Контрольно-проверочный комплекс для проверки радиоэлектронного оборудования
CONTROL AND VERIFICATION COMPLEX FOR CHECKING RADIO-ELECTRONIC EQUIPMENT

Заявленное решение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для проведения контроля и измерения параметров радиоэлектронного оборудования самолета, в частности навигационной посадочной системы Курс МП-2, навигационной посадочной системы Курс МП-70, радиотехнической системы ближней навигации РСБН-7С, аппаратуры А-711 (аппаратура радиотехнической системы дальней навигации).
Известна «Контрольно-проверочная аппаратура инерциальных навигационных систем», (патент РФ №47096, 2005 г., МПК G01D 21/00, правообладатель Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро"), содержащая модуль адаптера интерфейса мультиплексных сигналов, модуль адаптера последовательного интерфейса, плату преобразователя аналог-код и блок контроля. Основным функциональным узлом аппаратуры является процессорная плата, управляющая работой остальных входящих устройств. Недостатками известного устройства являются относительно низкая скорость обмена информацией и недостаточное количество ресурсов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, взятым в качестве прототипа, является «Контрольно-проверочный комплекс для проверки радиоэлектронного оборудования», патент РФ №117760, 2011 г. (патентообладатель(и): Борисов Юрий Александрович), содержащий персональный компьютер, блок измерительный и источники питания. Персональный компьютер предназначен для управления всеми блоками комплекса, отображения хода проверки, а также для сбора, обработки, хранения информации о проверяемом оборудовании. Персональный компьютер соединен с генератором посредством модуля управления, через который, программно изменяется частота и амплитуда высокочастотного сигнала, а также, при необходимости, модулируется по амплитуде от встроенного генератора 10 НЧ (1000 Гц). Комплекс обеспечивает выполнение функций проверки приборов в соответствии с действующей нормативной документацией, сбора, обработки, накопления и хранения результатов проверок, вывода результатов проверок, ведения базы данных по каждому тестируемому прибору. Недостатком известного контрольно-проверочного комплекса является отсутствие возможности формировать необходимый перечень испытательных сигналов с заданными характеристиками и обеспечивать измерение требуемых сигналов, в том числе отсутствие возможности формировать сложные радиосигналы VOR (сокращение на англ., на русском языке это РМА - «всенаправленный азимутальный радиомаяк») и ХИП (хаотическая импульсная помеха).
Технической проблемой, на устранение которой направлено заявленное решение, является расширение функциональных возможностей контрольно-проверочного комплекса для проверки радиоэлектронного оборудования.
Поставленная проблема решается за счет того, что контрольно-проверочный комплекс для проверки радиоэлектронного оборудования содержащий компьютер промышленный с программным обеспечением, блок измерительный и источники питания, дополнительно содержит блок коммутации осциллографа, блок трансформаторный, устройство коммутационное, блок СВЧ, блок стандарта частоты и блок измерителя параметров радионавигационных сигналов (блок ИПРНС), состоящий из модема и аттенюатора программируемого, при этом компьютер промышленный соединен с модемом блока ИПРНС, блоком измерительным, блоком коммутации осциллографа, блоком СВЧ, устройством коммутационным и с источниками питания, а модем блока ИПРНС через аттенюатор программируемый подключен к блоку СВЧ, по выходу соединен с блоком измерительным, а по входам соединен с блоком стандарта частоты и блоком коммутации осциллографа, который по входам-выходам подключен к устройству коммутационному. А также за счет того, что источники питания через блок трансформаторный и устройство коммутационное подключены к объекту контроля, который подключен к устройству коммутационному и через блок СВЧ к блоку коммутации осциллографа и модему, входящему в состав блока ИПРНС.
