АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРОВЕРКИ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ РАДИОУПРАВЛЯЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ "АКИС-5А"

Полезная модель относится к мобильным диагностическим комплексам контрольно-измерительной аппаратуры, конкретно к автоматизированной контрольно-измерительной системе (АКИС) для проверки бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий (РУИ).
Известны автоматизированные контрольно-измерительные системы (АКИС) для проверки бортовой аппаратуры РУИ [1÷8], включающие комплекс автономных стендов для проверки технических параметров отдельных элементов контролируемого изделия, требующие разборки контролируемого изделия на составные части и установки последних на электрические разъемы соответствующих измерительных стендов.
Недостатком известных устройств является недостаточная производительность, связанная с высокими затратами времени на разборку и сборку контролируемого изделия на составные части по сравнению с временем электронного контроля параметров последних.
Известны автоматизированные контрольно-измерительные системы для проверки бортовой аппаратуры РУИ [9÷10] повышенной производительности, не требующие разборки и сборки контролируемого изделия.
Наиболее близким из известных по назначению и технической сущности к заявляемой полезной модели относится автоматизированная контрольно-измерительная система для проверки бортовой аппаратуры РУИ [9], включающая ЭВМ управления с блоком памяти контрольных значений параметров бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий, соединенную через радиомодем с потребителями результатов измерений и через локальную интерфейсную линию связи и блок измерительных модулей с коммутационной стойкой, снабженной соединительными кабелями с электрическими разъемами для подключения к электрическим шинам контролируемого изделия.
При этом блок измерительных модулей содержит цифровой мультиметр для измерения резистивных характеристик высоковольтных и низковольтных электрических цепей объекта контроля, а коммутационная стойка снабжена катушками для намотки соединительных кабелей, одни концы которых снабжены разъемами для соединения с входами измерительной стойки, а другие снабжены разъемами для подключения к объекту контроля. Каждая катушка для намотки соединительных кабелей снабжена реверсивным механическим и/или электромеханическим приводом вращения.
Недостатком известной автоматизированной контрольно-измерительная системы для проверки бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий (РУИ) является недостаточная надежность контроля работоспособности РУИ, связанная с возможностью измерения (без разборки радиоуправляемого изделия) только резистивных (омического сопротивления) цепей обесточенного РУИ.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности контроля работоспособности РУИ без его разборки по высокочастотным и низкочастотным трактам в условиях функционирования, приближенных к реальным условиям его эксплуатации.
Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, является расширение функциональных возможностей автоматизированной контрольно-измерительной системы по проверке бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной задачи обеспечивается тем, что автоматизированная контрольно-измерительная система для проверки бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий, включающая ЭВМ управления с блоком памяти контрольных значений параметров бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий, соединенную через радиомодем с потребителями результатов измерений и через локальную интерфейсную линию связи и блок измерительных модулей с коммутационной стойкой, снабженной соединительными кабелями с электрическими разъемами для подключения к электрическим шинам контролируемого изделия, согласно полезной модели, она дополнительно содержит модуль электропитания бортовых сетей и блок имитации радиолокационной обстановки для контроля изделия по высокочастотному тракту, а блок измерительных модулей спектроанализатор, анализатор электрических цепей и мультиметр, выполненные многоканальными и широкополосными, причем блок имитации радиолокационной обстановки соединен через локальную интерфейсную линию связи с ЭВМ управления и содержит последовательно соединенные многоканальный блок модуляторов, многоканальный блок СВЧ-генераторов, многоканальный блок аттенюаторов, СВЧ-сумматор и радиоантенну.
При этом ЭВМ управления выполнена с возможностью имитации радиолокационной обстановки и контроля работоспособности объекта контроля по сигналам имитации, в том числе на фоне активных, пассивных помех, и снабжена программой генерации в цифровой форме полезных сигналов и помех с имитацией движения их фазового центра по дальности и угловым координатам, с вариацией их амплитудных, частотных, фазовых, временных и мощностных характеристик, программой управления электропитанием объекта контроля, программой измерения его реакции на имитируемую радиолокационную обстановку и сравнения измеренных параметров контролируемого изделия с эталонными значениями параметров, заложенными в память ЭВМ, в радиолокационном масштабе времени. Для уменьшения затрат времени на свертывание и развертывания системы и уменьшения влияния внешних помех на процесс измерений все элементы системы выполнены съемной модульной конструкции с возможностью размещения и перевозки в экранированной кабине на автомобильном шасси.
