МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ БОРТОВОЙ ИНДИКАТОР Российский патент 2001 года по МПК G01D7/00 G06F17/40 

Изобретение относится к области обработки и отображения информации и может быть использовано в информационно-управляющих системах на самолетах, кораблях и других областях техники, где требуются обработка и отображение различной информации.

Известен дисплей для измерительного прибора с устройством обработки данных [1], содержащий блок отображения (видеоиндикатор) и процессор (видеографический процессор).

Недостатком прототипа являются ограниченные возможности отображения информации, поступающей от различных источников в различной форме, и невозможность эксплуатации в тяжелых условиях (в большом диапазоне температуры и внешней освещенности).

Задачей изобретения является создание многофункционального бортового индикатора, предназначенного для отображения информации, поступающей от различных источников в различной форме (в форме полного телевизионного сигнала, в форме цветоделенного телевизионного сигнала, в форме цифровых сигналов, поступающих по последовательным каналам) в тяжелых условиях эксплуатации (в большом диапазоне температуры и внешней освещенности).

Сущность изобретения заключается в том, что многофункциональный бортовой индикатор дополнительно содержит магистраль информационного обмена видеоинформацией, системную магистраль информационного обмена, электронно-вычислительную машину, долговременное запоминающее устройство, адаптер ввода-вывода, панель управления, телевизионный видеоадаптер, регулятор яркости, регулятор контрастности, формирователь телевизионного сигнала, лампу подсвета видеоиндикатора, устройство управления, вентилятор принудительного обдува, обогреватель видеоиндикатора, формирователь управляющего напряжения лампы подсвета видеоиндикатора, первый датчик температуры, второй датчик температуры, первый датчик освещенности, второй датчик освещенности, регулятор яркости лампы подсвета видеоиндикатора, первую нить накала лампы подсвета видеоиндикатора, вторую нить накала лампы подсвета видеоиндикатора, вход полного телевизионного сигнала, вход цветоделенного телевизионного сигнала, вход первого последовательного канала, вход второго последовательного канала, вход третьего последовательного канала, выход последовательного канала, выход телевизионного сигнала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором обозначены:
1 - видеоиндикатор;
2 - видеографический процессор;
3 - магистраль информационного обмена видеоинформацией;
4 - системная магистраль информационного обмена;
5 - электронно-вычислительная машина;
6 - долговременное запоминающее устройство;
7 - адаптер ввода-вывода;
8 - панель управления;
9 - телевизионный видеоадаптер;
10 - регулятор яркости;
11 - регулятор контрастности;
12 - формирователь телевизионного сигнала;
13 - лампа подсвета видеоиндикатора;
14 - устройство управления;
15 - вентилятор принудительного обдува;
16 - обогреватель видеоиндикатора;
17 - формирователь управляющего напряжения лампы подсвета видеоиндикатора;
18 - первый датчик температуры;
19 - второй датчик температуры;
20 - первый датчик освещенности;
21 - второй датчик освещенности;
22 - регулятор яркости лампы подсвета видеоиндикатора;
23 - первая нить накала лампы подсвета видеоиндикатора;
24 - вторая нить накала лампы подсвета видеоиндикатора;
25 - вход полного телевизионного сигнала;
26 - вход цветоделенного телевизионного сигнала;
27 - вход первого последовательного канала;
28 - вход второго последовательного канала;
29 - вход третьего последовательного канала;
30 - выход последовательного канала;
31 - выход телевизионного сигнала.

