СПОСОБ ПРОВЕРКИ ЛИНИЙ СВЯЗИ АППАРАТУРЫ НОСИТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD TO CHECK COMMUNICATION LINES OF CARRIER EQUIPMENT AND DEVICE FOR ITS REALISATION

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и предназначено для проведения автоматической проверки электрических параметров линий связи сложного изделия, например ракеты с аппаратурой носителя.
Из уровня техники известен способ автоматической проверки линий связи аппаратуры носителя, при котором проверяемые каналы аппаратуры носителя поочередно подключают к устройству проверки линий связи (RU, патент на изобретение №2377649, дата приоритета 29.01.2008 г.). Данный способ реализован с помощью устройства, включающего в себя разъем ввода-вывода, модуль ввода-вывода разовых команд, процессорный модуль и мультиплексор аналоговых сигналов. Недостатками данного способа являются: малый объем проверяемых электрических параметров и невозможность проверки линий связи при проведении имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя.
Из уровня техники известен способ автоматической проверки линий связи и кабельных сетей сложных изделий, в котором формируют испытательное напряжение, подаваемое на объект контроля, осуществляют проверку линий на короткое замыкание, измеряют сопротивления между линиями и отображают результаты проверки. Результаты могут быть зарегистрированы в виде файла или выведены на экран монитора. Недостатками данного способа являются: невозможность проверки нагрузочной способности входных и выходных дискретных сигналов, проверки трехфазных цепей, а также проверки линий связи при проведении имитации электрического взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя.
Данный способ реализован при помощи системы Тест-9110-VXI фирмы Информтест (www.inftest.ru), состоящей из коммутирующего модуля, модуля ввода-вывода и управляющего модуля. Недостатками данного устройства являются большие габаритные размеры, вес, невозможность работы в широком диапазоне температур и в условиях высокой влажности, а также невозможность проверки нагрузочной способности и проверки линий связи при проведении имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков, создание способа проверки линий связи аппаратуры носителя и устройства для его реализации.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа проверки за счет введения проверки нагрузочной способности входных и выходных линий, проверки трехфазных сетей и проверки линий связи при проведении имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя.
Техническим результатом является существенное снижение веса и габаритов устройства, а также расширение области применения за счет более широкого температурного диапазона и повышенной вибро-, пыле- и влагозащищенности.
Поставленная задача решается за счет того, что проверку линий связи аппаратуры носителя осуществляют следующим образом: задают параметры проверяемых линий связи аппаратуры носителя, проверяют линии связи аппаратуры носителя на короткое замыкание, измеряют сопротивления между линиями связи, измеряют разность потенциалов между линиями связи, проверяют параметры трехфазной сети, оценивают напряжения цепей питания постоянного тока на соответствие ГОСТ, проверяют нагрузочную способность линий выходных дискретных сигналов тестируемого носителя, проверяют нагрузочную способность линий дискретных входных сигналов, наглядно отображают ход и результаты проверки, при этом устройство для проверки линий связи подключено к линиям связи, соединенным с разъемом ввода-вывода аппаратуры носителя.
В первом частном случае задача решается за счет того, что проверяют линии связи при информационном обмене аппаратуры носителя и имитатора ракеты и анализируют электрические параметры информационного обмена, при этом устройство для проверки линий связи аппаратуры носителя подключено к линиям связи аппаратуры носителя с имитатором ракеты.
Во втором частном случае задача решается за счет того, что проверяют линии связи при информационном обмене аппаратуры носителя и ракеты и анализируют электрические параметры информационного обмена, при этом устройство для проверки линий связи аппаратуры носителя подключено к линиям связи аппаратуры носителя с ракетой.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство содержит металлический корпус, герметично соединенный с металлической крышкой, разъем ввода-вывода, разъем для удаленного доступа и разъем питания, установленные на металлической крышке, управляющий модуль, модуль аппаратного таймера, по крайней мере, один измерительный модуль и, по крайней мере, один модуль многоканального мультиплексора, установленные в металлическом корпусе, при этом группа выходов разъема питания соединена с первой группой входов процессорного модуля, группа входов-выходов разъема ввода-вывода соединена с первой группой входов-выходов многоканального мультиплексора, вторая группа входов-выходов многоканального мультиплексора соединена с первой группой входов-выходов измерительного модуля, вторая группа входов-выходов измерительного модуля соединена со второй группой входов-выходов процессорного модуля, группа входов-выходов модуля аппаратного таймера соединена с третьей группой входов-выходов процессорного модуля, группа входов-выходов разъема для удаленного доступа соединена с четвертой группой входов-выходов процессорного модуля.
