СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ ДАННЫХ Российский патент 1999 года по МПК G01D9/00 G11C15/00 G01C21/00 B64D43/00 

Система регистрации данных относится к области измерения, а именно к регистрирующему контрольному оборудованию, в частности к бортовым системам регистрации информации (данных) систем и агрегатов самолета.

Известны бортовые устройства регистрации данных, содержащие блок преобразования информации и защищенный накопитель на магнитной ленте (см. книгу под редакцией Ю.Н. Доброленского. Авиационное оборудование. М.: Воениздат, 1989, с.231).

Недостатком этих устройств являются ограниченные функциональные возможности и область применения, а также низкая надежность.

Известно бортовое устройство регистрации расширенной комплектации, содержащее блок сбора и преобразования информации, пульт управления, защищенный накопитель, кассетный бортовой накопитель, бортовую систему анализа, устройство бортового документирования. (см. книгу С.М. Федорова, О.И. Михайлова, Н. Н. Сухих. Бортовые информационно-управляющие системы. М.: Транспорт, 1994, с.125 - 126).

Известное устройство используется на объекте контроля в той комплектации, которая необходима для данного объекта. В качестве накопителя используется память на магнитных доменах.

Это устройство, как наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату, принято за ближайший аналог.

Недостатками устройства, принятого за ближайший аналог, являются сложное эксплуатационное обслуживание, большой вес, низкая надежность, так как для увеличения информативности оно наращивается блоками сбора и преобразования информации, а для расширения функциональных возможностей - специальными блоками. Кроме того, это устройство не имеет возможности проверить достоверность записи регистрируемой информации (данных).

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности системы и достоверности записи регистрируемых данных при одновременном упрощении эксплуатационного обслуживания и снижении веса системы путем обеспечения возможности проверки правильности записи информации во время самого процесса записи (то есть обеспечение записи данных только в исправные элементы памяти и только при исправном тракте регистрации), введения встроенного контроля, а также за счет уменьшения составных частей системы (наращиваемых специальных блоков).

Поставленная задача решается за счет того, что система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель и пульт управления, выход которого соединен с управляющим входом блока сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта, снабжена блоком контроля и контроллером защищенного накопителя, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым выходом блока сбора и преобразования информации, выходом защищенного накопителя и первым выходом блока контроля, первый и второй выходы контроллера защищенного накопителя соединены соответственно с входом защищенного накопителя и первым входом блока контроля, второй вход последнего соединен с вторым выходом блока сбора и преобразования информации, второй выход блока контроля соединен с пятым входом блока сбора и преобразования информации.

Для упрощения и улучшения эксплуатационного обслуживания, а также для уменьшения веса системы защищенный накопитель выполнен на микросхемах энергонезависимой памяти.

Для обеспечения наземной обработки зарегистрированных данных четвертый вход и третий выход контроллера защищенного накопителя соединены соответственно с выходом и входом аппаратуры обработки данных.

Для предупреждения оператора (летчика) о выходе режимов управления объектом за допустимые пределы и появлении аварийных и предаварийных ситуаций третий выход блока контроля соединен с входом бортовой системы отображения информации контролируемого объекта, в частности самолета.

На чертеже представлена структурная схема системы регистрации данных.

Система регистрации данных состоит из блока 1 сбора и преобразования информации, выполненного на базе микросхем коммутаторов, аналогово-цифровых преобразователей и микропроцессоров, защищенного накопителя 2, выполненного на базе микросхем энергонезависимой памяти пульта 3 управления, блока 4 контроля, который в частности, может быть построен на базе микропроцессорных наборов, цифро-аналоговых преобразователей в качестве источников аналоговых и тестовых сигналов и формирователей разовых тестовых сигналов, и контроллера 5 защищенного накопителя, выполненного на базе микроЭВМ с интерфейсами связи с остальными блоками предлагаемой системы.

Система регистрации данных работает следующим образом.

Информация (данные), поступающая от датчиков и систем контролируемого объекта на информационные входы 1, 2, 3 блока 1 сбора и преобразования информации, преобразуется в нем в единую цифровую форму и запоминается в оперативном запоминающем устройстве блока 1. Далее из полученной информации формируется сообщение для записи в защищенный накопитель 2 в виде информационного кадра, состоящего из набора синхрослов и информационных слов.

Структура информационного кадра и программа обработки поступающей в блок 1 информации, программа подключения датчиков и систем и частота их опроса разрабатывается для каждого конкретного случая применения системы регистрации данных.

На управляющий вход 4 блока 1 сбора и преобразования информации с выхода пульта 3 вводятся опознавательные данные (номера блоков, дата, астрономическое время и т.п.), которые также преобразуются для записи в информационные кадры. Информационные кадры с первого выхода блока 1 поступают на первый вход контроллера 5 защищенного накопителя, в котором преобразуются к виду, требуемому для записи в защищенный накопитель 2, последовательно передаются и записываются в память накопителя 2. Вся область памяти защищенного накопителя 2 подразделяется на информационную, где хранится вся регистрируемая информация (данные), и служебную, где хранится специальная информация и программы, необходимые для привязки системы регистрации данных к конкретному объекту контроля.

