АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО ОПЕРАТОРА КОРАБЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ ОРУЖИЕМ Российский патент 2006 года по МПК G06F19/00 G06F15/16 

Изобретение относится к информационно-управляющим системам и предназначено для сбора и обработки информации, решения боевых задач и выработки управляющих команд для систем вооружения и технических средств, в частности для корабельного оружия.

Известна микропроцессорная система [1], содержащая несколько микроЭВМ с индивидуальными устройствами памяти и несколько общих устройств памяти, каждое из которых связано с двумя микроЭВМ. При работе с индивидуальной памятью микроЭВМ могут выполнять программы независимо друг от друга. Для обмена информацией между микроЭВМ используются общие запоминающие устройства.

К недостаткам данной системы следует отнести отсутствие возможности обмена данными непосредственно между индивидуальными запоминающими устройствами микроЭВМ, а также ограниченное количество подключаемых микроЭВМ к одному общему запоминающему устройству, что снижает производительность обмена информацией в системе.

Известна микропроцессорная система [2], состоящая из нескольких автономных микропроцессоров, соединенных посредством системной шины с общей внешней памятью. Обмен информацией между микропроцессорами осуществляется через общую память. Доступ автономных микропроцессоров к общей памяти обеспечивается распределителем системной шины. Такая организация системы предпочтительнее предыдущей, так как все микропроцессоры имеют одинаковые возможности при использовании общей памяти.

Основным недостатком этой системы является отсутствие возможности непосредственного обмена информацией между микропроцессорами, что снижает производительность системы.

Известна мультипроцессорная система [3], которая содержит микропроцессоры, соединенные двухсторонними связями через устройство сопряжения с устройством памяти, и устройство распределения ресурсов, выполняющее функции системного диспетчера.

Недостатком данной системы является то, что устройство распределения ресурсов обеспечивает диспетчирование лишь жестко связанных подзадач без учета прерываний вычислений, например, по вводу/выводу.

Известна мультимикропроцессорная система [4], содержащая n исполнительных микропроцессорных блоков, микропроцессорные блоки ввода-вывода, запоминающее устройство, устройство связи с памятью, блок коммутации и генератор тактовых импульсов, при этом информационный вход-выход, адресный и управляющие входы запоминающего устройства связаны соответственно с информационным входом-выходом, адресным и первыми управляющими входами каждого микропроцессорного блока, а также с информационным входом, адресным и первыми управляющими выходами устройства связи с памятью. Синхронизация работы элементов системы осуществляется по сигналам с генератора тактовых импульсов.

Недостатком данной системы является отсутствие тестового контроля и контроля правильности функционирования входящих в ее состав устройств, а также сложность управления вычислительным процессом системы.

Известна также многопроцессорная корабельная управляющая вычислительная система [5], содержащая микропроцессоры и внешнее оперативное запоминающее устройство (первое оперативное запоминающее устройство), связанные портами ввода/вывода с первой интерфейсной магистралью, блоки ввода информации, связанные посредством второй интерфейсной магистрали со вторым портом ввода/вывода третьего микропроцессора, генератор тактовых импульсов, подключенный выходом к входам синхронизации всех микропроцессоров, и коммутатор, подключенный входами к выходам блока вывода информации, связанного портом ввода/вывода посредством четвертой интерфейсной магистрали со вторым портом ввода/вывода четвертого микропроцессора. Система содержит также адаптер, связанный портом ввода/вывода посредством третьей интерфейсной магистрали с портом ввода/вывода пульта управления и со вторым портом ввода/вывода второго микропроцессора, второе внешнее запоминающее устройство (первое долговременное запоминающее устройство), связанное шиной обмена с соответствующим входом/выходом второго микропроцессора, а также первый и второй формирователи-распределители управляющих сигналов, подключенные соответственно к первой и второй группам выходов коммутатора. При этом контрольные входы и контрольные выходы всех микропроцессоров соединены соответственно с выходом и с первым входом адаптера, второй управляемый вход которого подключен к четвертому выходу пульта управления, первый, второй и третий управляющие выходы которого соединены с управляемыми входами соответственно коммутатора и обоих формирователей-распределителей управляющих сигналов, причем первый управляющий выход пульта управления подключен также и к управляющему входу первого микропроцессора. Пульт управления содержит клавиатуру (основную клавиатуру) и видеоиндикатор (первое устройство отображения графической информации).

Известно автоматизированное рабочее место оператора корабельной боевой информационно-управляющей системы или боевой информационно-управляющей системы берегового базирования [6], являющееся по технической сущности наиболее близкой к предлагаемому устройству и выбранное в качестве прототипа.

