МОДУЛЬ СБОРА И РЕГИСТРАЦИИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

Полезная модель относится к информационно-измерительной технике, а именно, к бортовым устройствам сбора, преобразования и регистрации полетной информации, и может быть использована для сбора и регистрации цифровой информации при испытаниях летательных аппаратов (ЛА).
Известно устройство (руководство по технической эксплуатации, "Бортовой накопитель МЛП-14-3", Ленинград, ЛПЗ "Сфера", 1977 г.), используемое в системе бортовых измерений "ГАММА-1101", позволяющее преобразовывать, записывать и хранить полетную информацию. Носителем информации в устройстве является магнитная лента. Носитель информации, блок преобразования и записи сигнала находятся в корпусе, выполненном в виде закрытого цилиндра, размещенного на амортизационной раме.
Недостатком устройства является большие габариты и вес, а также наличие дополнительных устройств, необходимых для перезаписи информации с магнитной ленты в аппаратуру обработки данных, и связанные с этим трудозатраты. Кроме того, устройство характеризуется большим числом сбоев и небольшим объемом памяти.
Известно устройство (Патент РФ №34244, 16.07.03), предназначенное для записи параметрических, речевых или иных данных в твердотельную память. Устройство используется для диагностики состояния ЛА и оценки действий экипажа. Устройство содержит блок предварительной обработки, микроЭВМ, твердотельный накопитель - карту памяти, блок памяти поиска, блок памяти ошибок, блок питания, блок обогрева и индикатор состояния.
Область применения устройства - аварийные регистраторы и штатные регистраторы, а область применения предлагаемой полезной модели - сбор и регистрация при испытаниях летательных аппаратов. В связи с этим различаются типы регистрируемых сигналов этими регистраторами и их количество. При проведении испытаний ЛА необходимо регистрировать десятки типов сигналов, а количество
регистрируемых параметров может превышать несколько тысяч. А аварийные и штатные регистраторы регистрируют небольшое количество сигналов и параметров ЛА.
Недостатком устройства является то, что оно не предназначено для использования при проведении летных испытаний и не может быть ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является бортовое устройство сбора, преобразования, обработки и регистрации информации (Патент РФ №9523, 07.08.98). Ближайший аналог предназначен для сбора, преобразования и регистрации информации от самолетных систем. Устройство может быть использовано в системах контроля технического состояния ЛА и для сбора и регистрации цифровой информации при испытаниях ЛА. Устройство выполнено из отдельных стандартных модулей и представляет собой последовательно соединенные платы преобразования информации, процессорную плату, плату записи информации и носитель информации (флэш-диск).
Недостатком ближайшего аналога является меньшая защищенность носителя информации от внешних механических воздействий при переносе информации в ПЭВМ. Также к недостаткам можно отнести неудобное расположение присоединительных разъемов (задняя панель устройства), большие габариты и вес устройства.
Технический результат предлагаемой полезной модели достигается тем, что в модуле сбора и регистрации, содержащем корпус, последовательно соединенные плату сбора измерительной информации и плату регистрации, разъемы для подключения питания и информационных сигналов с бортовых измерительных средств, с целью обеспечения автономной обработки информации платой сбора, оперативного переноса измерительной информации с борта в ПЭВМ и повышения защищенности информации корпус разделяется на два отсека жесткой металлической перегородкой; и часть функциональных компонент, связанных со сбором информации с бортовых измерительных средств, а именно, приемники и преобразователи сигналов, коммутатор и блок управления сбором информации, размещаются
на плате сбора информации, стационарно установленной в одном отсеке корпуса, а часть функциональных компонент, связанных с накоплением информации, а именно, блок записи информации, контроллер связи с ПЭВМ и твердотельная память данных, размещаются на плате регистрации, установленной внутри съемной металлической кассеты, помещенной в другой отсек корпуса; с целью удобства использования разъемы для подключения кабелей с бортовых измерительных средств помещаются на лицевой панели части корпуса со стороны платы сбора; с целью контроля оператором процесса записи информации и сигнализации о заполнении памяти на лицевой панели съемной кассеты памяти установлен индикатор остатка свободной памяти; и с целью ограничения доступа к информации съемная кассета в своем отсеке корпуса закрепляется винтом с отверстием, позволяющим опечатывать кассету.
При этом в отличие от стандартных модулей (плат компьютерного типа) модуль сбора и регистрации выполнен на микросхемах специализированного и общего назначения, обеспечивающих улучшенные и надежностные характеристики. Кроме того, модуль обладает уменьшенными габаритами и весом, что существенно при летных испытаниях, и позволяет принимать большое количество и ассортимент регистрируемых сигналов, наращивать объем твердотельной памяти, легко модернизировать устройство без значительного изменения конструкции.
Описание фигур.
На фиг.1 показан вид модуля спереди (лицевая панель устройства).