Входы видеоинформации видеоиндикатора 1 соединены с магистралью 3 информационного обмена видеоинформацией, выходы видеоинформации видеографического процессора 2 соединены с магистралью 3 информационного обмена видеоинформацией, входы-выходы системной магистрали информационного обмена видеографического процессора 2 соединены с системной магистралью 4 информационного обмена, входы-выходы системной магистрали информационного обмена электронно-вычислительной машины 5 соединены с системной магистралью 4 информационного обмена, входы-выходы системной магистрали информационного обмена долговременного запоминающего устройства 6 соединены с системной магистралью 4 информационного обмена, входы-выходы системной магистрали информационного обмена адаптера 7 ввода-вывода соединены с системной магистралью 4 информационного обмена, первый вход адаптера 7 ввода-вывода является входом 27 первого последовательного канала многофункционального бортового индикатора, второй вход адаптера 7 ввода-вывода является входом 28 второго последовательного канала многофункционального бортового индикатора, третий вход адаптера 7 ввода-вывода является входом 29 третьего последовательного канала многофункционального бортового индикатора, выход адаптера 7 ввода-вывода является выходом 30 последовательного канала многофункционального бортового индикатора, к входам-выходам цифрового ввода-вывода электронно-вычислительной машины 5 подключена панель 8 управления, выход телевизионного видеоадаптера 9 соединен с входом оцифрованного видеосигнала видеографического процессора 2, к входу управления яркостью телевизионного видеоадаптера 9 подключен регулятор 10 яркости, к входу управления контрастностью телевизионного видеоадаптера 9 подключен регулятор 11 контрастности, первый вход телевизионного видеоадаптера 9 является входом 25 полного телевизионного сигнала многофункционального бортового индикатора, второй вход телевизионного видеоадаптера 9 является входом 26 цветоделенного телевизионного сигнала многофункционального бортового индикатора, входы видеоинформации формирователя 12 телевизионного сигнала соединены с магистралью 3 информационного обмена видеоинформацией, выход формирователя 12 телевизионного сигнала является выходом 31 телевизионного сигнала многофункционального бортового индикатора, к первому входу устройства 14 управления подключен первый датчик 18 температуры, ко второму входу устройства 14 управления подключен второй датчик 19 температуры, к третьему входу устройства 14 управления подключен первый датчик 20 освещенности, к четвертому входу устройства 14 управления подключен второй датчик 21 освещенности, к первому выходу устройства 14 управления подключен вентилятор 15 принудительного обдува, ко второму выходу устройства 14 управления подключен обогреватель 16 видеоиндикатора 1, третий выход устройства 14 управления соединен со вторым входом формирователя 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, четвертый выход устройства 14 управления соединен с первым входом формирователя 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, пятый выход устройства 14 управления соединен с управляющим входом видеоиндикатора 1, к управляющему входу формирователя 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 подключен регулятор 22 яркости лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, к первому выходу формирователя 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 подключена лампа 13 подсвета видеоиндикатора 1, ко второму выходу формирователя 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 подключена первая нить 23 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, к третьему выходу формирователя 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 подключена вторая нить 24 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1.

Видеоиндикатор 1 выполнен в виде жидкокристаллической панели.

Видеографический процессор 2 обеспечивает формирование массива отображаемой информации в зависимости от режима работы многофункционального бортового индикатора в соответствии с принятой информацией от подсистем бортового оборудования и в соответствии с согласованным протоколом.

Видеографический процессор 2 содержит контроллер системной магистрали 4 информационного обмена, выполненный в виде контроллера магистрали ISA, процессор со встроенным оперативным запоминающем устройством, сторожевой таймер, постоянное запоминающее устройство для хранения программ, двухстраничное оперативное запоминающее устройство для хранения видеоинформации, схему управления оперативным запоминающем устройством и формирования сигналов магистрали 3 информационного обмена видеоинформацией.

Системная магистраль 4 информационного обмена выполнена в виде магистрали ISA.

Электронно-вычислительная машина 5 выполнена в виде одноплатной PC-совместимой электронно-вычислительной машины и предназначена для работы в качестве управляющего ядра.

Электронно-вычислительная машина 5 содержит центральный процессор, обеспечивающий выборку из памяти и выполнение кодов команд в соответствии с системой команд, процессор снабжен формирователем пониженного напряжения электропитания, интегрированный контроллер, включающий в себя элементы PC-совместимой периферии (контроллер прерываний, контроллер прямого доступа к памяти, интервальный таймер, часы реального времени, контроллеры последовательных каналов, контроллер системной магистрали ISA, компоненты пуска и синхронизации, адресные дешифраторы, конфигурационные регистры и регистры состояния), микросхему интегрального обрамления на основе программируемой матрицы, включающую в себя контроллер оперативного запоминающего устройства, контроллер механизма оконного доступа со схемой преобразования адреса, вспомогательные адресные дешифраторы, дополнительные схемы для полноформатного доступа к системной магистрали 4 информационного обмена, схемы поддержки управления индикацией и приема входных команд, конфигурационные регистры и регистры состояния, микросхема снабжена конфигурационным постоянным запоминающим устройством, обеспечивающим загрузку логической функции при включении электропитания, оперативное запоминающее устройство, электроперепрограммируемое запоминающее устройство, энергонезависимое запоминающее устройство, снабженное диодно-конденсаторной схемой, поддерживающей независимое электропитание энергонезависимого запоминающего устройства в течение времени автосохранения, монитор электропитания, сторожевой таймер-счетчик, приемопередатчик последовательных каналов (каналов RS-232), внутренние и магистральные приемопередатчики, предназначенные как для усиления внешних сигналов, так и для усиления, развязки и/или преобразования внутренних сигналов.