Устройство-прототип содержит первое устройство отображения графической информации, первое оперативное запоминающее устройство, первое долговременное запоминающее устройство и первую клавиатуру, первую магистраль информационного обмена локальной сети, вторую магистраль информационного обмена локальной сети, первую электронно-вычислительную машину, первый адаптер локальной сети, второй адаптер локальной сети, координатно-указательное устройство, первую системную интерфейсную магистраль, второе долговременное запоминающее устройство, вторую электронно-вычислительную машину, третий адаптер локальной сети, четвертый адаптер локальной сети, второе оперативное запоминающее устройство, адаптер устройства отображения графической информации, второе устройство отображения графической информации, первый адаптер интерфейса долговременных запоминающих устройств, третье долговременное запоминающее устройство, первый адаптер резервированного мультиплексного канала, вторую системную интерфейсную магистраль, третью электронно-вычислительную машину, пятый адаптер локальной сети, шестой адаптер локальной сети, третье оперативное запоминающее устройство, второй адаптер интерфейса долговременных запоминающих устройств, третью системную интерфейсную магистраль, второй адаптер резервированного мультиплексного канала, третий адаптер резервированного мультиплексного канала, при этом первая электронно-вычислительная машина выполнена в виде одноплатной электронно-вычислительной машины, которая имеет видеовыход, вход-выход для подключения оперативного запоминающего устройства, вход-выход первого интерфейса долговременных запоминающих устройств, вход-выход второго интерфейса долговременных запоминающих устройств, вход-выход интерфейса клавиатуры, вход-выход интерфейса первого последовательного канала, вход-выход интерфейса второго последовательного канала, вход-выход интерфейса параллельного канала, вход-выход системной интерфейсной магистрали, первый и второй выходы цифрового ввода-вывода, вторая электронно-вычислительная машина имеет вход-выход системной интерфейсной магистрали, вход-выход для подключения оперативного запоминающего устройства, вход-выход интерфейса первого последовательного канала, вход-выход интерфейса второго последовательного канала, вход-выход интерфейса параллельного канала, третья электронно-вычислительная машина имеет вход-выход системной интерфейсной магистрали, вход-выход для подключения оперативного запоминающего устройства, вход-выход второго интерфейса долговременных запоминающих устройств первой электронно-вычислительной машины является входом-выходом интерфейса внешних долговременных запоминающих устройств автоматизированного рабочего места оператора боевой информационно-управляющей системы, вход-выход интерфейса параллельного канала первой электронно-вычислительной машины является входом-выходом интерфейса первого параллельного канала автоматизированного рабочего места оператора боевой информационно-управляющей системы, вход-выход интерфейса первого последовательного канала первой электронно-вычислительной машины является входом-выходом интерфейса первого последовательного канала автоматизированного рабочего места оператора боевой информационно-управляющей системы, к входу-выходу системной интерфейсной магистрали первой электронно-вычислительной машины при помощи первой системной интерфейсной магистрали подключены первый и второй адаптеры локальной сети, к видеовыходу первой электронно-вычислительной машины подключено первое устройство отображения графической информации, к входу-выходу для подключения оперативного запоминающего устройства первой электронно-вычислительной машины подключено первое оперативное запоминающее устройство, к входу-выходу первого интерфейса долговременных запоминающих устройств первой электронно-вычислительной машины подключено первое долговременное запоминающее устройство, первая клавиатура связана с входом-выходом интерфейса клавиатуры первой электронно-вычислительной машины или с входом-выходом интерфейса клавиатуры второй электронно-вычислительной машины, координатно-указательное устройство связано с входом-выходом второго последовательного канала первой электронно-вычислительной машины или входом-выходом первого последовательного канала второй электронно-вычислительной машины, к входу-выходу системной интерфейсной магистрали второй электронно-вычислительной машины при помощи второй системной интерфейсной магистрали подключены третий и четвертый адаптеры локальной сети, адаптер устройства отображения графической информации, первый адаптер интерфейса долговременных запоминающих устройств, первый адаптер резервированного мультиплексного канала подключен ко второй системной интерфейсной магистрали или к третьей системной интерфейсной магистрали, к входу-выходу для подключения оперативного запоминающего устройства второй электронно-вычислительной машины подключено второе оперативное запоминающее устройство, к видеовыходу адаптера устройства отображения графической информации подключено второе устройство отображения графической информации, к входу-выходу первого адаптера интерфейса долговременных запоминающих устройств подключено второе долговременное запоминающее устройство, вход-выход интерфейса параллельного канала второй электронно-вычислительной машины является входом-выходом интерфейса второго параллельного канала автоматизированного рабочего места оператора боевой информационно-управляющей системы, вход-выход интерфейса второго последовательного канала второй электронно-вычислительной машины является входом-выходом интерфейса второго последовательного канала автоматизированного рабочего места оператора боевой информационно-управляющей системы, вход-выход первого адаптера резервированного мультиплексного канала является входом-выходом первого резервированного мультиплексного канала автоматизированного рабочего места оператора боевой информационно-управляющей системы, к входу-выходу системной интерфейсной магистрали третьей электронно-вычислительной машины при помощи третьей системной интерфейсной магистрали подключены пятый и шестой адаптеры локальной сети, второй адаптер интерфейса долговременных запоминающих устройств, второй адаптер резервированного мультиплексного канала, третий адаптер резервированного мультиплексного канала, к входу-выходу для подключения оперативного запоминающего устройства третьей электронно-вычислительной машины подключено третье оперативное запоминающее устройство, к входу-выходу второго адаптера интерфейса долговременных запоминающих устройств подключено третье долговременное запоминающее устройство, выход первого адаптера локальной сети, а также выход третьего и выход пятого адаптеров локальной сети подключены к первой магистрали информационного обмена локальной сети, выход второго адаптера локальной сети, а также выход четвертого и выход шестого адаптеров локальной сети подключены ко второй магистрали информационного обмена локальной сети, вход-выход второго адаптера резервированного мультиплексного канала является входом-выходом второго резервированного мультиплексного канала автоматизированного рабочего места оператора боевой информационно-управляющей системы, вход-выход третьего адаптера резервированного мультиплексного канала является входом-выходом третьего резервированного мультиплексного канала автоматизированного рабочего места оператора боевой информационно-управляющей системы.