На фиг.2 вид модуля сбоку (кассета памяти частично выдвинута из корпуса модуля).
На фиг.3 представлена структурная схема модуля сбора и регистрации.
Раскрытие полезной модели.
Корпус модуля 3 представляет собой параллелепипед, разделенный внутри жесткой металлической перегородкой на два отсека. В одной части корпуса 3 монтируется плата сбора 1, а в другой - съемная кассета памяти 2.
В одном отсеке корпуса установлена плата сбора 1, содержащая приемники и преобразователи сигналов 10 для электрического преобразования трех типов входных сигналов, различающихся по уровню, форме и способу передачи (последовательные сигналы преобразуются в параллельные) и преобразования информации во внутренний формат данных модуля, коммутатор 11 и блок управления сбором информации 12.
На отсеке корпуса со стороны платы сбора 1 установлена лицевая панель с тремя разъемами 4 для подключения питания, сигналов от средств бортовых измерений. Разъемы установлены на передней панели для обеспечения более удобного подключения/отключения соединительных линий от источников регистрируемых сигналов. В качестве разъемов выбраны субминиатюрные соединители типа СНЦ22. Эти разъемы обеспечивают байонетное соединение, что значительно облегчает подключение/отключение кабелей в отличие от разъемов типа 2РМ и им подобных, имеющих резьбовое соединение. Еще одним достоинством этих разъемов является то, что контакты их кабельных частей подключаются к проводам методом обжима и не требуют пайки, что позволяет легко и быстро изготовить кабель, как в лабораторных условиях, так и на борту ЛА. Соединительные разъемы на лицевой панели выбраны таким образом, чтобы исключить неправильное подключение кабелей к устройству (разное количество контактов у разъемов и разный поворот изолятора).
Кассета памяти 2 является съемным элементом конструкции, поэтому она имеет свой корпус. Корпус кассеты необходим для защиты платы регистрации от внешних механических воздействий при переносе кассеты к месту считывания информации в ПЭВМ. Корпус кассеты выполнен из металла в виде параллелепипеда. Для фиксации кассеты внутри корпуса в верхней части лицевой панели кассеты установлен винт 5, который, вкручиваясь в ответную часть корпуса, втягивает кассету внутрь корпуса. Винт и лицевая панель кассеты имеют отверстия 6, предназначенные для предотвращения отворачивания винта (контровка) или ограничения доступа к зарегистрированной информации путем опечатывания кассеты памяти.
В корпусе кассеты памяти 2 установлена плата регистрации, содержащая блок записи информации 13, контроллер связи с ПЭВМ 14, твердотельную память данных 15. С платы сбора принятые и преобразованные информационные сигналы поступают в блок записи 13, который обеспечивает запись в твердотельную память данных 15. Контроллер связи с ПЭВМ 14 служит для передачи зарегистрированных данных в ПЭВМ для последующей обработки зарегистрированных данных в полете путем подключения съемной кассеты 2 через универсальную последовательную шину (USB). Использование для передачи данных в ПЭВМ универсальной последовательной шины выгодно отличает модуль сбора и регистрации цифровой информации от ближайшего аналога, в котором для передачи данных используется интерфейс, широко распространенный только на ПЭВМ типа Notebook (PCMCIA).
На лицевой панели также установлен двухзнаковый индикатор остатка памяти данных 7. Индикатор 7 отображает количество свободной памяти в процентах и различные режимы работы устройства, что позволяет определять работоспособность устройства обслуживающему техническому персоналу. Под индикатором расположен светодиод 8, показывающий наличие поданного питания на устройство (выполняет диагностическую функцию). В противоположной стороне от лицевой панели кассеты, установлен соединительный разъем для подключения кассеты памяти к плате сбора при установке ее в корпус устройства (на борту ЛА при проведении испытаний) и разъем для связи с ПЭВМ.
Основание устройства снабжено установочными лапками с вмонтированными втулками 9 из нержавеющей стали для предотвращения износа установочных лапок устройства. Втулки 9 обеспечивают устойчивое крепление устройства на неровные поверхности.
Устройство устанавливается на борту летательного аппарата, подключается к бортовому оборудованию и работает следующим образом.
Перед полетом кассета памяти извлекается из бортового кожуха модуля и подключается к ПЭВМ. С ПЭВМ заносятся задания для регистрации в будущем летном эксперименте, а также очищается память данных. Далее кассета устанавливается
обратно в бортовой кожух модуля. После проведения этих операций модуль готов для регистрации на борту.
При подаче сигналов включения записи и номера задания на устройство, устройство начинает производить запись в твердотельную память сигналов, поступающих на входные разъемы 4 устройства. После снятия сигнала записи запись прекращается.
По окончании летного эксперимента информация переносится в ПЭВМ для дальнейшей обработки. Для этого кассета памяти извлекается из бортового кожуха модуля и подключается к ПЭВМ.