Составные части электронно-вычислительной машины 5 объединены внутренними магистралями адреса и данных и сигналами управлений.

Долговременное запоминающее устройство 6 предназначено для хранения в энергонезависимой электроперепрограммируемой памяти информации, необходимой конкретному пользователю, например полетные задания, карты местности и др.

Долговременное запоминающее устройство 6 содержит микросхему интегрального обрамления на основе программируемой матрицы, включающую в себя контроллер оперативного запоминающего устройства, контроллер механизма оконного доступа ко всему адресному пространству энергонезависимой электроперепрограммируемой памяти, вспомогательные адресные дешифраторы, дополнительные схемы для изменения базового адреса долговременного запоминающего устройства на системной магистрали 4 информационного обмена (магистрали ISA), схемы поддержки управления индикацией исполняемых в текущий момент команд, конфигурационные регистры и регистры состояния, микросхема снабжена конфигурационным постоянным запоминающим устройством, обеспечивающим загрузку логической функции при включении электропитания, оперативное запоминающее устройство, энергонезависимое электроперепрограммируемое запоминающее устройство, энергонезависимое запоминающее устройство, снабженное диодно-конденсаторной схемой, поддерживающей независимое электропитание энергонезависимого запоминающего устройства в течение времени автосохранения, магистральные приемопередатчики, предназначенные как для усиления внешних сигналов, так и для усиления, развязки и/или преобразования внутренних сигналов.

Составные части долговременного запоминающего устройства 6 объединены внутренними магистралями адреса и данных и сигналами управления.

Адаптер 7 ввода-вывода предназначен для ввода информации из внешних устройств и систем по трем последовательным каналам и вывода информации на внешние устройства и системы по одному последовательному каналу. Данные последовательные каналы выполнены в соответствии со стандартом ARINC 429 (ГОСТ 18977-79).

Адаптер 7 ввода-вывода содержит контроллер системной магистрали 4 информационного обмена (контроллер магистрали ISA), процессор, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, узел управления периферией, драйверы ввода-вывода последовательного кода ARINC 429 (ГОСТ 18977-79), драйверы ввода- вывода разовых команд, первый и второй генераторы тактовых импульсов 1 и 2, формирователь сигнала "Исправность".

Панель 8 управления размещается на лицевой части многофункционального бортового индикатора и состоит из набора многофункциональных кнопок, размещенных в обрамлении видеоиндикатора 1 по периметру информационного поля. Электрически кнопки организованы в матрицу.

Телевизионный видеоадаптер 9 предназначен для приема сигналов изображения аналогового вида различных форматов и преобразования их в цифровую форму. На входы телевизионного видеоадаптера 9 через его первый вход поступают полный телевизионный сигнал и через второй вход цветоделенный телевизионный сигнал. Оцифрованный видеосигнал передается в видеографический процессор 2.

Телевизионный видеоадаптер 9 содержит узел выделения синхросигналов, узел привязки к "уровню черного", первый узел фазовой автоподстройки частоты, второй узел фазовой автоподстройки частоты, третий узел фазовой автоподстройки частоты, узел обрезания строчных синхроимпульсов, приемник цветоделенного телевизионного сигнала, коммутатор видеосигналов, узел регулировки яркости, узел регулировки контрастности, буферный усилитель, усилитель компенсации ошибки сигнала, аналого-цифровой преобразователь, трехстраничное оперативное запоминающее устройство, узел управления.

