представлена на Рис.2.
3 - Процессорный модуль с контроллерами периферийных интерфейсов (SVGA, USB, PS/2, PCI, Ethernet);
9 - Вторичный источник питания, обеспечивающий питание внутренних устройств ЦВС;
10 - Флеш-диск;
11 - ОЗУ типа DDR SDRAM;
12 - Дополнительный флеш-диск для увеличения доступного дискового объема;
13 - Видеоусилитель SVGA, обеспечивающий усиление и трансляцию VGA-сигналов для отображения на мониторе;
14, 15 - Преобразователи интерфейсов USB в последовательные (RS232 или RS422/485) каналы COM3, COM4;
16, 17, 18, 19 - Приемопередатчики последовательных каналов (СОМ 1…COM4), электрически изолированные от внутренних цепей питания и корпуса;
20, 21 - Контроллеры видеоввода, обеспечивающие параллельный ввод и обработку двух видеосигналов;
22 - Контроллер Ethernet, обеспечивающий дополнительный канал Ethernet Е10/100;
23 - Дополнительная дочерняя плата, подключаемая к магистрали PCI. Установка дочерней платы позволяет наращивать возможности ЦВС (создавать дополнительные интерфейсы и др.).
Существует дочерняя плата контроллеров Ethernet, последовательных каналов, интерфейса МКИО MIL STD 1553.
ЦВС-АСЦ осуществляет ввод и обработку двух видеосигналов, поступающих от телевизионного и тепловизионного каналов оптико-электронного блока; формирует выходную видеоинформацию для отображения на мониторе оператора; осуществляет «захват» и сопровождение по видеоизображению отметки от цели, указанной оператором; определяет координаты сопровождаемой цели и выдает их в цифровую вычислительную систему стрельбового модуля; управляет оптико-электронным блоком (переключает режимы работы, измеряет и принимает дальности) по командам цифровой вычислительной системы стрельбового модуля.
К ЦВС-АСЦ может быть подключен пульт инструктора для задания учебно-тренировочных задач.
ЦВС-АСЦ работает следующим образом.
После подачи первичного питания автоматически производится тестирование основных устройств ЦВС-АСЦ и выполняется запуск программного обеспечения, хранящегося во флеш-диске.
Под управлением программного обеспечения ЦВС-АСЦ выполняет ввод и оцифровку видеосигналов, поступающих к контроллерам видеоввода 20, 21. Каждый принятый видеокадр в цифровой форме пересылается по системной магистрали в память процессора 3. Процессор 3 обрабатывает принятые кадры, формирует из них выходное видеоизображение в соответствии с заданной программой и режимом работы, накладывая на видеоизображение маркер (строб) сопровождения цели и другую необходимую информацию. Полученное видеоизображение передается в видеоусилитель 13 для вывода на монитор. Одновременно процессор ведет обмен информацией с другими системами комплекса по магистралям RS422, RS232, получая команды управления и данные для вычислений и отправляя сообщения о состоянии и результаты работы.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает возможность расширения функциональных возможностей устройства за счет создания на базовой плате дополнительных посадочных мест для установки дополнительных устройств.
Промышленная применимость заявленной полезной модели определяется возможностью ее изготовления в условиях промышленного производства и с использованием стандартного оборудования, современных материалов и технологий.
Источники информации
1. Полезная модель РФ №61898, МПК G06F 1/00 от 21.03.2006 г.