Дополнительное введение модуля электропитания бортовых сетей и блока имитации радиолокационной обстановки для контроля изделия по высокочастотному тракту, а также снабжение блока измерительных модулей многоканальными и широкополосными спектроанализатором, анализатором электрических цепей и мультиметром, причем блок имитации радиолокационной обстановки соединен через локальную интерфейсную линию связи с ЭВМ управления и содержит последовательно соединенные многоканальный блок модуляторов, многоканальный блок СВЧ-генераторов, многоканальный блок аттенюаторов, СВЧ-сумматор и радиоантенну, позволяет расширить функциональные возможности системы по проверке бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий в условиях эксплуатации, приближенных к реальным. Этим обеспечивается повышение качества диагностики изделия и надежности результатов оценки его работоспособности.
Выполнение всех элементов системы съемной модульной конструкции и с возможностью их размещения и перевозки в экранированной кабине на автомобильном шасси уменьшают затраты времени на свертывание и развертывания системы и уменьшают влияния внешних помех на процесс измерений. Этим обеспечивается дополнительное расширение функциональных возможностей автоматизированной контрольно-измерительной системы по проверке бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий в условиях эксплуатации, приближенных к реальным.
На фигуре представлена функциональная схема автоматизированной контрольно-измерительной системы по проверке бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий.
Описание в статике. Автоматизированная контрольно-измерительная система для проверки бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий (РУИ) содержит экранированный корпус 1, установленный на шасси автомобиля или на автомобильном прицепе. Внутри корпуса 1 установлена ЭВМ 2 управления с блоком 3 съемной памяти эталонных значений параметров бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий 4 (объектов контроля). ЭВМ 2 снабжена радиомодемом 5 для соединения через сеть Интернет с потребителями результатов измерений и локальной интерфейсной линией связи, выполненной в виде двунаправленной активной шины 6 сопряжения типа LXI. На шине 6 установлены модуль 7 электропитания бортовых сетей постоянного и переменного тока изделия 4, блок 8 измерительных модулей, блок 9 имитации радиолокационной обстановки для контроля изделия 4 по высокочастотному тракту под управлением ЭВМ 2. Модуль 7 электропитания выполнен в виде прецизионного источника тока типа 6700, снабженного электронным коммутатором питающих напряжений функциональных элементов изделия 4. Блок 8 измерительных модулей содержит спектроанализатор 8.2, анализатор 8.3 электрических цепей, многофункциональный мультиметр 8.4 типа 34980А и осциллограф типа 6000А, выполненные многоканальными и широкополосными. Модуль 7 электропитания бортовых сетей изделия 4 по управляющим сигналам соединен через интерфейсную линию 6 связи с ЭВМ 2 управления, а по электропитающим выходам - через коммутационную стойку 10 с кабелями 11 подключения электропитания к изделию 4. Измерительные модули 8.2÷8.5 блока 8 по сигнальным входам соединены через коммутационную стойку 10 и соответствующие кабели 11 с сигнальными выходами подключенного изделия 4, а по сигнальным выходам - через шину 8.1 и интерфейсную линию 6 связи с сигнальными входами ЭВМ 2. Блок 9 имитации радиолокационной обстановки по сигнальным и управляющим входам соединен через линию 6 связи с ЭВМ 2 управления и содержит последовательно соединенные многоканальный блок 9.1 модуляторов 9.1.1, многоканальный блок 9.2 СВЧ-генераторов 9.2.1, многоканальный блок 9.3 аттенюаторов (регуляторов мощности) СВЧ-излучения, СВЧ-сумматор 9.4 и радиоантенну 9.5 Модуляторы 9.1.1 блока 9.1 выполнены в виде цифроаналоговых преобразователей цифровых сигналов в аналоговые сигналы для модуляции СВЧ-генераторов 9.2.1 блока 9.2 о соответствующей радиолокационной обстановке, поступающей с ЭВМ 2 в цифровом виде. Для имитации радиолокационной обстановки и контроля работоспособности изделия 4 по сигналам имитации, в том числе на фоне активных, пассивных помех ЭВМ 2 снабжена программой генерации в цифровой форме полезных сигналов и помех с имитацией движения их фазового центра по дальности и угловым координатам, с вариацией их амплитудных, частотных, фазовых, временных и мощностных характеристик, программой управления электропитанием изделия 4, программой измерения реакции последнего на имитируемую радиолокационную обстановку и сравнения измеренных параметров контролируемого изделия с эталонными значениями параметров, заложенными в память 3 ЭВМ 2, в радиолокационном масштабе времени. Коммутационная стойка 10 содержит блок электронных коммутаторов развязки измерительных каналов, блок аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей, а также - блок катушек с многожильными и коаксиальными кабелями 11 связи, снабженных электромеханическими приводами для намотки и размотки последних. Кабели 11 связи снабжены соответствующими электрическими разъемами 12 для подключения к электрическим шинам (клеммам) 13 изделия 4. Для уменьшения затрат времени на свертывание и развертывания автоматизированной системы ее элементы 2÷10 выполнены съемной модульной конструкции и с возможностью их размещения и перевозки в закрытом корпусе (кабине) 1 на автомобильном шасси или на автомобильном прицепе. Для уменьшения влияния внешних помех на процесс измерений корпус 1 выполнен экранированным.
