Узкоспециализированные БССО

4.1 Узкоспециализированные БССО

Функции таких БССО несложны, поэтому можно обойтись без использования ЭВМ. Для таких систем характерен жесткий алгоритм функционирования этапов: 1-сбора, 2-регистрации, 3-подготовки для передачи, 4-индикации.

Первая система разработана французской фирмой S FIM в начале 50-х годов. В США в 1952г. принят закон о использовании таких систем (черных ящиков) на всех самолетах гражданской авиации. Обязательно регистрируются на магнитную ленту четыре параметра, характеризующих трассу полета: 1-скорость, 2-высота, 3-вертикальное ускорение, 4-курс.

В настоящее время число регистрируемых параметров ЛА более 20-30. в качестве регистраторов используются магнитофоны и ЭВМ.

Примером подобной системы есть БССО самолета (Дуглас) ДС-10, которая используется с 1970г (рисунок 9), где 1 – управление скоростью регистрации, 2 – метки времени, 3 – цифровые данные.

Все датчики разбиты на две группы высокого и низкого уровня. Подсистема нормировки состоит из двух блоков, каждый принимает 160 аналоговых сигналов.

Рисунок 9

Производится нормировка к уровню 5в. АЦП осуществляет опрос 320 нормированных каналов, а также 10 ЧМ сигналов о ВЧ вибрациях.

Подсистема регистрации производит запись последовательным ИКМ кодом данных на магнитную ленту. Максимальная скорость регистрации 5000 бит/с при плотности записи на магнитный носитель 330 бит/мм.

Дистанционное управление используется для изменения режимов работы и скорости регистрации. Аналогичные системы использовались в американских спутниках в 1970 годах.

4.2 Специализированные БССО

В состав специализированных БССО вводится БЦВМ. Задачи БЦВМ :

1.  Техническая диагностика неисправностей.

2.  Адаптивный опрос и сжатие измеряемой информации.

3.  Определение спектральных характеристик.

4.  Определение статистических характеристик.

5.  Рациональное кодирование.

6.  Определение летно – технических характеристик.

Применяются с 1963г. вместе с возникновением ЭВМ третьего поколения (на интегральных схемах). Впервые специализированные БССО использовались в военной авиации для решения сложных баллистических задач, связанных с применением ракет.

Фирма IBM впервые установила специализированные БССО с параметрами 500 тыс. операций в секунду и объемом памяти 32000 26-ти разрядных слов на космическом аппарате. Mariner – 4.

Примером специализированных БССО является система, установленная на самолете С-5А. Эта система может работать на ракетах и КЛА (рисунок 10).

Рисунок 10

Данные от 20 блоков, включающие 1000 датчиков подаются на СУ. Сигналы нормируются по амплитуде и через коммутатор, а также АЦП проходят в БЭВМ, где кодируются, анализируются на наличие отказов и обрабатываются. Результаты анализа выводятся на дисплей и на панель управления и индикации. При нормальном полете используется одна частота опроса, при возникновении дефекта для детального анализа частота может регулироваться сигналом управления. Кроме того может регулироваться и порядок опроса (команда "адрес"). На экране дисплея можно вызвать сигналы любой подсистемы и сравнить с эталонами. Программа работа задана жестко и не обладает адаптивностью.

4.3 Универсальные БССО

Появление универсальных БССО связано с тем, что:

1.  Допустимое время для принятия решения уменьшается.

2.  Стоимость расхода горючего увеличивается.

3.  Любая ошибка дорого обходится.

Т.е. время на обработку и управление КЛА и ЛА резко сократилось. БЭВМ, установленные на универсальных БССО, решают задачи:

-  диагностики;

-  регистрации и обработки данных;

-  управление режимом работы.

Для этой цели разработаны мультипроцессорные многофункциональные системы магистрального типа.

Во всех разработанных для КЛА универсальных БССО используется магистрально – модульный принцип построения (рисунок 11).

Рисунок 11

Терминал включает модем, логическое устройство, согласующее устройство. В модеме осуществляется модуляция и демодуляция сигналов. Логическое устройство производит предварительный анализ информации, а согласующее устройство – нормировку по амплитуде.

По сигналам программного устройства в соответствии со списком параметров производится обмен информацией между терминами и контроллером. Каждый терминал имеет свой адрес. Контроллер осуществляет обработку информации, поступившей от терминала, и задает порядок функционирования обслуживаемого оборудования. Формат данных, передаваемых между контроллером и терминалом изображен на рисунке 12.