Формирователь 12 телевизионного сигнала обеспечивает возможность записи текущего вида индикации на видеоиндикаторе 1 в реальном времени на регистрирующее устройство (например, на видеомагнитофон).

Формирователь 12 телевизионного сигнала содержит узел управления, генератор синхросигналов, двухстраничное оперативное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь, преобразователь цветоделенного телевизионного сигнала в полный телевизионный сигнал, выходной буферный усилитель.

Устройство 14 управления предназначено для управления обогревателем 16 видеоиндикатора 1, вентилятором 15 принудительного обдува, а также формирования сигналов регулирования напряжения, подаваемого на первую нить 23 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 и вторую нить 24 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, а также сигналов регулирования рабочего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1.

Устройство 14 управления содержит четыре входных усилителя-нормализатора, однокристальную электронную вычислительную машину, канал коммутации цепи обогревателя 16 видеоиндикатора 1, канал коммутации цепей первой нити 23 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 и второй нити 24 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, канал коммутации цепи вентилятора 15 принудительного обдува, узел аварийного отключения обогревателя 16 видеоиндикатора 1, узел аварийного отключения первой нити 23 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 и второй нити 24 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1.

Вентилятор 15 принудительного обдува и обогреватель 16 видеоиндикатора 1 предназначены для поддержания рабочей температуры видеоиндикатора 1.

Формирователь 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 напряжения подсвета предназначен для обеспечения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, а также обеспечения первой нити 23 накала и второй нити 24 накала регулируемыми рабочими напряжениями.

Основой формирователя 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 являются два конвертора: высоковольтный и низковольтный. Оба конвертора выполнены по схеме полумостового преобразователя с резонансной нагрузкой и трансформаторным выходом.

Низковольтный конвертор имеет на выходах два независимых напряжения накала.

Первый датчик 18 температуры предназначен для измерения температуры видеоиндикатора 1. Второй 19 датчик температуры предназначен для измерения температуры лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1. Первый 20 датчик освещенности служит для измерения внешней освещенности. Второй датчик 21 освещенности предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампой 13 подсвета видеоиндикатора 1 (измерения яркости лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1).

Многофункциональный бортовой индикатор работает следующим образом.

При включении питания и достижении напряжениями питания своих рабочих значений происходят начальный сброс, инициализация и самотестирование электронно-вычислительной машины 5, долговременного запоминающего устройства 6 и адаптера 7 ввода-вывода. Одновременно устройство 14 управления на основании информации о температуре видеоиндикатора 1 и лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 соответственно от первого датчика 18 температуры и второго датчика 19 температуры вырабатывает сигналы управления вентилятором 15 принудительного обдува, обогревателем 16 видеоиндикатора 1, а также сигналы управления разогревом лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, а формирователь 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 вырабатывает в соответствии с циклограммой пождига управляющие напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 и напряжения, подаваемые на первую нить 23 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 и вторую нить 24 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1.

Когда видеоиндикатор 1 и лампа 13 подсвета видеоиндикатора 1 приведены в рабочее состояние, устройство 14 управления обеспечивает стабилизацию температурного режима видеоиндикатора 1 и лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, а также обеспечивает автоматическую регулировку яркости видеоиндикатора 1 и лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 в зависимости от внешней освещенности (от данных первого датчика 20 освещенности) и заданных пользователем установок при помощи регулятора 22 яркости лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1.

Полный телевизионный сигнал, поступающий на вход 25 полного телевизионного сигнала, и цветоделенный телевизионный сигнал, поступающий на вход 26 цветоделенного телевизионного сигнала, телевизионным видеоадаптером 9 преобразуются в цифровую форму и поступают на вход видеографического процессора 2. Яркость и контрастность изображения, передаваемого этими сигналами, могут быть отрегулированы при помощи соответственно регулятора 10 яркости и регулятора 11 контрастности. Видеографический процессор 2 на основании данных, поступающих с телевизионного адаптера 9, и данных, получаемых по системной магистрали 4 информационного обмена из электронно-вычислительной машины 5, а также загруженной из электронно-вычислительной машины 5 программы формирует изображение, которое по магистрали 3 информационного обмена видеоданными передается в видеоиндикатор 1 и отображается на нем. Электронно-вычислительная машина 5 формирует данные и программы для видеографического процессора 2 на основании данных, вводимых с панели 8 управления, данных, записанных в долговременное запоминающее устройство 6, и данных от внешних бортовых приборов и систем, получаемых при помощи адаптера 7 ввода-вывода по первому, второму и третьему последовательным каналам соответственно через вход 27 первого последовательного канала, вход 28 второго последовательного канала и вход 29 третьего последовательного канала. Через выход 30 последовательного канала многофункциональный индикатор может выдавать данные и команды на внешние бортовые приборы и системы (например, выдавать команды, вводимые при помощи панели 8 управления).