Недостатками автоматизированного рабочего места-прототипа являются недостаточная надежность и отказоустойчивость.

Задачей изобретения является создание автоматизированного рабочего места оператора корабельного комплекса управления оружием, обладающего повышенной надежностью функционирования и отказоустойчивостью.

Сущность изобретения заключается в том, что автоматизированное рабочее место оператора корабельного комплекса управления оружием содержит первую электронно-вычислительную машину (ЭВМ), первое долговременное запоминающее устройство (ДЗУ), первый адаптер мультиплексных каналов информационного обмена (МКИО), второй адаптер МКИО, третий адаптер МКИО, четвертый адаптер МКИО, первую системную интерфейсную магистраль (СИМ), вторую ЭВМ, второе ДЗУ, устройство ввода дискретных сигналов, устройство вывода дискретных сигналов, первое устройство отображения графической информации (УОГИ), изолированный преобразователь последовательных интерфейсов (ИППИ), вторую СИМ, третью ЭВМ, третье ДЗУ, первый адаптер локальной (ЛС), второй адаптер ЛС, второе УОГИ, третью СИМ, коммутатор ЛС, блок кнопок, блок устройств индикации, клавиатуру, координатно-указательное устройство, датчик температуры, устройство согласования сигналов датчика температуры, устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства, при этом первые входы-выходы первой, второй, третьей ЭВМ образуют соответственно первую, вторую, третью СИМ, ко вторым входам-выходам первой, второй, третьей ЭВМ подключены первое, второе, третье ДЗУ, к видеовыходам второй и третьей ЭВМ подключены первое и второе УОГИ, третьи входы-выходы первой, второй, третьей ЭВМ соединены с соответственно первым, вторым, третьим входами-выходами коммутатора ЛС, к первой ЭВМ посредством первой СИМ подключены первый, второй, третий, четвертый адаптеры МКИО, входы-выходы которых являются входами-выходами первого, второго, третьего, четвертого резервированных МКИО, ко второй ЭВМ посредством второй СИМ подключены устройство ввода дискретных сигналов и устройство вывода дискретных сигналов, первый вход устройства ввода дискретных сигналов является входом сигналов неисправности вторичных источников питания, ко второму входу устройства ввода дискретных сигналов через устройство согласования сигналов датчика температуры подключен датчик температуры, к третьему входу устройства ввода дискретных сигналов подключен блок кнопок, к выходу устройства вывода дискретных сигналов подключен блок устройств индикации, к третьей ЭВМ посредством третьей СИМ подключены первый и второй адаптеры ЛС, входы-выходы которых являются входами-выходами третьего и четвертого каналов ЛС, четвертый и пятый входы-выходы коммутатора ЛС являются входами-выходами первого и второго каналов ЛС, четвертые входы-выходы первой и третьей ЭВМ являются входами-выходами первого и третьего последовательных каналов, к четвертому входу-выходу второй ЭВМ подключен ИППИ, вход-выход которого является входом-выходом второго последовательного канала, к пятым входам-выходам второй и третьей ЭВМ подключено устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства, к которому подключены клавиатура и координатно-указательное устройство.

Первая, вторая и третья ЭВМ содержат взаимосвязанные процессор, оперативное запоминающее устройство, долговременное запоминающее устройство программ начальной загрузки и самотестирования, долговременное запоминающее устройство, адаптер интерфейса долговременных запоминающих устройств, адаптер устройства отображения графической информации, адаптер локальной сети, адаптер последовательного интерфейса.