В каждом цикле записи проводится контроль правильности записи информации (данных) путем считывания и передачи ее по линиям связи с выхода 1 защищенного накопителя 2 на второй вход контроллера 5 защищенного накопителя для сравнения. При обнаружении ошибок производится несколько повторных циклов записи/чтения. В случае, если запись осуществляется с ошибкой, принимается решение о дефекте элемента памяти и запись производится в соседний элемент памяти. Номер дефектного элемента записывается в специально отведенную часть служебной области памяти защищенного накопителя 2.

Таким образом, регистрируемая информация (данные) записывается только в исправные элементы памяти, что позволяет повысить достоверность записи регистрируемой информации (данных).

Кроме того, если число дефектных элементов превысит допустимый уровень, в контроллере 5 защищенного накопителя формируется сигнал отказа тракта регистрации, который передается с второго выхода контроллера 2 защищенного накопителя на первый вход блока 4 контроля.

В блоке 4 контроля при приеме этого сигнала формируется сигнал отказа системы, который поступает на третий выход блока 4 контроля для предъявления оператору через систему отображения информации.

Одновременно с передачей информационных кадров с первого выхода блока 1, информация в виде двоичного хода с второго его выхода поступает на второй вход блока 4 контроля, на первый вход которого из контроллера 5 защищенного накопителя поступают считанные из служебной памяти накопителя 2 градуировочные характеристики датчиков и эксплуатационные ограничения. Эта информация обрабатывается в блоке 4 контроля с целью выявления выходов режимов управления объектом за допустимые пределы. При обнаружении таких ситуаций в блоке 4 формируются сигналы, которые с первого выхода блока 4 контроля поступают на третий вход контроллера 5 защищенного накопителя для последующей регистрации в памяти защищенного накопителя 2, а для предупреждения оператора о выходе режимов управления объектом за допустимые пределы и появлении аварийных и предаварийных ситуаций эти сигналы с выхода 3 блока 4 контроля поступают на вход системы отображения информации.

Кроме того, на пятый вход блока 1 сбора и преобразования информации с второго выхода блока 4 контроля периодически подаются тестовые сигналы, формируемые в блоке 4 контроля. Эти сигналы обрабатываются блоком 1 сбора и преобразования информации аналогично информации от датчиков и результаты передаются на второй вход блока 4 контроля. Блок 4 проводит сравнение результатов обработки с тестами и по результатам сравнения формирует сигнал исправности/отказа блока 1 сбора и преобразования информации. Этот сигнал с первого выхода блока 4 контроля поступает на третий вход контроллера 5 защищенного накопителя для регистрации в память накопителя 2, а с третьего выхода блока 4 контроля - на вход системы отображения информации для предъявления оператору.

Информация (данные) накопленные в защищенном накопителе 2, считывается контроллером 5 защищенного накопителя и передается с его третьего выхода на вход аппаратуры обработки информации на земле. Процесс считывания начинается при подключении аппаратуры обработки информации на земле к системе регистрации данных. Регистрация информации при этом не производится. Программное обеспечение позволяет не только полностью считывать всю зарегистрированную информацию, но и осуществлять выборочное считывание из служебной области памяти защищенного накопителя 2 и производить запись через контроллер 5 защищенного накопителя в служебную область памяти защищенного накопителя 2 служебной информации: градуировочные характеристики датчиков, эксплуатационные ограничения и т.п.

Таким образом, введение блока контроля и контроллера защищенного накопителя, новых связей между блоками позволило создать простую, универсальную систему регистрации данных с широкими функциональными возможностями, которая легко адаптируется к любому объекту контроля, так как для этого необходима только программная настройка системы. Кроме того, заявляемая система более надежна, имеет меньший вес, проста в эксплуатации, повышает достоверность записи регистрируемой информации.

Система регистрации данных используется в бортовых системах регистрации информации (данных) систем и агрегатов самолета. Система регистрации содержит блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель и пульт управления, выход которого соединен с управляющим входом блока сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта. Система снабжена блоком контроля и контроллером накопителя. Первый, второй и третий входы контроллера защищенного накопителя соединены соответственно с первым выходом блока сбора и преобразования информации, выходом защищенного накопителя и первым выходом блока контроля. Первый и второй выходы контроллера защищенного накопителя - соответственно с входом защищенного накопителя и первым входом блока контроля. Второй вход блока контроля - с вторым выходом блока сбора и преобразования информации, а второй выход блока контроля - с пятым входом блока сбора и преобразования информации. Повышена надежность системы и достоверность записи данных, упращено эксплуатационное обслуживание, снижен вес системы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель и пульт управления, выход которого соединен с управляющим входом блока сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта, отличающаяся тем, что она снабжена блоком контроля и контроллером защищенного накопителя, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым выходом блока сбора и преобразования информации, выходом защищенного накопителя и первым выходом блока контроля, первый и второй выходы контроллера защищенного накопителя соединены соответственно с входом защищенного накопителя и первым входом блока контроля, второй вход которого соединен с вторым выходом блока сбора и преобразования информации, второй выход блока контроля соединен с пятым входом блока сбора и преобразования информации. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что защищенный накопитель выполнен на микросхемах энергонезависимой памяти. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что четвертый вход и третий выход контроллера защищенного накопителя соединены соответственно с выходом и входом аппаратуры обработки данных. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что третий выход блока контроля соединен с входом бортовой системы отображения информации контролируемого объекта.