Передаваемое по магистрали 3 информационного обмена видеоинформацией изображение также поступает на вход формирователя 12 телевизионного сигнала, в котором из цифровой формы преобразуется в полный телевизионный сигнал и поступает на выход 31 полного телевизионного сигнала.

Видеографический процессор 2 работает следующим образом.

Контроллер системной магистрали 4 информационного обмена, содержащий магистральные приемопередатчики и дешифратор, обеспечивает доступ электронно-вычислительной машине 5 в режиме прямого доступа к памяти к встроенному в процессор видеографического процессора 2 оперативному запоминающему устройству. В это оперативное запоминающее устройство электронно-вычислительная машина 5 записывает информацию в виде графических примитивов и инструкций. Видеографический процессор 2 под управлением программы, находящейся в его постоянном запоминающем устройстве для хранения программ, преобразует эту информацию в графический массив, который схемой управления записывается в первую страницу оперативного запоминающего устройства. В это же время происходит считывание массива из второй страницы запоминающего устройства и формирование сигналов магистрали 3 обмена видеоинформацией, образующих один кадр. По окончании кадра происходит переключение и следующий кадр формируется из первой страницы запоминающего устройства, а в это же время вторая страница запоминающего устройства заполняется новым массивом.

Оцифрованный видеосигнал с телевизионного видеоадаптера 9 поступает непосредственно на схему управления без дополнительной обработки процессором.

Сторожевой таймер находится в пассивном состоянии при регулярном обращении к нему со стороны процессора. При длительном отсутствии обращений, то есть в случае сбоя процессора, таймер формирует сигнал рестарта процессора.

Электронно-вычислительная машина 5 работает следующим образом. При включении и достижении напряжениями электропитания требуемых рабочих уровней монитор электропитания формирует импульс начального сброса. Параллельно конфигурационное постоянное запоминающее устройство загружает коды логической функции в микросхему интегрального обрамления. В пределах импульса начального сброса заканчиваются конфигурирование микросхемы, приведение ее в исходное состояние и инициализация регистров интегрированного контроллера.

По окончании аппаратной процедуры начального сброса процессор электронно-вычислительной машины 5 начинает выборку кодов программы из вершины адресного пространства (зоны базовой системы ввода-вывода). Эта программа содержит процедуры начальной программной инициализации составных частей электронно-вычислительной машины 5 в соответствии с системой команд и функциональным назначением.

Два порта последовательных каналов (каналов RS-232) предназначены для загрузки программного обеспечения в электроперепрограммируемую память электронно-вычислительной машины 5.

Долговременное запоминающее устройство 6 работает следующим образом. При включении питания конфигурационное постоянное запоминающее устройство загружает коды логической функции в микросхему интегрального обрамления, затем импульс начального сброса сбрасывает ее, и начинается самоконтроль долговременного запоминающего устройства 6. Конфигурирование микросхемы и самоконтроль заканчиваются в пределах импульса начального сброса. Самоконтроль включает в себя следующую процедуру: внутренний автомат пытается прочитать идентификатор из энергонезависимого электроперепрограммируемого запоминающего устройства. Количество успешно прочитанных идентификаторов заносится в специальный регистр объема памяти энергонезависимого электроперепрограммируемого запоминающего устройства.

По окончании аппаратной процедуры начального сброса долговременное запоминающее устройство 6 готово к работе.

Адаптер 7 ввода-вывода работает следующим образом. Контроллер системной магистрали 4 информационного обмена (контроллер магистрали ISA) обеспечивает доступ электронно-вычислительной машине 5 к оперативному запоминающему устройству адаптера 7 ввода-вывода при помощи обращений к выделенным для адаптера 7 ввода-вывода адресам портов ввода-вывода системной магистрали 4 информационного обмена, а также программирование постоянного запоминающего устройства.