Первая, вторая и третья ЭВМ выполнены с возможностью обновления содержания долговременного запоминающего устройства программ начальной загрузки и самотестирования непосредственно в процессе работы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых приведены:

на фиг.1 - функциональная схема предлагаемого устройства,

на фиг.2, 3, 4 - варианты функциональной схемы электронно-вычислительных машин.

На чертежах обозначены:

1 - первая электронно-вычислительная машина (ЭВМ);

2 - первое долговременное запоминающее устройство (ДЗУ);

3 - первый адаптер мультиплексных каналов информационного обмена (МКИО);

4 - второй адаптер МКИО;

5 - третий адаптер МКИО;

6 - четвертый адаптер МКИО;

7 - первая системную интерфейсную магистраль (СИМ);

8 - вторая ЭВМ;

9 - второе ДЗУ;

10 - устройство ввода дискретных сигналов;

11 - устройство вывода дискретных сигналов;

12 - первое устройство отображения графической информации (УОГИ);

13 - изолированный преобразователь последовательных интерфейсов (ИППИ);

14 - вторая СИМ;

15 - третья ЭВМ;

16 - третье ДЗУ;

17 - первый адаптер локальной сети (ЛС);

18 - второй адаптер ЛС;

19 - второе УОГИ;

20 - третья СИМ;

21 - коммутатор ЛС;

22 - блок кнопок;

23 - блок устройств индикации;

24 - клавиатура;

25 - координатно-указательное устройство;

26 - датчик температуры;

27 - устройство согласования сигналов датчика температуры;

28 - устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства;

29 - панель управления;

30 - вход-выход первого резервированного МКИО;

31 - вход-выход второго резервированного МКИО;

32 - вход-выход третьего резервированного МКИО;

33 - вход-выход четвертого резервированного МКИО;

34 - вход-выход первого канала ЛС;

35 - вход-выход второго канала ЛС;

36 - вход-выход третьего канала ЛС;

37 - вход-выход четвертого канала ЛС;

38 - вход сигналов неисправности вторичных источников питания;

39 - вход-выход первого последовательного канала;

40 - вход-выход второго последовательного канала;

41 - вход-выход третьего последовательного канала,

42 - процессор;

43 - оперативное запоминающее устройство;

44 - долговременное запоминающее устройство программ начальной загрузки и самотестирования;

45 - долговременное запоминающее устройство;

46 - адаптер интерфейса долговременных запоминающих устройств;

47 - адаптер устройства отображения графической информации;

48 - адаптер локальной сети;

49 - адаптер последовательного интерфейса;

50 - вход-выход системной интерфейсной магистрали;

51 - вход-выход интерфейса долговременных запоминающих устройств;

52 - выход видеосигнала;

53 - вход-выход локальной сети;

54 - вход-выход последовательного интерфейса;

55 - устройство управления долговременным запоминающим устройством программ начальной загрузки и самотестирования;

56 - магистраль информационного обмена с запоминающими устройствами;

57 - адаптер системной интерфейсной магистрали.

В предлагаемом устройстве первые входы-выходы первой, второй, третьей ЭВМ 1, 8, 15 образуют соответственно первую, вторую, третью СИМ 7, 14, 20, ко вторым входам-выходам первой, второй, третьей ЭВМ 1, 8, 15 подключены первое, второе, третье ДЗУ 2, 9, 16, к видеовыходам второй и третьей ЭВМ 8 и 15 подключены первое и второе УОГИ 12 и 19, третьи входы-выходы первой, второй, третьей ЭВМ 1, 8, 15 соединены соответственно с первым, вторым, третьим входами-выходами коммутатора 21 ЛС, к первой ЭВМ 1 посредством первой СИМ 7 подключены первый, второй, третий, четвертый адаптеры 3, 4, 5, 6 МКИО, входы-выходы которых являются входами-выходами первого, второго, третьего, четвертого резервированных МКИО 30, 31, 32, 33, ко второй ЭВМ 8 посредством второй СИМ 14 подключены устройство 10 ввода дискретных сигналов и устройство 11 вывода дискретных сигналов, первый вход устройства 10 ввода дискретных сигналов является входом 38 сигналов неисправности вторичных источников питания, ко второму входу устройства 10 ввода дискретных сигналов через устройство 27 согласования сигналов датчика температуры подключен датчик 26 температуры, к третьему входу устройства 10 ввода дискретных сигналов подключен блок 22 кнопок, к выходу устройства 11 вывода дискретных сигналов подключен блок 23 устройств индикации, к третьей ЭВМ 15 посредством третьей СИМ 20 подключены первый и второй адаптеры 17 и 18 ЛС, входы-выходы которых являются входами-выходами 36 и 37 третьего и четвертого каналов ЛС, четвертый и пятый входы-выходы коммутатора 21 ЛС являются входами-выходами 34 и 35 первого и второго каналов ЛС, четвертые входы-выходы первой и третьей ЭВМ 1 и 15 являются входами-выходами 39 и 41 первого и третьего последовательных каналов, к четвертому входу-выходу второй ЭВМ 8 подключен ИППИ 13, вход-выход которого является входом-выходом 40 второго последовательного канала, к пятым входам-выходам второй и третьей ЭВМ 8 и 15 подключено устройство 28 коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства, к которому подключены клавиатура 24 и координатно-указательное устройство 25. Четвертые и пятые входы-выходы первой, второй и третьей ЭВМ 1, 8 и 15, входы-выходы 39 и 41 являются входами-выходами последовательных каналов (интерфейса RS-232), вход-выход 40 является входом-выходом последовательного канала (интерфейса RS-485).