Описание в динамике. Автоматизированная контрольно-измерительная система для проверки бортовой аппаратуры радиоуправляемых изделий (РУИ) в полевых условиях работает следующим образом. Кабину 1 с размещенной в ней аппаратурой 2÷10 устанавливают в непосредственной близости от РУИ 4. Кабели 11 связи сматывают с катушек стойки 10 и соответствующими электрическими разъемами 12 подключают их к клеммам 13 изделия 4. Одновременно антенну 12 системы разворачивают в направлении на радиоприемную антенну 14, установленную в радиопрозрачном обтекателе головки изделия 4. После выполнения подготовительных работ включают аппаратуру 2÷10 системы и ЭВМ 2 задают программу контроля изделия 4. При этом в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) ЭВМ 2 из блока 3 съемной памяти загружаются эталоны контрольных значений параметров контролируемого РУИ 4 и программы их обработки. При недостаточности данных об объектах контроля эталонные значения параметров РУИ получают от заказчика по сети Интернет через радиомодем 5. После загрузки эталонов и программ измерений ЭВМ 2 переходит в режим диагностики и контроля текущих параметров РУИ 4 и сравнения их с эталонными значениями. При этом по заданной программе модуль 7 имитирует изменение электропитания функциональных элементов РУИ 4 в процессе функционирования РУИ. Одновременно блок 9 имитирует рабочие радиосигналы изделия 4 и помеховые сигналы мешающие их обнаружению. Радиоприемная головка изделия 4 отслеживает принятые сигналы и передает их на рули управления РУИ. Сигналы обнаружения и управления элементами РУИ 4 через соответствующие кабели 11 передаются на измерительные модули блока 8. Модули 8.2÷8.5 блока 8 измеряют амплитудно-частотные, временные и мощностные характеристики принятых сигналов и в цифровой форме передают их через шину 6 на ЭВМ 2 для обработки. ЭВМ 2 принимает текущие параметры сигналов РУИ 4, сравнивает их с эталонными значениями параметров, введенными в ОЗУ ЭВМ, для заданных модулем 7 и блоком 9 условии имитации радиоэлектронной обстановки. Одновременно ЭВМ 2 измеряет реакцию изделия на имитируемые СВЧ-сигналы и по величине отклонения значений сигналов реакции изделия 4 от эталонных значений определяет исправность РУИ 4 по его приемному тракту и каналам управления. После проверки работоспособности РУИ 4 в заданных режимах его использования, близких к реальным, а также при обнаружении дефектов РУИ 4, неисправимых в полевых условиях ремонта, диагностику РУИ 4 завершают. Далее ЭВМ 2 документирует результаты измерений, вводит их в съемную память 3 и при необходимости передает результаты измерений с помощью радиомодема 5 на электронную почту генерального заказчика-потребителя результатов измерений. После окончания документирования автоматизированную систему проверки бортовой аппаратуры РУИ и ее кабельное хозяйство сворачивают и перевозят к новому месту дислокации РУИ 4.
Диагностику РУИ 4 складского хранения проводят аналогичным образом. Отличия состоят в том, что аппаратуру 2÷10 автоматизированной системы контроля РУИ выносят из кабины 1 и развертывают на выделенной измерительной площадке, а очередной контролируемый РУИ 4 на выкатной тележке 15 подвозят к коммутационной стойке 10 для подключения ее кабелей 10 к контролируемому РУИ 4.
Полезная модель разработана на уровне технического проекта и программного обеспечения измерительных работ.
Источники информации:
1. Рондин А.П. к.т.н., с.н.с. Ремонтные органы стационарных объектов ракетно-космической обороны. Вопросы радиоэлектроники. - М. 2009 г. №1.
2. RU 2005117603, G05B 23/02, 2006.
3. RU 66287 U1, 10.09.2007.
4. RU 33066 U1, 10.10.2003
5. RU 2357215 С2, 27.05.2008.
6. RU 2257604 С2, 27.07.2005.
7. US 5923834 А, 13.07.1999.
8. RU 2376164, С1, 23.10.2008.
9. RU 69275, U1, 10.12.2007 г.
10. RU 72078, U1, 27.03.2008 г.