Драйверы ввода-вывода последовательного кода и драйверы ввода-вывода разовых команд обеспечивают преобразование внешних сигналов в вид, пригодный для использования узлом управления периферией, и наоборот.

Узел управления периферией получает управление от процессора адаптера 7 ввода-вывода и обеспечивает необходимые логические преобразования при передаче поступающей извне информации в процессор и, наоборот, из процессора - к выходным драйверам.

Процессор адаптера 7 ввода-вывода под управлением программы, хранящейся в постоянном запоминающем устройстве, по мере поступления информации от внешних устройств считывает ее из узла управления периферией, производит ее предварительную обработку и запись в оперативное запоминающее устройство в виде массива. А также формирует циклограмму выдачи информации во внешние устройства. Вид циклограммы определяется программно.

Формирователь сигнала "Исправность" при регулярном обращении к нему со стороны процессора выдает сигнал низкого уровня, характеризующий исправную работу адаптера в целом. При отсутствии обращений, то есть при какой-либо неисправности, не позднее чем через определенное время сигнал снимается.

Первый и второй генераторы тактовых импульсов обеспечивают узлы адаптера 7 ввода-вывода синхросигналами.

Телевизионный видеоадаптер 9 работает следующим образом. Поступающий через первый вход полный телевизионный сигнал поступает одновременно на входы узла выделения синхросигналов и узла привязки к "уровню черного". С выходов узла выделения синхросигналов синхросигналы поступают на узел управления. Строчные синхронизационные импульсы также поступают на входы первого узла фазовой автоподстройки частоты и второго узла фазовой автоподстройки частоты, выходы которых соединены с узлом управления. Какой сигнал используется узлом управления (от первого узла фазовой автоподстройки частоты или от второго узла фазовой автоподстройки частоты), определяется тем, в каком одном из двух форматов поступает полный телевизионный сигнал. На вход третьего узла фазовой автоподстройки частоты поступают строчные синхронизационные импульсы цветоделенного телевизионного сигнала. Выходной сигнал третьего узла фазовой автоподстройки частоты используется узлом управления при работе с цветоделенным телевизионным сигналом.

Выходной сигнал узла привязки к "уровню черного" содержит собственно видеосигнал, "уровень черного" которого эквипотенциален общему сигнальному проводу телевизионного видеоадаптера 9, что необходимо для правильной оцифровки видеосигнала.

Узел обрезания строчных синхроимпульсов из видеосигнала убирает синхроимпульсы, имеющее напряжение отрицательной полярности. Это требуется для правильной работы аналаго-цифрового преобразователя.

Сигналы цветоделенного телевизионного сигнала, пройдя через приемник цветоделенного телевизионного сигнала, поступают на второй вход коммутатора сигналов; на его первый вход поступает видеосигнал с узла обрезания строчных синхроимпульсов. Рабочее направление коммутатора (номер входа) назначается в зависимости от выбранного источника видеоинформации с помощью команд и сигналов управления, подаваемых на узел управления от других блоков многофункционального бортового индикатора.

Видеосигнал с коммутатора сигналов, последовательно проходя через регулятор яркости, регулятор контрастности и буферный усилитель, поступает на прямой вход аналого-цифрового преобразователя. К инверсному входу аналого-цифрового преобразователя подключен выход усилителя компенсации ошибки видеосигнала, вызванной наведенными на общий провод помехами.

Узел управления тактирует работу аналого-цифрового преобразователя и определенным образом распределяет информацию четного и нечетного полукадров в первую, вторую и третью страницы оперативного запоминающего устройства. Режим чтения из оперативного запоминающего устройства организуется так, что на выходе узла управления формируется информация, характерная для прогрессивного способа развертки. Эта информация предназначена для видеографического процессора. При выдаче в видеографический процессор 2 информации канала цветоделенного телевизионного сигнала оперативное запоминающее устройство не используются.

Формирователь 12 телевизионного сигнала работает следующим образом.