Третьи входы-выходы первой, второй и третьей ЭВМ 1, 8 и 15, входы-выходы 34, 35, 36, 37 первого, второго, третьего, четвертого каналов ЛС и все входы-выходы коммутатора 21 ЛС являются входами-выходами, выполненными в соответствии со стандартом IEEE 802.3 10/100BASE-TX (Ethernet).

Входы-выходы 30, 31, 32, 33 первого, второго, третьего, четвертого резервированных МКИО являются входами-выходами резервированных мультиплексных каналов информационного обмена, выполненных в соответствии с ГОСТ 26765.52-87 (MIL-STD-1553B).

Вход 38 предназначен для приема сигналов неисправности от всех вторичных источников питания, обеспечивающих электропитание всех устройств автоматизированного рабочего места оператора корабельного комплекса управления оружием.

Первая, вторая, третья ЭВМ 1, 8, 15 представляют собой одноплатные ЭВМ, содержащие процессор, системную интерфейсную магистраль, видеоконтроллер, оперативное запоминающее устройство, долговременное запоминающее устройство, выполненное на основе электроперепрограммируемой энергонезависимой памяти (flash-памяти), адаптер последовательных интерфейсов, адаптер локальной сети, адаптер параллельного интерфейса, адаптер интерфейса дисковода гибких магнитных дисков, адаптеры интерфейсов долговременных запоминающих устройств (накопителей на жестких магнитных дисках и накопителей на основе электроперепрограммируемой энергонезависимой памяти), адаптер интерфейса клавиатуры. Видеоконтроллер имеет выходы аналогового видеосигнала (RGB-интерфейс).

Вторые входы-выходы первой, второй, третьей ЭВМ 1, 8, 15 являются входами-выходами интерфейса долговременных запоминающих устройств, например, интерфейса EIDE.

Первая, вторая, третья СИМ 7, 14, 20 могут быть выполнены в виде магистралей ISA.

Первое, второе, третье ДЗУ 2, 9, 16 выполнены на основе электроперепрограммируемой энергонезависимой памяти (flash-памяти) и служат для хранения программ (программно-математического обеспечения) и данных, необходимых для работы автоматизированного рабочего места, документирования работы (регистрации поступающих данных и результатов их обработки, регистрации данных, вводимых пользователем), а также для хранения справочных данных, например, инструкций по работе и ремонту.

ИППИ 13 преобразует сигналы напряжения в токовые сигналы и обеспечивает гальваническую развязку, то есть осуществляет преобразование сигналов интерфейса RS-232 в сигналы интерфейсов RS-485 и RS-422 для передачи этих сигналов по протяженным линиям связи.

Устройство 10 ввода дискретных сигналов обеспечивает ввод поступающих по отдельным линиям связи дискретных сигналов и имеет гальваническую развязку.

Первый, второй, третий и четвертый адаптеры 3, 4, 5 и 6 МКИО обеспечивают обмен данными по мультиплексным каналам информационного обмена, выполненными в соответствии с ГОСТ 26765.52-87 (MIL-STD-1553B).

Устройство 11 вывода дискретных сигналов обеспечивает вывод по отдельным линиям связи дискретных сигналов и имеет гальваническую развязку. Выход устройства 11 вывода дискретных сигналов представляет собой набор выходов дискретных сигналов. Входы устройства 10 ввода дискретных сигналов представляют собой наборы входов дискретных сигналов.

Устройство 27 согласования сигналов датчиков температуры обеспечивают усиление, нормализацию и преобразование в цифровую форму сигналов, поступающих от датчика 26 температуры, который предназначен для контроля температуры в приборах автоматизированного рабочего места оператора.

