СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ ДАННЫХ Российский патент 2007 года по МПК G01D9/00 

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

Известна система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля, блок обработки звуковой информации, блок съема информации и контроллер защищенного накопителя (см. описание изобретения к патенту РФ №2173835, МПК G01D 9/00, G01C 21/00, G11C 15/00, B64D 43/00).

В современных условиях для обеспечения безопасности полета требуется получение постоянной (текущей) информации о техническом состоянии бортовых систем и параметров полета на земле. Однако известная система не может обеспечить получение и передачу такой информации в силу ограниченных функциональных возможностей, что отрицательно сказывается на оперативности принятия решения руководителем полета.

Известна система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля, блок обработки звуковой информации, блок съема информации, контроллер защищенного накопителя и блок преобразования цифровой информации, причем выход пульта управления соединен с входом блока сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта, входы контроллера защищенного накопителя соединены с соответствующими выходами блока сбора и преобразования информации, защищенного накопителя, блока контроля и блока обработки звуковой информации, выходы контроллера защищенного накопителя соединены с соответствующими входами защищенного накопителя, блока контроля и блока съема информации, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока сбора и преобразования информации, другой выход которого соединен с входом блока контроля, выход блока контроля соединен с соответствующим входом блока сбора и преобразования информации, к входам блока обработки звуковой информации подключены источники звуковой информации, входы блока преобразования цифровой информации соединены соответственно с выходом блока сбора и преобразования информации и выходом контроллера защищенного накопителя (см. описание изобретения к патенту РФ №2230295, МПК 7 G01D 9/00, G01C 21/00, G11C 15/00, B64D 43/00).

Эта система, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату, принята за ближайший аналог (прототип).

Для передачи полетных данных известная система использует резервную радиостанцию, при условии, что она не занята в данный момент передачей другой информации. Передача данных через радиостанцию производится методом частотной телеграфии, что позволяет противнику легко обнаружить дислокацию ЛА, на котором применена известная система регистрации данных, т.е. не обеспечивается требование к энергетической скрытности и высокой степени помехозащищенности функционирования устройства. В случае же выхода основной радиостанции из строя резервная радиостанция не представляется для работы данного устройства, что ведет к ограничению объема передаваемых данных. Кроме того, не на всех ЛА имеется резервная радиостанция.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение передачи полетных данных на наземные пункты независимо от наличия свободной радиостанции на борту ЛА при одновременном обеспечении ее энергетической скрытности и высокой степени помехозащищенности.

Технический результат достигается тем, что система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля, блок обработки звуковой информации, блок съема информации, контроллер защищенного накопителя и блок преобразования цифровой информации, причем выход пульта управления соединен с входом блока сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта, входы контроллера защищенного накопителя соединены с соответствующими выходами блока сбора и преобразования информации, защищенного накопителя, блока контроля и блока обработки звуковой информации, выходы контроллера защищенного накопителя соединены с соответствующими входами защищенного накопителя, блока контроля и блока съема информации, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока сбора и преобразования информации, другой выход которого соединен с входом блока контроля, выход блока контроля соединен с соответствующим входом блока сбора и преобразования информации, к входам блока обработки звуковой информации подключены источники звуковой информации, входы блока преобразования цифровой информации соединены соответственно с выходом блока сбора и преобразования информации и выходом контроллера защищенного накопителя, снабжена блоком приема/передачи, входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами блока преобразования цифровой информации и антенно-фидерной системы.

Блок приема/передачи представляет собой радиостанцию, обеспечивающую возможность преобразования и передачи информации в виде модулированных высокочастотных сигналов с изменяющимися структурой и режимом передачи.

На чертеже представлена структурная схема системы регистрации данных.

Система регистрации данных состоит из блока 1 сбора и преобразования информации, выполненного на базе микросхем коммутаторов, аналого-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, цифроаналоговых преобразователей в качестве источников аналоговых тестовых сигналов и формирователей разовых тестовых сигналов, контроллера 5 защищенного накопителя, выполненного на базе микроЭВМ с интерфейсами связи с остальными блоками системы, блока 6 обработки звуковой информации, который может быть построен на базе специализированных микросхем кодеков и микропроцессора со встроенным специальным программным обеспечением для обработки звуковой информации и блока 7 съема информации, в состав которого входит микропроцессор и адаптер записи информации на съемную кассету с энергонезависимой памятью, в качестве которой может быть использована стандартная PCMCI-карта, блока 8 преобразования цифровых интерфейсов, состоящего, например, из микропроцессора и адаптера телеграфного кода, и блока 9 приема/передачи, представляющего собой специальную радиостанцию, обеспечивающую двустороннюю связь с наземными службами.

Система регистрации данных работает следующим образом.

В контроллер 5 защищенного накопителя через блок 1 сбора и преобразования информации поступает весь объем регистрируемой в накопителе 2 и блоке 7 съема информации, причем в блоке 7 создается точная копия содержимого накопителя 2.

Кроме того, на вход блока 7 съема информации с выхода блока 1 поступает дополнительная информация, которую не требуется регистрировать в накопителе 2, но которая может использоваться при обслуживании ЛА для более детального контроля функционирования оборудования и диагностики его состояния, а также с целью анализа выполнения полетного задания, оценки техники пилотирования, определения местонахождения ЛА и т.д. Одновременно эта же дополнительная информация поступает на вход блока 8 преобразования цифровой информации, а на второй вход блока 8 поступает весь объем регистрируемой в блоке 7 информации.

Вся информация в блоке 7 съема информации и накопителе 2 подлежит расшифровке в наземных условиях.

С выхода блока 8 информация в цифровой форме поступает на вход блока 9 приема/передачи. Блок 9 приема/передачи имеет возможность изменения характеристик радиоканала и структуры сигнала в зависимости от изменения оперативно-тактической, помеховой обстановки и режима функционирования системы регистрации данных.