Входные цифровые данные видеоизображения с магистрали 3 информационного обмена видеоинформацией поступают в узел управления, который записывает кадр за кадром поочередно в первую и вторую страницы оперативного запоминающего устройства в формате прогрессивной развертки. Пока в одну страницу оперативного запоминающего устройства происходит запись данных, из другой страницы оперативного запоминающего устройства узел управления считывает данные в последовательности, обеспечивающей формирование чересстрочной развертки, и подает их на цифроаналоговый преобразователь. С выхода цифроаналогового преобразователя аналоговый цветоделенный телевизионный сигнал поступает на преобразователь в полный телевизионный сигнал. Сигнал с преобразователя проходит через выходной буферный усилитель, имеющий необходимую нагрузочную способность для работы на длинные линии связи.

Устройство 14 управления работает следующим образом. На входы усилителей- нормализаторов, выполненных на операционных усилителях, поступают сигналы от первого датчика 18, второго датчика 19 температуры, первого датчика 20 освещенности, второго датчика 21 освещенности. Выходные сигналы усилителей-нормализаторов поступают на четыре входа коммутатора встроенного в однокристальную электронную вычислительную машину аналого-цифрового преобразователя. На пятый вход коммутатора поступает сигнал с регулятора 22 яркости лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1.

Однокристальная электронная вычислительная машина в зависимости от величины входных сигналов в соответствии с заложенными алгоритмами формирует широтно-импульсно-модулированные сигналы, подаваемые на первую нить 23 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 и вторую нить 24 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, а также сигналы регулирования рабочего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1, дискретные сигналы управления обогревателем 16 видеоиндикатора 1 и вентилятором 15 принудительного обдува, трехразрядный код для подстройки яркости и цветности видеоиндикатора 1 в зависимости от температуры.

Последовательно с электронными силовыми ключами цепей обогревателя 16 видеоиндикатора 1, первой нити 23 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 и второй нити 24 накала лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 включены нормально замкнутые контакты исполнительных электромагнитных реле узлов аварийного отключения обогрева. На входные компараторы узлов аварийного отключения поступают сигналы с выходов усилителей-нормализаторов сигналов первого датчика 18 температуры и второго датчика 19 температуры. При перегреве видеоиндикатора 1 лампы 13 подсвета видеоиндикатора 1 (в случае отказа основных контуров регулирования температуры от однокристальной электронной вычислительной машины) сигнал на выходе усилителя-нормализатора достигает порога срабатывания соответствующего компаратора, компаратор срабатывает, включает реле, которое разрывает своими контактами соответствующую цепь обогрева. Таким образом видеоиндикатор 1 и лампа 13 подсвета видеоиндикатора 1 предохраняются от выхода из строя из-за чрезмерного нагрева.

Формирователь 17 управляющего напряжения лампы 13 подсвета видеоиндикатора работает следующим образом.

При включении питания высоковольтный конвертор обеспечивает выходное напряжение, необходимое для поджига лампы. После поджига напряжение снижается за счет слабой магнитной связи первичной и вторичной обмоток трансформатора до рабочего номинального значения.

Пуск лампы происходит по циклограмме (так называемому сценарию пуска), определяющей последовательность, время и величины подаваемых на электроды лампы напряжений. В процессе работы при регулировании яркости обеспечивается изменение рабочего напряжения и напряжения накала с обеспечением заданных соотношений. Для обеспечения указанных требований оба конвертора имеют входы управления, сигналы на которых разрешают или запрещают работу преобразователей, позволяя регулировать средние значения выходных напряжений. Эти широтно-импульсно-модулированные сигналы приходят на высоковольтный конвертор и низковольтный конвертор из устройства 14 управления.

Таким образом, предлагаемый многофункциональный бортовой индикатор обеспечивает отображение информации, поступающей от различных источников в различной форме (в форме полного телевизионного сигнала, в форме цветоделенного телевизионного сигнала, в цифровой форме, поступающей по последовательным каналам) в тяжелых условиях эксплуатации (в большом диапазоне температуры и внешней освещенности).

Представленные описание и чертеж позволяют изготовить предлагаемый многофункциональный бортовой индикатор из известных компонентов с применением известных технологий и использовать его в информационно-управляющих системах на самолетах, кораблях и других областях техники, где требуются обработка и отображение различной информации.

