УСТРОЙСТВО ПРЕДПУСКОВОЙ ПРОВЕРКИ ГОТОВНОСТИ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Полезная модель относится к областям автоматики и управления и может быть использована для автономного взаимодействия с различными летательными аппаратами (ЛА), например, с беспилотными (БПЛА) для проверки их готовности перед пуском, для испытаний, периодических проверок, для обеспечения внешнего управления от станции и др.
Известно «Устройство и способ автоматического управления движением судна по расписанию» (патент на изобретение №2525606 по о МПК G05D 1/00 от 13.02.2013 г.), содержащее подсистему управления указанным судном.
Известное устройство предназначено для управления объектами, перемещающимися в одной плоскости с относительно малой скоростью, и не может быть использовано для управления ЛА, перемещающимся в пространстве со значительно большими скоростями.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является изобретение «Способ и устройство обеспечения безопасности летного эксперимента» (патент на изобретение №2460112 по МПК G05D 1/08 от 23.12.2010 г.), в котором представлено устройство, содержащее подсистему управления ЛА.
Данное известное устройство, расположенное на самом ЛА и ориентированное на одноразовое использование при самоликвидации при недопустимых отклонениях ЛА от заданного курса или при превышении времени его полета (другая задача), не позволяет осуществить полноценную проверку ЛА, т.к. не содержит необходимые для этого средства проверки, а также средства исходной установки ЛА с заданием необходимого его наклона, например, с помощью соответствующей платформы с качающейся частью. Более того, известное устройство не является многоразовым универсальным средством, обеспечивающим проверку ЛА на всем его жизненном цикле от момента изготовления ЛА, затем при периодических проверках при хранении и транспортировке ЛА до использования в предпусковой проверке ЛА в сочетании со станцией внешнего управления ЛА и с топопривязкой устройства к станции, с обеспечением для повышения надежности дублирования радиоканала, связывающего устройство со станцией выдачи и приема команд управления, проводным каналом.
Техническим результатом и целью настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей прототипа - обеспечение автономной многоразовой проверки готовности ЛА при его изготовлении, хранении, транспортировании и перед использованием, а также - обеспечение дистанционной проверки самого устройства и ЛА с помощью внешней управляющей станции перед пуском ЛА, путем применения автоматизированной универсальной многоразовой платформы с соответствующими автономными средствами выработки команд и сигналов для автономного контроля ЛА, а также - средствами коммутации для автономного контроля и управления ЛА и для внешнего (дистанционного) управления.
Указанные технический результат и цель достигаются тем, что устройство взаимодействия с летательным аппаратом, содержащее подсистему выработки команд управления летательным аппаратом (ЛА), и тем, что конструктивно оно представляет собой автоматизированную многоразовую платформу с качающейся частью для установки на нее ЛА и, закрепленную на неподвижной части платформы, подсистему для выработки команд управления ЛА, при этом подсистема содержит блок связи, блок коммутации и формирования команд и сигналов, блок управления устройствами подстройки и перестройки аппаратуры ЛА, блок формирования, распределения и суммирования высокочастотных (ВЧ) сигналов, блок контроля наклона качающейся части платформы и блок топопривязки, а также двунаправленные информационные линии связи радиоканала и проводного канала, взаимозамещающие друг друга и представляющие собой соответственно первый и второй информационные выводы системы, первый из которых связан с первой группой двунаправленных выводов блока связи, вторая группа двунаправленных выводов которого соединена с первой группой двунаправленных выводов блока коммутации и