Коммутатор 21 ЛС обеспечивает обмен данными между первой, второй и третьей ЭВМ 1, 8 и 15 и обмен данными с устройствами и системами, подключенными к входам-выходам 34 и 35 первого и второго каналов ЛС. Передача данных и управление коммутатором 21 ЛС осуществляется в соответствии с протоколами сети Ethernet (IEEE Std 802.3, 1998 Edition).

Второе УОГИ 19 предназначено для отображения всей необходимой оператору информации, а первое УОГИ 12 используется в качестве электронной панели управления. Первое и второе УОГИ 12 и 19 могут быть выполнены, например, в виде жидкокристаллических дисплеев.

Координатно-указательное устройство 25 предназначено для управления курсором (курсорами) на экранах первого, второго УОГИ 12,19 и для ввода координат.

В качестве координатно-указательного устройства 25 может использоваться манипулятор типа "HulaPoint", "Trackball" или "Мышь" и т.д.

Блок 22 кнопок, блок 23 устройств индикации, клавиатура 24 и координатно-указательное устройство 25 составляют панель 29 управления. Блок 23 устройств индикации представляет собой набор индикаторов, в качестве которых могут использоваться сигнальные лампы, светоизлучающие диоды и другие подобные устройства.

Устройство 28 коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства предназначено для обеспечения возможности передачи сигналов от клавиатуры 24 и координатно-указательного устройства 25 или во вторую ЭВМ 8, или в третью ЭВМ 15, что позволяет использовать клавиатуру 24 и координатно-указательное устройство 25 как со второй ЭВМ 8 и первым УОГИ 12, так и с третьей ЭВМ 15 и вторым УОГИ 19. Коммутация сигналов клавиатуры 24 и координатно-указательного устройства 22 осуществляется оператором вручную с помощью механического или электронного коммутатора.

Первый и второй каналы ЛС (входы-выходы 34 и 35) могут использоваться для подключения диагностических и обслуживающих устройств (например, портативного компьютера) для осуществления тестирования и диагностики автоматизированного рабочего места, обновления программного обеспечения, доступа к диагностической информации и т.д. Третий последовательный канал (вход-выход 41) может использоваться для подключения устройства документирования (например, принтера).

Процессоры 42 первой, второй и третьей ЭВМ 1, 8, и 15 могут иметь входы-выходы системной интерфейсной магистрали, которые образуют выходы-выходы 50 системной интерфейсной магистрали (первые входы-выходы первой, второй и третьей ЭВМ 1, 8 и 15 на фиг.1) и к которым подключены интерфейсные входы-выходы оперативного запоминающего устройства 43, долговременного запоминающего устройства 44 программ начальной загрузки и самотестирования, долговременного запоминающего устройства 45, адаптера 46 интерфейса долговременных запоминающих устройств, адаптера 47 устройства отображения графической информации, адаптера 48 локальной сети, адаптера 49 последовательного интерфейса (фиг.2).

Вход-выход адаптера 46 интерфейса долговременных запоминающих устройств является входом-выходом 51 интерфейса долговременных запоминающих устройств ЭВМ (вторым входом-выходом первой, второй и третьей ЭВМ 1, 8 и 15 на фиг.1), в качестве которого может быть использован интерфейс IDE, EIDE, SATA, SCSI, а также интерфейс, совместимый с накопителями (картами) энергонезависимой памяти, например, с накопителями Compact Flash.

Выход адаптера 47 устройства отображения графической информации является выходом 52 видеосигнала ЭВМ (выходом видеосигнала второй и третьей ЭВМ 8 и 15 на фиг.1).

Вход-выход адаптера 48 локальной сети является входом-выходом 53 локальной сети (третьим входом-выходом первой, второй и третьей ЭВМ 1, 8 и 15 на фиг.1), который может являться входом-выходом сети Ethernet.

Вход-выход адаптера 49 последовательного интерфейса является входом-выходом 54 последовательного интерфейса (четвертым входом-выходом первой, второй и третьей ЭВМ 1, 8 и 15), например, интерфейса RS-232 или USB. Такими же средствами образованы пятые входы-выходы второй и третьей ЭВМ 8 и 15 (на фиг.2-4 условно не показаны).

Процессоры 42 первой, второй и третьей ЭВМ 1, 8 и 15 могут иметь входы-выходы магистрали информационного обмена запоминающих устройств и входы-выходы системной интерфейсной магистрали процессора (фиг.3, фиг.4). В этом случае оперативное запоминающее устройство 43 и долговременное запоминающее устройство 44 программ начальной загрузки и самотестирования подключены к магистрали 56 информационного обмена запоминающих устройств. А к входам-выходам системной интерфейсной магистрали процессоров 42 подключен адаптер 57 системной интерфейсной магистрали. Адаптер 57 системной интерфейсной магистрали (контроллер шины) обеспечивает согласование тактовых частот, используемых на системной интерфейсной магистрали и магистрали процессора, организует очередь доступа к этим магистралям. Адаптер 57 системной интерфейсной магистрали может представлять собой, например, мост PCI, мост ISA или соединение моста PCI и моста PCI-ISA.