Источники информации
1. Патент США N 5050107, МПК G 06 F 15/00, G 09 G 1/06, G 01 R 13/20, опубл. в 1991 г.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-управляющих системах на самолетах, кораблях и других областях техники, где требуются обработка и отображение различной информации. Техническим результатом является обеспечение возможности отображения информации в тяжелых условиях эксплуатации. Для этого многофункциональный бортовой индикатор содержит видеоиндикатор, видеографический процессор, магистраль информационного обмена видеоинформацией, системную магистраль информационного обмена, электронно-вычислительную машину, долговременное запоминающее устройство, адаптер ввода-вывода, панель управления, телевизионный видеоадаптер с регулятором яркости и регулятором контрастности, формирователь телевизионного сигнала, лампу подсвета видеоиндикатора с регулятором яркости лампы подсвета видеоиндикатора, устройство управления, вентилятор принудительного обдува, обогреватель видеоиндикатора, формирователь управляющего напряжения лампы подсвета видеоиндикатора, первый и второй датчики температуры, первый и второй датчики освещенности с соответствующими связями. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Многофункциональный бортовой индикатор, содержащий видеоиндикатор и видеографический процессор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит магистраль информационного обмена видеоинформацией, системную магистраль информационного обмена, электронно-вычислительную машину, долговременное запоминающее устройство, адаптер ввода-вывода, панель управления, телевизионный видеоадаптер с регулятором яркости и регулятором контрастности, формирователь телевизионного сигнала, лампу подсвета видеоиндикатора с регулятором яркости ламы подсвета видеоиндикатора, устройство управления, вентилятор принудительного обдува, обогреватель видеоиндикатора, формирователь управляющего напряжения лампы подсвета видеоиндикатора, первый и второй датчики температуры, первый и второй датчики освещенности, при этом входы видеоинформации видеоиндикатора, входы видеоинформации формирователя телевизионного сигнала и выходы видеоинформации видеографического процессора соединены с магистралью информационного обмена видеоинформацией, входы-выходы информационного обмена видеографического процесса, входы-выходы информационного обмена электронно-вычислительной машины, входы-выходы информационного обмена долговременного запоминающего устройства и входы-выходы информационного обмена адаптера ввода-вывода соединены с системной магистралью информационного обмена, входы адаптера ввода-вывода с первого по третий являются входами последовательных каналов многофункционального бортового индикатора с первого по третий соответственно, выход адаптера ввода-вывода является выходом последовательного канала многофункционального бортового индикатора, к входам-выходам цифрового ввода-вывода электронно-вычислительной машины подключена панель управления, выход телевизионного видеоадаптера соединен со входом оцифрованного видеосигнала видеографического процессора, к входу управления яркостью и к входу управления контрастностью телевизионного видеоадаптера подключены соответственно регулятор яркости и регулятор контрастности, первый и второй входы телевизионного видеоадаптера являются соответственно входом полного телевизионного сигнала многофункционального бортового индикатора и входом цветоделенного телевизионного сигнала многофункционального бортового индикатора, выход формирователя телевизионного сигнала является выходом телевизионного сигнала многофункционального бортового индикатора, к входам с первого по четвертый устройства управления подключены соответственно первый датчик температуры, второй датчик температуры, первый датчик освещенности и второй датчик освещенности, к первому и второму выходам устройства управления подключены соответственно вентилятор принудительного обдува и обогреватель видеоиндикатора, третий и четвертый выходы устройства управления соединены соответственно со вторым и первым входами формирователя управляющего напряжения лампы подсвета видеоиндикатора, пятый выход устройства управления соединен с управляющим входом видеоиндикатора, к управляющему входу формирователя управляющего напряжения лампы подсвета видеоиндикатора подключен регулятор яркости лампы подсвета видеоиндикатора, к первому, второму и третьему выходам формирователя управляющего напряжения лампы подсвета видеоиндикатора подключены соответственно лампа подсвета видеоиндикатора, первая нить накала лампы подсвета видеоиндикатора, вторая нить накала лампы подсвета видеоиндикатора. 2. Многофункциональный бортовой индикатор по п.1, отличающийся тем, что видеоиндикатор выполнен в виде жидкокристаллической панели.