формирования команд и сигналов, вторая группа двунаправленных выводов которого соединена с первой группой двунаправленных выводов блока управления устройствами подстройки и перестройки аппаратуры ЛА, вторая группа двунаправленных выводов которого соединена с первой группой блока формирования, распределения и суммирования ВЧ сигналов, вторая группа двунаправленных выводов которого представляет собой первую группу двунаправленных выводов устройства для управления ЛА, второй информационный вывод устройства связан с третьей группой двунаправленных выводов блока коммутации и формирования команд и сигналов, первая группа двунаправленных выводов блока контроля наклона качающейся части платформы соединена с четвертой группой двунаправленных выводов блока коммутации и формирования команд и сигналов, пятая группа двунаправленных выводов которого соединена с соответствующей группой двунаправленных выводов блока топопривязки, вторая группа двунаправленных выводов блока контроля наклона качающейся части платформы соединена с соответствующей двунаправленной группой выводов платформы, третья группа двунаправленных выводов блока управления устройствами подстройки и перестройки аппаратуры ЛА является второй группой двунаправленных выводов устройства для управления ЛА, блоки подсистемы выработки команд управления ЛА и ее качающаяся часть механически закреплены на платформе, причем качающаяся часть обеспечивает механическую фиксацию и расфиксацию самого ЛА, а также наклон ее в угломестной плоскости от 0 до 90° с возможностью фиксации положения, при этом блок коммутации и формирования команд и сигналов содержит переключатель режимов работы устройства «автономный» или «дистанционный», переключатель автоматического функционального контроля (АФК) устройства и индикаторы, а также аппаратурный процессор и коммутатор, обеспечивающий в режиме «дистанционный» подключение в работу первой и третьей групп двунаправленных выводов блока коммутации и формирования команд и сигналов, а в режимах «автономный» и «АФК» - подключение в работу аппаратурного процессора, обеспечивающего АФК устройства с выводом результатов на индикаторы.
При этом платформа конструктивно ориентирована на различные типы ЛА, на стационарную и мобильную эксплуатацию на железнодорожном и водном транспорте, а также - в качестве пусковой установки.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства.
Устройство содержит подсистему 1 выработки команд управления ЛА, содержащую, в свою очередь, блок 2 связи, блок 3 коммутации и формирования команд и сигналов, блок 4 управления устройствами подстройки и перестройки аппаратуры ЛА, блок 5 формирования, распределения и суммирования ВЧ сигналов, блок 6 контроля наклона качающейся части платформы, блок 7 топопривязки и платформу 8, а также первый 9, второй 10, четвертый 11 и третий 12 информационные двунаправленные выводы устройства.
Входящие в блок 3, аппаратурный процессор 3.1, переключатель 3.2 режимов работы устройства, переключатель 3.3 автоматического функционального контроля (АФК) устройства, индикаторы 3.4 и входящие в платформу 8 качающаяся часть 8.1 и механизм фиксации или расфиксации 8.2 показаны на фиг. 1 условно, чтобы не перегружать чертеж.
Станция 13 выдачи и приема команд управления и ЛА 14 не входят в состав устройства и показаны для пояснения.
При этом аппаратурный процессор 3.1 представляет собой генератор 2 5-разрядных незапрещенных в устройстве кодов и анализатор реакции устройства на эти коды. Блок 4 представляет собой генератор опорной частоты устройства, блок 5 - средство выборки рабочей частоты устройства и ЛА из перечня зашитых в этом блоке разрешенных частот, блок 6 осуществляет контроль допустимого отклонения качающейся части 8.1 от вертикального положения, а с помощью блока 7 топопривязки вводятся координаты дислокации платформы 8.
Все используемые в устройстве материалы и комплектующие элементы широко применяются в промышленности Российской Федерации.
