УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Предлагаемая полезная модель предназначена для получения оперативной информации технического состояния непосредственно с борта испытываемого летательного аппарата и может быть использована для анализа его функционирования в натурных условиях, анализа технического состояния и оценки работоспособности при проверках на стартовых позициях и на испытательных стендах, а также для принятия решения о целесообразности дальнейшего применения или модернизации испытываемой техники.
Для решения подобных задач известны и широко применяются различные системы технического диагностирования основанные на сборе данных в тестовом режиме или в режиме нормального функционирования объекта контроля.
Это, например, устройство, содержащее блок задания тестовых электрических импульсов и индикатор прохождения команд, соединенные через устройство обработки и анализа данных с блоком отображения результатов испытания (Коробов А.И. и др. Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры. - М., «Радио и связь» 1987, стр.237 /1/).
Известны также регистратор и аварийный накопитель информации о состоянии оборудования и агрегатов серийного летательного аппарата в полете, которые содержат измерители параметров самолета и его агрегатов (линии связи со штатными бортовыми датчиками), узел связи для согласования, информации и записывающее устройство с возможностью долговременного сохранения информации (энергонезависимая память). (См. журнал «Аэрокосмический курьер» №3, 2001 г, статья «С разработками «Ленинца» к эксплуатации авиатехники по техническому состоянию». Авторы: Кублаковский В., Карташев В., стр.20-21, /2/).
После каждого полета самолета зарегистрированная информация переносится для обработки в стационарную ЭВМ, где на основании специальных алгоритмов определяется возможность продления ресурса летательного аппарата, его дальнейшей эксплуатации или срочного ремонта оборудования или агрегатов. В случае аварии информацию используют для анализа причин летного происшествия. Тогда применяют специальные варианты устройств, выдерживающие экстремальные условия аварии летательного аппарата (ЛА).
Основными недостатками указанных известных устройств, используемых для регистрации параметров летательного аппарата, являются либо невозможность производить учет и регистрацию в условиях полета ЛА, либо необходимость изменения штатной комплектации изделия для установки таких регистраторов, что снижает адекватность получаемых для наземного анализа результатов, например, необходимость применения телеметрической подсистемы, которая устанавливается на борту ЛА вместо одного из отсеков ЛА и требует использования специального радиопередатчика для передачи текущей информации на землю.
Как правило, аппаратура современных ЛА военного назначения включает в себя одну или несколько бортовых вычислительных машин, которые управляют распределенными подсистемами электроснабжения, навигации, стабилизации, управления ЛА, и др. При этом, для локального многоточечного соединения перечисленного оборудования могут быть применены различные стандартные интерфейсы мультиплексных каналов обмена информацией (МКО). Тогда источником данных о параметрах ЛА и его агрегатов являются стандартные мультиплексные линии связи со штатными бортовыми датчиками, (общая шина МКО) авиационной ракеты, порт или узел связи, а сбором этих данных занимается монитор - специальный абонент МКО.
Отмеченные особенности построения бортового электрооборудования позволяют построить достаточно эффективную систему сбора и регистрации данных, свободную от указанных выше недостатков. К такого рода системам относится полезная модель, известная из патента РФ №104341, класс G01F 17/18, опубликован 10.05.2011 /3/. Данная полезная модель относится к устройствам регистрации параметров полета летательного аппарата и содержит блок питания, линию связи с бортовыми датчиками, однопортовый узел связи, блок энергонезависимой памяти, отличающееся тем, что, дополнительно содержит универсальное устройство организации приема и контроля информации и блок управляющего усилителя, при этом линия связи выполнена в виде мультиплексного канала обмена информации, соединенного с однопортовым узлом связи, выход которого через последовательную шину данных соединен со входом универсального устройства организации приема и контроля информации, которое, в свою очередь, через параллельные шины взаимосвязано с блоками управляющего вычислителя и энергонезависимой памяти соответственно, при этом блок управляющего вычислителя содержит последовательно с ним соединенный порт связи с персональным компьютером.
К недостаткам известной из /3/ полезной модели, принятой в качестве ближайшего аналога следует отнести отсутствие возможности работы непосредственно на земле в стационарных условиях (борт летательного аппарата, стенд) и получения при этом оперативной информации от бортовой телеметрической станции (Орбита-ТМ) при работе устройства регистрации в режиме «On-Line» с возможностью передачи полученной информации на удаленные терминалы, образующими компьютерную локальную сеть,
что, с одной стороны ограничивает эксплуатационные возможности устройства регистрации, а с другой - снижает как оперативность получаемых данных, так и их полноту.