В первом частном случае задача решается за счет того, что устройство дополнительно содержит разъем для подключения имитатора ракеты, при этом группа входов-выходов разъема для подключения имитатора ракеты соединена с пятой группой входов-выходов процессорной платы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены: на фиг.1 - структурная схема одного из вариантов устройства для проверки линий связи аппаратуры носителя, на фиг.2 - структурная схема одного из вариантов подключения устройства к линиям связи между аппаратурой носителя и устройством имитации электрического и информационного обмена ракеты с аппаратурой носителя.
На фиг.1, 2 обозначены:
1 - разъем ввода-вывода;
2 - разъем питания;
3 - многоканальный мультиплексор;
4 - измерительный модуль;
5 - процессорный модуль;
6 - модуль аппаратного таймера;
7 - металлический корпус;
8 - металлическая крышка;
9 - разъем для подключения имитатора ракеты;
10 - разъем для удаленного доступа;
11 - аппаратура носителя;
12 - разъем ввода-вывода аппаратуры носителя;
13 - устройство имитации электрического и информационного обмена ракеты с аппаратурой носителя (имитатор ракеты);
14 - разъем ввода-вывода имитатора ракеты;
15 - автоматизированное рабочее место оператора;
16 - устройство для проверки линий связи.
Предлагаемый способ заключается в том, что на автоматизированном рабочем месте оператора 15 выбирают режим проверки, задают параметры проверяемых линий связи аппаратуры носителя 11, проверяют линии связи аппаратуры носителя 11 на короткое замыкание, измеряют сопротивления между линиями связи, измеряют разность потенциалов между линиями связи, проверяют трехфазные цепи, проверяют нагрузочную способность линий выходных дискретных сигналов тестируемой аппаратуры носителя 11, проверяют нагрузочную способность линий дискретных входных сигналов, на автоматизированном рабочем месте оператора 15 наглядно отображают ход и результаты проверки, при этом устройство для проверки линий связи 16 подключено к линиями связи, соединенным с разъемом ввода-вывода аппаратуры носителя 12.
При проведении стыковочных работ для проверки работы ракеты совместно с носителем необходимо провести тестирование и анализ электрических параметров линий связи, по которым осуществляют информационный обмен ракеты с носителем. Проверку линий связи осуществляют как до проведения имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя на наличие (отсутствие) коротких замыканий, на нагрузочную способность, на отсутствие наведенных потенциалов и на соответствие напряжений питания ракеты ГОСТ, так и при непосредственном проведении имитации или проверки на соответствие электрических параметров цепей носителя (команд и сигналов) протоколу информационного взаимодействия ракеты.
Выбор режима работы и задание параметров осуществляют на автоматизированном рабочем месте оператора 15.
Предлагаемое устройство, схема которого представлена на фиг.1, в общем случае состоит из металлического корпуса 7, герметично соединенного с металлической крышкой 8, разъема ввода-вывода 1, разъема для удаленного доступа 10 и разъема питания 2, установленных на металлической крышке 8, процессорного модуля 5, модуля аппаратного таймера 6, по крайней мере, одного измерительного модуля 4, и, по крайней мере, одного модуля многоканального мультиплексора 3, установленных в металлическом корпусе 7, при этом группа выходов разъема питания 2 соединена с первой группой входов процессорного модуля 5, группа входов-выходов разъема ввода-вывода 1 соединена с первой группой входов-выходов многоканального мультиплексора 3, вторая группа входов-выходов многоканального мультиплексора 3 соединена с первой группой входов-выходов измерительного модуля 4, вторая группа входов-выходов измерительного модуля 4 соединена со второй группой входов-выходов процессорного модуля 5, группа входов-выходов модуля аппаратного таймера 6 соединена с третьей группа входов-выходов процессорного модуля 5, группа входов-выходов разъема для удаленного доступа 10 соединена с четвертой группой входов-выходов процессорного модуля 5.