Технический результат направлен на создание контрольно-проверочного комплекса для проверки радиоэлектронного оборудования, а именно для проверки параметров навигационных посадочных систем, аппаратуры радиотехнических систем ближней и дальней навигации с возможностью воспроизведения сигналов радиотехнических систем навигации и посадки. Технический результат достигается за счет того, что контрольно-проверочный комплекс выполнен содержащим компьютер промышленный, источники питания, блок коммутации осциллографа, блок трансформаторный, устройство коммутационное, блок СВЧ, блок стандарта частоты и блок измерителя параметров радионавигационных сигналов. Основным блоком комплекса является блок ИПРНС, который построен по принципу программно определяемых радиосистем и представляет собой приемопередатчик, формирующий и обрабатывающий радиосигналы ВЧ и СВЧ диапазонов. Блок ИПРНС состоит из аттенюатора программируемого, который предназначен для регулировки уровня выходного СВЧ-сигнала ИПРНС и модема, который выполняет задачу формирования радиосигнала на несущей частоте, а также задачи приема, предварительной фильтрации и преобразования частоты радиосигналов проверяемой бортовой аппаратуры на промежуточную частоту и задачу формирования модулирующих сигналов, а также задачи обработки и измерения параметров радиосигналов бортовой аппаратуры на промежуточной частоте. Для реализации функций блока ИПРНС разработана библиотека, обеспечивающая информационный обмен, а также технологическое ПО, реализующее функционал данной библиотеки.
Заявленное решение представляет собой контрольно-проверочный комплекс, который осуществляет диагностику и проверку радиоэлектронного оборудования самолета в с помощью программного обеспечения, что позволяет уменьшить влияние человеческого фактора на точность измерений и сократить затраты времени. Контрольно-проверочный комплекс предназначен для применения в организациях и предприятиях, осуществляющих эксплуатацию и ремонт самолетов и решает следующие задачи:
- испытание, диагностика, контроль и измерение параметров радиоэлектронного оборудования при выполнении технического обслуживания и проверки на соответствие НТП в лаборатории в соответствии с технологическими указаниями по его проверке, руководствами по технической эксплуатации и регламентом технического обслуживания;
- сбор, обработка и хранение результатов испытаний, диагностики, контроля и измерения параметров испытуемого оборудования;
- автоматизированное управление процессом испытаний, диагностики, контроля и измерений параметров испытуемого оборудования;
- выдачи и сохранения результатов испытаний, диагностики, контроля и измерения параметров испытуемого оборудования.
Заявленное решение поясняется графическими материалами, где:
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства.
Заявленное решение поясняется чертежом, где представлена блок-схема устройства, на которой позициями обозначены: 1 - компьютер промышленный, 2 - источник бесперебойного питания (ИБП), 3 - источники питания, 4 - блок трансформаторный, 5 - устройство коммутационное, 6 - блок СВЧ, 7 - блок коммутации осциллографа (БКО), 8 - блок измерительный, 9 - блок стандарта частоты, 10 - блок измерителя параметров радионавигационных сигналов (далее - ИПРНС), 11 - модем, 12 - аттенюатор программируемый.
Контрольно-проверочный комплекс (далее - комплекс) для проверки радиоэлектронного оборудования, содержит компьютер промышленный 1 соединенный с модемом 11 из состава ИПРНС 10, блоком измерительным 8, БКО 7, блоком СВЧ 6, устройством коммутационным 5 и с источниками питания 3. Общее питание комплекса осуществляется от промышленной сети питания, которое подается на источники питания 3 и ИБП 2, через который к сети питания подключен компьютер промышленный 1 и блок измерительный 8. Источники питания 3 через блок трансформаторный 4 и устройство коммутационное 5 подключены к объектам контроля. Объекты контроля подключаются к устройству коммутационному 5 и через блок сопряжения СВЧ 6 к БКО 7 и модему 11, входящему в состав блока ИПРНС 10. Блок измерительный 8 соединен с модемом 11 из состава блока ИПРНС 10. Модем 11 через аттенюатор, программируемый 12, входящий в состав ИПРНС 10, подключен к блоку СВЧ 6. Блок стандарта частоты 9 подключен к модему 11 из состава ИПРНС 10.
Компьютер промышленный 1 предназначен для управления всеми блоками комплекса, отображения хода проверки, а также для сбора, обработки и хранения результатов проверок.