Устройство взаимодействия с летательным аппаратом, содержащее подсистему 1 выработки команд управления летательным аппаратом (ЛА) 14, конструктивно представляет собой автоматизированную многоразовую платформу 8 с качающейся частью 8.1 для установки ЛА 14 и, закрепленную на неподвижной части платформы, подсистему 1 для выработки команд управления ЛА 14, при этом подсистема 1 содержит блок 2 связи, блок 3 коммутации и формирования команд и сигналов, блок 4 управления устройствами подстройки и перестройки аппаратуры ЛА 14, блок 5 формирования, распределения и суммирования высокочастотных (ВЧ) сигналов, блок 6 контроля наклона качающейся части 8.1 платформы 8 и блок 7 топопривязки, а также двунаправленные информационные линии связи радиоканала и проводного канала, взаимозамещающие друг друга и представляющие собой соответственно первый 9 и второй 10 информационные выводы устройства, первый из которых связан с первой группой двунаправленных выводов блока 2 связи, вторая группа двунаправленных выводов которого соединена с первой группой двунаправленных выводов блока 3 коммутации и формирования команд и сигналов, вторая группа двунаправленных выводов которого соединена с первой группой двунаправленных выводов блока 4 управления устройствами подстройки и перестройки аппаратуры ЛА 14, вторая группа двунаправленных выводов которого соединена с первой группой блока 5 формирования, распределения и суммирования ВЧ сигналов, вторая группа двунаправленных выводов которого представляет собой первую группу 12 двунаправленных выводов устройства для управления ЛА, второй информационный вывод 10 устройства связан с третьей группой двунаправленных выводов блока 3 коммутации и формирования команд и сигналов, первая группа двунаправленных выводов блока контроля наклона качающейся части платформы соединена с четвертой группой двунаправленных выводов блока 3 коммутации и формирования команд и сигналов, пятая группа двунаправленных выводов которого соединена с соответствующей группой двунаправленных выводов блока 7 топопривязки, вторая группа двунаправленных выводов блока 6 контроля наклона качающейся части платформы соединена с соответствующей двунаправленной группой выводов платформы 8, третья группа двунаправленных выводов блока 4 управления устройствами подстройки и перестройки аппаратуры ЛА 14 является второй группой 11 двунаправленных выводов устройства для управления ЛА 14. Указанные выше блоки подсистемы 1 выработки команд управления ЛА 14 и ее качающаяся часть 8.1 для ЛА 14 механически закреплены на платформе 8, причем качающаяся часть 8.1 обеспечивает механическую фиксацию и расфиксацию самого ЛА 14, а также наклон ее в угломестной плоскости от 0 до 90° с возможностью фиксации положения. Блок 3 коммутации и формирования команд и сигналов содержит переключатель 3.2 режимов работы устройства «автономный» или «дистанционный», переключатель 3.3 автоматического функционального контроля (АФК) устройства и индикаторы 3.4, а также аппаратурный процессор 3.1. Переключатель 3.2 в режиме «дистанционный» обеспечивает подключение в работу первой и третьей групп двунаправленных выводов блока коммутации и формирования команд и сигналов, а в режиме «автономный» - подключение в работу выходов аппаратурного процессора 3.1.
Устройство работает следующим образом.
С помощью переключателя 3.2 режимов работы устройства оно переводится в «автономный» режим (например, для АФК самого устройства или для проверки установленного на платформу 8 (периодический и другой контроль) ЛА 14 без использования станции 13 или в режим работы со станцией 13 «дистанционный», например, для предпусковой проверки ЛА 14.
Для проведения АФК в «автономном» режиме включают переключатель 3.3 АФК, в результате чего с помощью аппаратурного процессора 3.1 формируются и выдаются через коммутатор (основной узел блока 3) на блоки 4 (и далее 5, 6 и 7) необходимые команды и сигналы для диагностики устройства, в том числе и ЛА 14. По полученным реакциям устройства через двунаправленные связи в обратную сторону блок 3 с помощью своего аппаратурного процессора 3.1 делает вывод о его исправности или неисправности и отображает результаты на индикаторах 3.4.
Устройство обеспечивает и внешнее управление от станции 13 (например, когда осуществляется проверка самого устройства, в том числе и ЛА 14). При этом, с помощью переключателя 3.2 переходят в режим «дистанционный». Причем устройство имеет возможность работать по радиоканалу 9 и/или проводному каналу 10 для приема и передачи информации от станции 13 и обратно, которые взаимозамещают друг друга. В остальном проверка устройства и ЛА 14 осуществляется аналогично его проверке в «автономном» режиме.
После проверки составных частей устройства и ЛА 14 (для всех команд и сигналов), на станцию 13 по радиоканалу 9 или проводной линии связи 10 выдаются ответные сигналы о готовности устройства и ЛА 14 к их дальнейшему применению.
Платформа конструктивно ориентирована на различные типы ЛА, на стационарную и мобильную эксплуатацию на железнодорожном и водном транспорте, а также - в качестве пусковой установки.