Долговременное запоминающее устройство 45 может быть подключено к адаптеру 46 интерфейса долговременных запоминающих устройств (фиг.4).

Устройство 55 управления долговременным запоминающим устройством 44 программ начальной загрузки и самотестирования предназначено для управления записью в долговременное запоминающее устройство 44 программ начальной загрузки и самотестирования (перепрограммированием устройства 44). Устройство 55 управления может представлять собой устройство, содержащее дешифратор адреса и регистр. Выход регистра образует выход устройства 55 управления и соединен с управляющим входом долговременного запоминающего устройства 44 программ начальной загрузки и самотестирования. При записи соответствующих данных в регистр устройства 55 управления (путем осуществления операции записи на системной интерфейсной магистрали по адресу, на который настроен дешифратор адреса устройства 55 управления) с выхода устройства 55 управления выдается сигнал, который переводит устройство 44 в режим, в котором возможно осуществление записи в него.

Долговременное запоминающее устройство 44 программ начальной загрузки и самотестирования может быть выполнено на основе энергонезависимой электроперепрограммируемой памяти (микросхемы flash-памяти). Устройство 44 содержит программы, которые начинают выполняться сразу после включения питания. Эти программы обеспечивают инициализацию всех устройств ЭВМ, их проверку (тестирование), проверку работоспособности интерфейсов и магистралей, а также загрузку рабочих программ из долговременных устройств 45 или из долговременных запоминающих устройств, подключенных к входам-выходам 51 интерфейса долговременных запоминающих устройств.

Автоматизированное рабочее место оператора корабельного комплекса управления оружием работает следующим образом. После включения питания в каждой из ЭВМ 1, 8 и 15 запускается программа самотестирования и тестирования подключенных к ЭВМ устройств. При этом программа самотестирования формирует матрицу состояний входящих в состав автоматизированного места устройств и каналов связи. Тем самым обеспечивается возможность функционирования автоматизированного рабочего места в условиях деградации, например, при отказе резервированных устройств или каналов связи с источниками информации и объектами управления.

В случае успешного прохождения тестов, из первого, второго и третьего ДЗУ 2, 9 и 16 производится загрузка функционального программного обеспечения соответственно в первую, вторую и третью ЭВМ 1, 8 и 15.

Далее в автоматизированное рабочее место по первому, второму, третьему и четвертому мультиплексным каналам информационного обмена (через входы-выходы 30, 31, 32 и 33), а также по третьему и четвертому каналам ЛС (через входы-выходы 36 и 37) и по первому и второму последовательным каналам (через входы-выходы 39 и 40) поступают данные от корабельных систем-источников информации и от комплексов корабельного оружия. Эти данные представляются оператору на экране второго УОГИ 19. Изображение на экране второго УОГИ 19 формируется третьей ЭВМ 15 в соответствии с текущим режимом работы и полученных от оператора команд. Данные о состоянии комплексов оружия и о состоянии автоматизированного рабочего места выводятся также при помощи индикаторов блока 23 устройств индикации панели 29 управления.

При помощи панели 29 управления (блока 22 кнопок, клавиатуры 24 и координатно-указательного устройства 25), а также при помощи электронной панели управления, образованной при помощи первого УОГИ и координатно-указательного устройства 25, оператор вводит данные и команды, необходимые для управления комплексами корабельного оружия. На основе этих данных и команд автоматизированное рабочее место выдает соответствующие данные и команды в комплексы корабельного оружия по первому, второму, третьему и четвертому мультиплексным каналам информационного обмена (через входы-выходы 30, 31, 32 и 33), а также по третьему и четвертому каналам ЛС (через входы-выходы 36 и 37) и по первому и второму последовательным каналам (через входы-выходы 39 и 40).

Сигналы неисправности вторичных источников питания устройств и блоков автоматизированного рабочего места поступают на вход 38 сигналов неисправности вторичных источников питания и далее на первый вход устройства 10 ввода дискретных сигналов.

Температура в приборах автоматизированного рабочего места контролируется датчиком 26 температуры, сигналы с которого поступают через устройство 27 согласования на второй вход устройства 10 ввода дискретных сигналов.

В случае поступления сигналов неисправности от какого-либо из вторичных источников питания или в случае превышения предельной температуры на экраны УОГИ выводится соответствующая диагностическая информация.

Таким образом, в результате использования изобретения повышена надежность и отказоустойчивость автоматизированного рабочего места за счет возможности самотестирования ЭВМ, возможности контроля исправности вторичных источников электропитания и возможности контроля температуры в приборах.

