Многофункциональный бортовой вычислитель

Полезная модель относится к области вычислительной техники и может быть использована в составе бортового радиоэлектронного оборудования летательных аппаратов и наземной техники в качестве многофункционального вычислителя для комплексной обработки данных.
Известно устройство навигации для транспортного средства, описанное в патенте DE №29619839 от 14.11.1996, МПК G01C 21/20. Устройство включает в себя GPS-устройство, устройство отображения карт с запоминающим устройством большой емкости для хранения карт, вычислительное устройство (для выбора подмножества данных по картам, масштабирования данных по картам, при необходимости - для вращения карт и получения изображения карты области).
Недостатками представленного аналога является выполнение только функций навигации и формирования картографической информации без возможности одновременного формирования двух независимых выходных каналов видеоинформации и, как следствие, ограниченная функциональность.
Наиболее близком аналогом, принятым за прототип, является бортовой вычислитель, описанный в патенте РФ №191274 от 22.04.2019, МПК G06F 15/16. Бортовой вычислитель включает в себя микроЭВМ для выполнения обработки информации, а также адаптеры каналов информационного обмена и адаптер устройства разовых команд, выполненные в виде устройства внешнего интерфейса.
Недостатками данного прототипа являются отсутствие возможности формирования и выдачи информации в графическом виде.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет формирования и выдачи информации как в графическом виде в составе видеоинформации, так и в виде последовательного бинарного кода, а также хранения информации, необходимой для эксплуатации транспортного средства.
Указанный технический результат достигается за счет того, что многофункциональный бортовой вычислитель содержит блок обработки данных, соединенный цифровыми интерфейсами с блоком хранения данных, блоком приема информации и блоком выдачи информации, блок обработки данных состоит из соединенных по локальной шине модуля обработки данных и модуля формирования графической информации, а многофункциональный бортовой вычислитель содержит соединенный с модулем обработки информации блок навигационных данных, а так же соединенный по локальной шине с модулем формирования графической информации блок выходной графической информации, состоящий из первого модуля выходной графической информации и второго модуля выходной графической информации.
На фиг. 1 представлена блок-схема многофункционального бортового вычислителя, где:
1 - блок обработки данных;
2 - модуль обработки информации;
3 - модуль формирования графической информации;
4 - блок хранения данных;
5 - блок навигационных данных;
6 - блок приема информации;
7 - блок выдачи информации;
8 - блок выходной графической информации;
9 - первый модуль выходной графической информации;
10 - второй модуль выходной графической информации;
11 - внешние системы.
Многофункциональный бортовой вычислитель имеет два канала выдачи графической информации и содержит блок обработки данных 1, состоящий из соединенных высокоскоростной локальной шиной модуля обработки информации 2 и модуля формирования графической информации 3, блок выходной графической информации 8, состоящий из первого модуля выходной графической информации 9 и второго модуля выходной графической информации 10, каждый из которых напрямую соединен с модулем формирования графической информации 3 высокоскоростной локальной шиной, а так же блок хранения данных 4, блок навигационных данных 5, блок приема информации 6 и блок выдачи информации 7, соединенные с модулем обработки данных 2 с помощью цифровых интерфейсов передачи информации.
Многофункциональный бортовой вычислитель работает следующим образом.
При первичной установке на борт многофункционального бортового вычислителя в его блок хранения данных 4 вносится эксплуатационная документация в электронном виде, базы данных картографической, рельефной и аэронавигационной информации в бинарном формате, необходимые для выполнения текущего полетного задания.
Во время работы многофункционального бортового вычислителя информация о текущем местоположении, скорости и направлении движения, о структуре плана полета и параметрах движения по траектории полета, радиолокационного сканированного в направлении полета изображения и управляющие команды в цифровом виде от внешних бортовых систем 11 поступают в блок приема информации 6. В блоке приема информации 6 информационные сигналы преобразуются во внутренние структуры данных многофункционального бортового вычислителя и передаются в модуль обработки информации 2.
При отсутствии информации от внешних бортовых систем 11 о текущем местоположении, скорости и направлении движения блок навигационных данных 5 определяет навигационные параметры объекта, такие как текущие координаты места, составляющие путевой скорости относительно земли и путевой угол по радиосигналам, принимаемым навигационной антенной, от навигационных космических аппаратов глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS, GALILEO и передает в модуль обработки информации 2.
Модуль обработки информации 2 выполняет построение в оперативной памяти устройства девяти прямоугольных участков, один из которых основной визуализируемый, а восемь других невизуализируемые участки по периметру основного, предназначенные для первого модуля выходной графической информации 9 или второго модуля выходной графической информации 10. Каждый участок соответствует размеру формируемого выходного кадра видеоинформации. В модуле обработки информации 2 формируется структура данных выходной информации, содержащая информацию о текущем местоположении, скорости и направлении движения, определенные в блоке навигационных данных 5, информационные сообщения о достоверности информации, поступающей от блока приема информации 6, об опасном сближении с земной поверхностью или искусственным препятствием. После обработки указанной информации в модуле обработки информации 2, данные передаются в модуль формирования графической информации 3.
На основе полученной навигационной информации, управляющих команд и активированных оператором информационных слоев модуль формирования графической информации 3 анализирует наличие необходимых участков для построения кадра. Недостающая информация выгружается из блока хранения данных 4 и после преобразования в модуле обработки данных 2 добавляется к подготовленной ранее информации. Далее путем послойного наложения графических изображений, относящихся к разным типам информации, модуль формирования графической информации 3 формирует графические изображения информационных кадров и передает их в блок выходной графической информации 8, где после преобразования в видеосигнал первым модулем выходной графической информации 9 и вторым модулем выходной графической информации 10 указанная информация направляется потребителям.
Блок выдачи информации 7 преобразовывает структуру данных выходной информации, сформированную в модуле обработки информации 2, в последовательный цифровой код для выдачи потребителям.
Таким образом, многофункциональный бортовой вычислитель обеспечивает возможность формирования и выдачу графической информации, а также позволяет хранить всю необходимую информацию для эксплуатации транспортного средства.