Источники питания 3 представляют из себя два отдельных программируемых источника питания и обеспечивают питание объектов контроля напряжением постоянного 27 В и переменного тока 115 В 400 Гц.
Блок трансформаторный 4 преобразует трехфазное напряжение 115 В 400 Гц от источника питания переменного тока в трехфазное напряжение 36 В 400 Гц и подает его на объекты контроля.
Источник питания постоянного тока 27 В обеспечивает питание объектов контроля и блока ИПРНС 10.
Питание сети 220 В 50 Гц подается на источники питания 3 и ИБП 2, через который к сети питания подключен компьютер промышленный 1 и блок измерительный 2.
Источники питания 3 обеспечивают следующие функции:
- воспроизведение напряжения постоянного тока 27 В;
- воспроизведение трехфазного напряжения переменного тока 115 В частотой 400 Гц;
- воспроизведение трехфазного напряжения переменного тока 36 В частотой 400 Гц.
Основным блоком комплекса является ИПРНС 10, который построен по принципу программно определяемых радиосистем и представляет собой приемопередатчик, формирующий и обрабатывающий радиосигналы ВЧ и СВЧ диапазонов.
ИПРНС 10 состоит из:
- модема 11, который выполняет задачу формирования радиосигнала на несущей частоте, а также задачи приема, предварительной фильтрации и преобразования частоты радиосигналов проверяемой бортовой аппаратуры на промежуточную частоту и задачу формирования модулирующих сигналов, а также задачи обработки и измерения параметров радиосигналов бортовой аппаратуры на промежуточной частоте;
- аттенюатора программируемого 12, который предназначен для регулировки уровня выходного СВЧ-сигнала ИПРНС.
Для реализации функций блока ИПРНС 10 разработана библиотека, обеспечивающая информационный обмен, а также технологическое ПО, реализующее функционал данной библиотеки.
ИПРНС 10 формирует ВЧ сигналы необходимые для проверки объектов контроля и реализует следующие функции:
- воспроизведение радиосигналов;
- измерение несущей частоты радиосигнала.
Блок измерительный 8 предназначен для преобразования сигналов и обеспечения измерений параметров объектов контроля и реализует следующие функции:
- воспроизведение коэффициента усиления входного напряжения;
- воспроизведение видеоимпульсов 2, 3, 4, 5 типа;
- измерение напряжения постоянного тока;
- измерение напряжения переменного тока;
- измерение силы постоянного тока.
Блок измерительный 8 и ИПРНС 10 реализуют функцию воспроизведения видеоимпульсов 1 типа.
Блок СВЧ 6 осуществляет ослабление, ответвление, измерение мощности, детектирование радиосигнала и обеспечивает защиту от обратной мощности излучаемого сигнала, обусловленной режимом объекта контроля.
Блок стандарта частоты 9 формирует сигнал опорной частоты высокой стабильности, используемый в блоке ИПРНС 10.
Устройство коммутационное 5 предназначено для коммутации объектов контроля и реализует следующие функции:
- воспроизведения напряжения переменного тока частотой 400 Гц соответствующего углу поворота СКТ-датчика;
- измерений параметров прямоугольных импульсов;
- измерений напряжения постоянного тока;
- воспроизведения входного сопротивления.
ИПРНС 10 и блок СВЧ 6 реализуют функцию измерений импульсной мощности радиосигнала.
БКО 8 предназначен для подключения осциллографа, входящего в его состав, к объектам контроля и реализует функцию измерений амплитудных и временных параметров электрических сигналов.
Комплекс предназначен для контроля и измерения параметров при проведении входного контроля, контроля работоспособности при техническом обслуживании и ремонте следующего оборудования самолетов типа Ил-76 и аналогичных:
- навигационная посадочная система Курс МП-2;
- навигационная посадочная система Курс МП-70;
- изделие РСБН-7С (аппаратура РСБН);
- аппаратура А-711 (аппаратура РСДН).