Представленные чертежи и описание системы позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить автоматизированное рабочее место оператора промышленным способом и использовать для сбора и обработки информации, решения боевых задач и выработки управляющих команд для систем вооружения и технических средств, что характеризует предлагаемое изобретение как промышленно применимое.

Источники информации

1. Патент США № 4065809, кл. G 06 F 15/16, 1977 г.

2. Патент США № 3959775, кл. G 06 F 15/16, 1976 г.

3. Авт. св. СССР № 742943, кл. G 06 F 15/16, 1980 г.

4. Авт. св. СССР № 907551, кл. G 06 F 15/16, 1982 г.

5. Свид. РФ № 4395 на ПМ, кл. G 06 F 15/16, 1996 г.

6. Патент РФ № 2183856, кл. G 06 F 15/16, 2002 г. (прототип).

Изобретение относится к информационно-управляющим системам и предназначено для сбора и обработки информации, решения боевых задач и выработки управляющих команд для систем вооружения и технических средств, в частности для корабельного оружия. Технический результат заключается в повышении надежности и отказоустойчивости. Автоматизированное рабочее место оператора корабельного комплекса управления оружием содержит электронно-вычислительные машины, долговременные запоминающие устройства, адаптеры мультиплексных каналов информационного обмена, системные интерфейсные магистрали, устройство ввода дискретных сигналов, устройство вывода дискретных сигналов, устройства отображения графической информации, изолированный преобразователь последовательных интерфейсов, адаптеры локальной сети, коммутатор локальной сети, блок кнопок, блок устройств индикации, клавиатуру, координатно-указательное устройство, датчик температуры, устройство согласования сигналов датчика температуры, устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства, соединенные соответствующими связями. 5 ил.

Автоматизированное рабочее место оператора корабельного комплекса управления оружием, содержащее первую электронно-вычислительную машину (ЭВМ), первое долговременное запоминающее устройство (ДЗУ), первый адаптер мультиплексных каналов информационного обмена (МКИО), второй адаптер МКИО, третий адаптер МКИО, четвертый адаптер МКИО, первую системную интерфейсную магистраль (СИМ), вторую ЭВМ, второе ДЗУ, устройство ввода дискретных сигналов, устройство вывода дискретных сигналов, первое устройство отображения графической информации (УОГИ), изолированный преобразователь последовательных интерфейсов (ИППИ), вторую СИМ, третью ЭВМ, третье ДЗУ, первый адаптер локальной сети (ЛС), второй адаптер ЛС, второе УОГИ, третью СИМ, коммутатор ЛС, блок кнопок, блок устройств индикации, клавиатуру, координатно-указательное устройство, датчик температуры, устройство согласования сигналов датчика температуры, устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства, при этом первые входы-выходы первой, второй, третьей ЭВМ образуют соответственно первую, вторую, третью СИМ, ко вторым входам-выходам первой, второй, третьей ЭВМ, которые являются входами-выходами интерфейса долговременных запоминающих устройств, подключены соответственно первое, второе, третье ДЗУ, к видеовыходам второй и третьей ЭВМ подключены соответственно первое и второе УОГИ, третьи входы-выходы первой, второй, третьей ЭВМ соединены соответственно с первым, вторым, третьим входами-выходами коммутатора ЛС, к первой ЭВМ посредством первой СИМ подключены первый, второй, третий, четвертый адаптеры МКИО, входы-выходы которых являются входами-выходами соответственно первого, второго, третьего, четвертого резервированных МКИО, ко второй ЭВМ посредством второй СИМ подключены устройство ввода дискретных сигналов и устройство вывода дискретных сигналов, первый вход устройства ввода дискретных сигналов является входом сигналов неисправности вторичных источников питания, ко второму входу устройства ввода дискретных сигналов через устройство согласования сигналов датчика температуры подключен датчик температуры, к третьему входу устройства ввода дискретных сигналов подключен блок кнопок, к выходу устройства вывода дискретных сигналов подключен блок устройств индикации, к третьей ЭВМ посредством третьей СИМ подключены первый и второй адаптеры ЛС, входы-выходы которых являются входами-выходами соответственно третьего и четвертого каналов ЛС, четвертый и пятый входы-выходы коммутатора ЛС являются входами-выходами соответственно первого и второго каналов ЛС, четвертые входы-выходы первой и третьей ЭВМ являются входами-выходами соответственно первого и третьего последовательных каналов, к четвертому входу-выходу второй ЭВМ подключен ИППИ, вход-выход которого является входом-выходом второго последовательного канала, к пятым входам-выходам второй и третьей ЭВМ подключено устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства, к которому подключены клавиатура и координатно-указательное устройство, устройство коммутации сигналов клавиатуры и координатно-указательного устройства предназначено для передачи сигналов от клавиатуры и координатно-указательного устройства во вторую ЭВМ или в третью ЭВМ.