На металлической крышке 8 устройства установлены: разъем ввода-вывода 1, разъем питания 2 и разъем для удаленного доступа 10, например, Ethernet, а также может быть дополнительно установлен разъем для подключения имитатора ракеты 9 (или ракеты). Металлическая крышка 8 и металлический корпус 7 соединены герметично, это позволяет обеспечить возможности хранения и работы в широком диапазоне температур (предельные температуры хранения: -55°C - +85°C; эксплуатации -40°C - +60°C) и в условиях высокой влажности. Питание предлагаемого устройства осуществляют от сети постоянного тока 27 B или от сети переменного тока 220 B через адаптер питания (не показан).
Устройство может состоять из нескольких плат, объединенных в многоканальный мультиплексор 3, количество каналов которого равно сумме каналов всех плат, каналы соединены с двумя мультиплексированными шинами, имеющими аппаратную защиту от программной коммутации двух или более каналов. На каждом канале расположены ключи, которые могут быть программно замкнуты или разомкнуты. Путем замыкания или размыкания ключей любая из линий может быть подключена к измерительному модулю 4. В зависимости от выбранного режима проверки в измерительном модуле 4 производят измерение разности потенциалов между линиями шины, проверку линий на замыкание, измерение сопротивления между линиями и другие проверки.
Многоканальный мультиплексор 3, измерительный модуль 4 и модуль аппаратного таймера 6 могут быть выполнены в виде платы PC104-DD64 производства фирмы «Элкус».
Процессорный модуль 5 может быть выполнен в виде платы СРС 304 фирмы Fastwel.
Рассмотрим работу устройства на примере работы схемы устройства, представленной на фиг.1.
Разъем ввода-вывода 1 предлагаемого устройства соединяют с линией связи аппаратуры носителя 11, затем через разъем для удаленного доступа 10 от автоматизированного рабочего места оператора 15 на процессорный модуль 5 передают заданную программу проверки и параметры проверяемых цепей. Путем замыкания или размыкания ключей каждой из линий любая из них может быть подключена к различным АЦП в измерительном модуле 4.
В режиме измерения разности потенциалов между двумя любыми линиями связи на основе заранее заданной программы автоматически выбирают проверяемые линии и подключают каждую из них к соответствующей шине. В соответствии с программой измеряют разность потенциалов между линиями шины. Поочередно подключая, измеряют разности потенциалов между всеми проверяемыми линиями. Результаты проверки из измерительного модуля 4 через разъем для удаленного доступа 10 передают на автоматизированное рабочее место оператора 15 и отображают на мониторе оператора или записывают на любой носитель информации, например на флеш-карту или диск.
В режиме проверки линий связи на короткое замыкание проверяемые линии связи автоматически поочередно подключают к шине и на них подают напряжение от тестового источника. Результаты проверки также отображают на мониторе оператора или записывают на любой носитель информации, например на флеш-карту или диск.
В режиме измерения сопротивления между линиями первую проверяемую линию подключают к первой шине, а вторую проверяемую линию подключают ко второй шине, автоматически рассчитывают значение внешнего сопротивления. Таким образом, поочередно подключая линии связи, проводят все требуемые измерения. Результаты проверки также отображают на мониторе оператора или записывают на любой носитель информации, например на флеш-карту или диск.
В режиме проверки нагрузочной способности линий выходных дискретных сигналов автоматически задают параметры линий связи и проверяют напряжение на выходной линии с положительным, а затем и с отрицательным потенциалом и сравнивают его с эталонным, если они не равны, то это означает ошибку. Результаты проверки отображают на мониторе оператора или записывают на любой носитель информации, например на флеш-карту или диск.
В режиме проверки нагрузки линий входных дискретных сигналов автоматически подключают одно из нескольких (например, трех) сопротивлений разного номинала и проверяют напряжение на линии связи, и если полученное напряжение больше расчетного, то источник напряжения неспособен держать подключаемую нагрузку. Таким образом, поочередно проверяют все дифференциальные пары в шине. Результаты проверки отображают на мониторе оператора или записывают на любой носитель информации, например на флеш-карту или диск.
Предлагаемое устройство предназначено для автоматической проверки и анализа электрических параметров линий связи сложных технических изделий, в частности для проверки линий связи ракет с аппаратурой носителей или аппаратурой проверочных комплексов, что позволяет снизить стоимость отработки изделия на этапах опытно-конструкторских работ. Представленные схема и описание способа и устройства позволяют, используя существующую элементную базу, осуществить способ и изготовить устройство, что характеризует предлагаемое изобретение как промышленно применимое.