Контрольно-проверочный комплекс имеет несколько режимов работы, в том числе:
1) полуавтоматический режим проверки;
2) режим встроенного контроля работоспособности комплекса (автодиагностика);
3) режим метрологической поверки каналов измерения.
Перед началом проверки блоки объектов контроля размещают на рабочем столе и подключают при помощи соответствующих жгутов. При подключении блоков объектов контроля управление осуществляется посредством компьютера промышленного. Подключение питающих напряжений и управление происходит посредством различных устройств и блоков.
После подключения объекта контроля программно включаются источники питания, затем подключаются в нужной последовательности питающие напряжения, и включается необходимый в данный момент режим работы проверяемого объекта контроля.
Измеренные параметры сравниваются с эталонными значениями. Если отклонения измеренных параметров от эталонных находятся в пределах установленных допусков, объект контроля считается годным. При отклонении измеренных параметров за пределы допусков объект контроля признается неисправным. Все измеренные в результате проверки сигналы заносятся в базу данных компьютера, и на их основании составляется карта проверки соответствующего проверяемого объекта.
Программное обеспечение комплекса предназначено для:
- выбора режимов работы комплекса;
- предоставления удобного интерфейса пользователю для управления проверками и отображения результатов контроля;
- ведения базы данных проверок;
- формирования отчетов по результатам проверок и вывода их на печать.
Пример проведения проверки импульсной мощности передатчика СЗД-ПМ радиотехнической системы ближней навигации РСБН-7С
1. Включают комплекс, запускают приложение.
В момент запуска приложения запускается проверка исправности (встроенный контроль) оборудования из состава комплекса, по завершении которой отображается окно с результатом контроля исправности оборудования комплекса.
2. Подключают блоки изделия РСБН-7С к комплексу в соответствии со схемой.
3. Во вкладке «Новая проверка» выбирают позицию «РСБН-7С», при этом отобразится окно с выбором режима проверки «РСБН-7С: НАСТРОЙКИ».
4. Из выпадающего списка выбирают:
- режим проверки: «АВТОМАТИЧЕСКИЙ» для проведения проверок изделия РСБН 7С в автоматическом режиме (в процессе проверки всеми органами управления изделия РСБН-7С управляет ПО), либо «РУЧНОЙ» для проведения проверок в ручном режиме (в процессе проверки необходимо будет вручную выставлять режимы на органах управления изделия);
5. Заполняют поля во вкладке «Данные проверки» и сохраняют в БД.
6. Во вкладке «Проверяемые параметры» выбирают проверку передатчика СЗД-ПМ.
Перед началом проверки необходимо выполнить прогрев изделия РСБН-7С в течение одной минуты для этого после запуска проверки всплывает сообщение о начале прогрева.
7. 3апускают проверку. При этом источники питания 3 формируют и через блок трансформаторный 4 и устройство коммутационное 5 подают на объект контроля (передатчик СЗД-ПМ) напряжение питания постоянного и переменного тока.
8. Модем 11 из состава блока измерителя параметров радионавигационных сигналов 10 формирует импульсы для запуска, которые усиливаются в блоке измерительном 8 и через блок коммутации осциллографа 7 и через устройство коммутационное 5 подаются на объект контроля (передатчик СЗД-ПМ).
9. Объект контроля (передатчик СЗД-ПМ) формирует радиосигнал, который поступает в блок СВЧ 6. В блоке СВЧ 6 сигнал нормируется, измеряется его средняя мощность, происходит детектирование видеосигнала и ответвление сигнала в модем 11 и в блок коммутации осциллографа 7. В блоке коммутации осциллографа 7 происходит измерение длительности импульса видеосигнала. В модеме 11 происходит измерение количества импульсов радиосигнала. Данные по измеренной средней мощности, длительности видеоимпульса и количестве импульсов передаются в компьютер промышленный 1, где происходит расчет импульсной мощности по полученным параметрам.
10. Результат проверки импульсной мощности выводится в графе «Значение». Если полученные значения входят в допустимый диапазон нормы технического параметра (НТП), то данная строка окрасится зеленым цветом, если вне допустимого диапазона НТП - красным.