От контроллера

Рисунок 12

 

Глава 5. Адресные РТМС

К числу недостатков многоканальных систем с ВРК следует отнести:

-  высокие требования к синхронизации;

-  возможность только поочередной и циклической передачи канальных сигналов.

Принцип адресного разделения каналов заключается в том, что элемент сигнала каждого канала наделяется дополнительным признаком, характерным только для этого канала (рисунок 1), где А, И – адресная и информационная части канала.

Рисунок 1

Наличие адреса позволяет:

-  избавиться от обязательной очередности передачи данных в порядке номеров каналов;

-  использовать принцип приоритета при передаче более важной информации;

-  использовать систему синхронизации.

Передача многоканального сообщения при адресном разделении каналов может быть последовательной и параллельной во времени. Адресный метод позволяет создавать адаптивные РТМС. Практически используются адресные РТМС с ВРК. Недостатки адресных РТМС:

1.  По сравнению с цифровыми РТМС адресные РТМС имеют меньшее число каналов за счет введения дополнительной адресной информации.

2.  Несмотря на упрощение системы синхронизации, структура адресных РТМС сложнее структуры РТМС с ВРК. Это объясняется введением ряда дополнительных устройств в адресные РТМС.

Адресные телеметрические системы могут быть аналоговыми и цифровыми. В аналоговых системах канальный сигнал состоит из адресной и информационной части или же только из адресной части, параметры которого меняются в соответствии с изменением сигнала датчика (рисунок 2).

Рисунок 2

Упрощенные блок-схемы передающих частей адресных РТМС приведены на рисунках 3 и 4.

Рисунок 3

Рисунок 4

На первом рисунке для каждого канала имеется отдельное кодирующее устройство (КУ), которое вырабатывает как адресную, так и информационную часть кода. На втором рисунке для всех каналов имеются общие кодирующие устройства сигналов (КУс) и адресов (КУа).

В цифровых адресных РТМС как адрес, так и информационная часть канального сигнала представляется в кодовой форме.

В адресных РТМС всегда вводится дополнительная адресная информация, т.к. поток отсчетов на выходе устройства сокращения избыточности является в общем случае неравномерным. Роль преобразователя неравномерного потока в равномерный с постоянными интервалами между отсчетами обычно выполняет буферное запоминающее устройство (БЗУ).

В БЗУ часть отсчетов на какое-то время задерживается, при этом величина задержки меняется от отсчета к отсчету.

Изменение цикличности выдачи отсчетов требует введения дополнительной служебной информации о времени измерения и принадлежности отсчета (адреса). Каждый отсчет адаптивной системы состоит из трех частей (рисунок 5):

-  кодовой группы адреса ;

-  кодовой группы времени ;

-  кодовой группы, несущей информацию о значении данного параметра.

Рисунок 5

Заключение

Радиосвязь - одно из самых простых и надежных средств связи. Рации полезны и удобны, их можно использовать там, где недоступен ни один другой вид связи, системы радиосвязи недороги по цене, легко развертываются и нетребовательны к условиям окружающей.

Наиболее характерными для современных РСПИ являются три формы представления сообщений, которые формируются на борту и передаются по линиям связи:

1.  Сообщения о наличии/отсутствии некоторого априорно известного сообщения (включения/выключения двигателей, удары метеорита).

2.  Сообщения о величинах характеризуют значения параметров в определенный момент времени.

3.  Сообщения о процессах должны с заданной точностью воспроизводить процессы на определенном отрезке времени, т.е. в этом случае также необходимо производить калибровку амплитуды и масштабирование по времени.

Список литературы

1.  Радиотехнические методы передачи информации: Учебное пособие для вузов / В.А.Борисов, В.В.Калмыков, Я.М.Ковальчук и др.; Под ред. В.В.Калмыкова. М.: Радио и связь. 1990. 304с.

2.  Системы радиосвязи: Учебник для вузов / Н.И.Калашников, Э.И.Крупицкий, И.Л.Дороднов, В.И.Носов; Под ред. Н.И.Калашникова. М.: Радио и связь. 1988. 352с.

3.  Тепляков И.М., Рощин Б.В., Фомин А.И., Вейцель В.А. Радиосистемы передачи информации: Учебное пособие для вузов / М.: Радио и связь. 1982. 264с.

4.  Кириллов С.Н., Стукалов Д.Н. Цифровые системы обработки речевых сигналов. Учебное пособие. Рязань. РГРТА, 1995. 80с.