Техническим результатом, который обеспечивается предлагаемой полезной моделью, является расширение эксплуатационных возможностей устройства, обеспечение получения оперативной информации в более полном и достоверном объеме, повышение точности получаемых данных.
Достижение указанного технического результата, обеспечивается тем, что заявленная полезная модель содержит блок питания, линию связи с бортом испытуемого объекта, блок универсального вычислителя, связанного портом связи с персональным компьютером, при этом полезная модель содержит блок согласующих устройств и блок преобразования и формирования телеметрической информации, причем вход блока согласующих устройств связан с линией связи с бортом испытуемого объекта, а выход указанного блока, через шину входных данных, связан со входом блока преобразования и формирования телеметрической информации, выход которого, в свою очередь, через шины управления и данных соответственно, связан с блоком универсального вычислителя, взаимодействующего с блоком индикации и через последовательный канал обмена с удаленным терминалом - персональным компьютером.
На фиг.1 приведена функциональная блок-схема заявленной полезной модели,
в соответствии с которой в состав устройства регистрации параметров полета летательного аппарата входят следующие узлы и блоки, осуществляющие прием и преобразование входных кодов информации, синхронизацию работы узлов устройства, передачу информации в персональный компьютер:
1 - шина последовательного кода телеметрической информации;
2 - шина параллельного кода телеметрической информации;
3 - блок согласующих устройств (выполнен на основе цифровых изоляторов ADuM 1100BRWZ и АDuМ 1400BRWZ);
4 - шина входных данных;
5 - блок преобразования и формирования телеметрической информации (выполнен на основе на плис XC95216-15PQ160I);
6 - Шина управления;
7 - Шина данных;
8 - Блок универсального вычислителя (УВ, выполнен на основе микросхемы LPC2378FBD144BY);
9 - Блок индикации;
10 - Шина внешнего последовательного интерфейса;
11 - Блок питания.
Шины 1 и 2 предназначены для приема информации непосредственно с борта испытываемого летательного аппарата в виде последовательного кода (ПСК) либо параллельного кода (ПРК).
Блок согласующих устройств 3 обеспечивает гальваническую развязку между устройством регистрации и внешними источниками информации, а также согласование электрических параметров входных сигналов с электрическими параметрами электронных узлов и блоков заявленного устройства.
Через шину данных 4 осуществляется однонаправленная пересылка данных между блоком 3 и блоком 5 преобразования и формирования телеметрической информации в выходную информацию для передачи последней по магистральным шинам управления 6 и данных 7 в блок универсального вычислителя 8, который осуществляет общую синхронизацию работы узлов устройства регистрации, формирует последовательный поток информации с последующей его передачей по шине внешнего последовательного интерфейса 10 в персональный компьютер (на схеме не показан). Кроме того блок 3, посредством программного обеспечения, установленного на персональном компьютере, через шину 10 производит конфигурацию (установку режимов работы) устройства и выводит результат конфигурации на блок индикации 9.
Блок питания 7 обеспечивает питанием все входящие в устройство узлы и блоки и содержит аккумуляторную батарею для обеспечения бесперебойного питания устройства в случае отсутствия сетевого источника энергии.
Работает полезная модель следующим образом.
Телеметрическая информация, в виде последовательного или параллельного кода по шинам 1 или 2, образующих линию связи, поступает в блок 3 согласующих устройств, который обеспечивает согласование электрических параметров входных сигналов с электрическими параметрами электронных узлов и блоков, входящих в состав устройства регистрации. Из блока 3 поток информации через шину 4 входных данных поступает в блок 5 преобразования и формирования телеметрической информации, где подвергается соответствующей обработке и преобразуется в выходную информацию для передачи по шинам 6 и 7 управления и данных соответственно в блок универсального вычислителя 8, из которого полученный поток информации, по шине внешнего последовательного интерфейса передается в персональный компьютер. Кроме того, блок 8, посредством программы, установленной в персональном компьютере, через последовательный канал обмена (Ethernet) осуществляет конфигурацию устройства регистрации и выводит результат на блок 9 индикации.
Питание устройства регистрации осуществляется от сетевого адаптера, напряжение с которого поступает на блок питания 11, который, в свою очередь, формирует уровни напряжения, необходимые для нормального функционирования всех узлов и блоков устройства регистрации.