Управление режимом работы блока 9 приема/передачи осуществляется по одной из трех линий внешнего интерфейса, по второй линии передается и принимается информация, по третьей линии передаются сигналы тактовой частоты от блока 9 приема/передачи в блок 8 преобразования цифровой информации.

При включении системы блок 8 преобразования цифровой информации выдает в блок 9 приема/передачи код управления, определяющий несущую частоту циклического опроса, скорость передачи, режим «прием» или «передача» и режим шумоподобного сигнала (ШПС) или узкополосного сигнала (УП) с заданными скоростями передачи информации. После получения кода управления блок 9 готов к приему или передаче информации. Для привязки информационной последовательности к коду ШПС используются сигналы тактовой частоты. Дальнейшая смена режимов происходит по инициативе оператора наземного пункта. Оператор наземного пункта может изменить несущую частоту, режим УП или ШПС, код ШПС. Измененные данные управления по радиоканалу поступают в приемную часть блока 9 приема/передачи, где они демодулируются и транслируются в блок 8 преобразования цифровой информации. Блок 8 преобразования цифровой информации на основании полученных данных формирует соответствующий код управления и передает его в блок 9 приема/передачи, который производит перестройку и переходит в режим «приема» или «передачи» с новыми параметрами радиоканала.

Объем передаваемой на землю информации определяется программой процессора блока 8 через адреса сообщений. При изменении задач, возлагаемых на ЛА, объем информации может уточняться путем перепрограммирования процессора блока 8.

При штатной работе (или при передаче текущей информации) информация из блока 8 передается блоком 9 в узкополосном низкоскоростном режиме через антенно-фидерную систему на наземные пункты.

При увеличении объема передаваемой информации, например быстро изменяющееся изображение, а также для передачи накопленной полетной информации в процессе руления ЛА после посадки используется высокоскоростной режим. Для перевода системы в высокоскоростной режим передачи данных после посадки (при рулении) используется код управления высокоскоростным режимом и режимом «передача».

В случае необходимости одновременного обеспечения высокой помехоустойчивости, энергетической скрытности и кодового разделения каналов (по команде с земли) информация передается в режиме ШПС, этот режим является основным в условиях противодействия иностранной технической разведке (ИТР).

Основные характеристики канала с ШПС (несущая частота, скорость передачи информации, предельная мощность передатчика, база сигнала, количество каналов связи) зависят от конкретной выполняемой задачи и определяются алгоритмами взаимодействия абонентов системы. Адаптация к конкретным условиям применения включает в себя изменение мощности передатчиков и перестройку режекторных фильтров в зависимости от уровня преднамеренных и непреднамеренных помех в системе.

Введение в систему регистрации данных блока 9 приема/передачи, представляющего собой специальную радиостанцию, использующую в зависимости от конкретной обстановки (от оперативно-тактической, помеховой обстановок или режима функционирования системы) узкополосные радиосигналы или шумоподобные, позволяет обеспечить качественное функционирование авиационных комплексов и более полное использование информационных возможностей системы за счет передачи требуемых объемов цифровых данных в пределах всей зоны действия системы с заданными качественными показателями:

- энергетическая скрытность;

- высокая помехозащищенность;

- возможность одновременной передачи различной информации двум абонентам;

- передача видеоизображений;

- изменение мощности передатчика для достижения оптимальных значений скрытности и помехоустойчивости.

Таким образом, до момента приземления ЛА наземные службы имеют всю необходимую информацию для принятия решения о готовности к повторному вылету, что значительно сокращает время межполетной подготовки, а в случае возникновения предаварийной ситуации за счет превышения летно-технических ограничений, отказа оборудования, выработки наземными службами рекомендаций пилоту.

Изобретение относится к регистрирующему контрольному оборудованию и может быть использовано в бортовых системах регистрации информации систем и агрегатов летательных аппаратов. Система содержит блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллер защищенного накопителя, блок обработки звуковой информации, блок преобразования цифровой информации и блок съема информации. Особенностью системы регистрации данных является то, что она снабжена блоком приема/передачи, который выполнен с возможностью изменять структуру и режим передачи сигналов (например, узкополосный, высокоскоростной, шумоподобный) в зависимости от объемов передаваемой информации, режима функционирования системы регистрации данных, оперативно-тактической и помеховой обстановок. Это позволяет повысить оперативность принятия решений при одновременном сокращении времени межполетной подготовки, а также обеспечивается возможность выработки наземными службами рекомендаций пилоту. 1 ил.

Система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля, блок обработки звуковой информации, блок съема информации, контроллер защищенного накопителя и блок преобразования цифровой информации, причем выход пульта управления соединен с входом блока сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта, входы контроллера защищенного накопителя соединены с соответствующими выходами блока сбора и преобразования информации, защищенного накопителя, блока контроля и блока обработки звуковой информации, выходы контроллера защищенного накопителя соединены с соответствующими входами защищенного накопителя, блока контроля и блока съема информации, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока сбора и преобразования информации, другой выход которого соединен с входом блока контроля, выход блока контроля соединен с соответствующим входом блока сбора и преобразования информации, к входам блока обработки звуковой информации подключены источники звуковой информации, входы блока преобразования цифровой информации соединены соответственно с выходом блока сбора и преобразования информации и выходом контроллера защищенного накопителя, отличающаяся тем, что снабжена блоком приема/передачи, входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами блока преобразования цифровой информации и антенно-фидерной системы, причем блок приема/передачи выполнен с возможностью изменять структуру и режим передачи сигналов (например узкополосный, высокоскоростной, шумоподобный) в зависимости от объемов передаваемой информации, режима функционирования системы регистрации данных, оперативно-тактической и помеховой обстановок.