СПОСОБ ИМИТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАКЕТЫ С АППАРАТУРОЙ НОСИТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2009 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и предназначено для проверки электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя при помощи устройства, имитирующего предполетные функции ракеты.

Известен способ предпусковой проверки ракетного интерфейса путем подсоединения устройства, имитирующего ракету, к системе управления вооружением самолета, включающий проверку взаимодействия ракеты и системы управления вооружением, информационный обмен между ними и последующую регистрацию данных для послеполетного анализа (US, патент №5591031). С помощью данного способа осуществляет тренировку пилота и обучение погрузочно-разгрузочных команд. Недостатками данного способа являются недостаточная достоверность имитации из-за отсутствия проверки реакции системы управления вооружением самолета на ошибки цифрового обмена и ошибки разовых команд.

Данный способ реализован с помощью устройства имитации, содержащего инертную ракету, микропроцессор, блок памяти, модуль сбора и обработки данных (US, патент №5591031). Недостатком данного устройства является невозможность осуществления с его помощью достоверной имитации вследствие отсутствия модуля задания ошибок цифрового обмена, модуля задания ошибок разовых команд и модуля отображения информации.

Известен способ имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с цифровой управляющей системой, при котором осуществляют контроль и отладку цифровых управляющих вычислительных комплексов, при этом двухсторонний обмен информацией с объектом управления производят при помощи межсистемного интерфейса по ГОСТ 18977-79 (RU, а.с. №1254492). Недостатками данного способа являются недостаточная достоверность имитации из-за отсутствия обмена разовыми командами и возможность имитации только одного объекта управления.

Данный способ реализован с помощью устройства имитации (RU, а.с. №1254492), содержащего блок согласования, блок сравнения, блок для установки признаковой части контролируемого параметра, блок задания ошибок цифрового обмена, блок индикации, предназначенный для наглядного отображения контролируемых параметров. Недостатком данного устройства является невозможность осуществления с его помощью достоверной имитации из-за отсутствия модуля ввода-вывода разовых команд и модуля задания ошибок разовых команд.

Также известен способ имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с многоканальной цифровой вычислительной системой, который позволяет контролировать несколько цифровых управляющих систем независимо друг от друга с минимальными взаимными помехами, реализовать режим контроля и отладки цифровых управляющих систем, работающих по штатным программам в реальном масштабе времени, и проводить отладку систем при имитации сбоев и отказов ракет (RU, патент №2138846).

Способ заключается в том, что к корабельной многоканальной цифровой вычислительной системе подсоединяют многоканальное устройство имитации и с помощью данного устройства осуществляют проверку взаимодействия ракеты с вычислительной системой. На разъем ввода-вывода каждого из каналов подают последовательно коды параметров и команд, передаваемые цифровой управляющей системой в устройство имитации, при этом проверяют работу цифровой управляющей системы в штатном режиме, и также проверяют реакцию цифровой управляющей системы на задаваемые ошибки цифрового обмена. Результаты проверки отображают на модуле отображения информации.

Недостатком данного способа является неполная достоверность имитации из-за отсутствия обмена разовыми командами.

Данный способ реализован с помощью многоканального устройства, каналы которого имеют корпуса, электрически соединенные между собой и корпусом устройства, и позволяющего производить отладку нескольких корабельных цифровых управляющих систем независимо друг от друга (RU патент №2138846). Каждый канал данного устройства содержит разъем ввода-вывода, модуль ввода-вывода цифровых данных в виде блока согласования, информационного регистра, регистра команд, модуль отображения информации в виде блока индикации, модуль задания параметров информационного обмена в виде блока задания признака контролируемого параметра, модуль задания ошибок цифрового обмена в виде блока задания сбоев и блока задания неисправностей (могут содержать клавиатуру), управляющий модуль в виде дешифратора команд, буферного регистра, счетчика времени, группы триггеров, группы элементов И, генератора тактовых импульсов, блоков сравнения, группы счетчиков сбоев, элементов НЕ, дешифратора кода времени, элемента задержки, группы элементов запрета. Через разъем ввода-вывода каждый из каналов соединен своим входом и выходом соответственно с выходом и входом корабельной цифровой управляющей системы, которые предназначены для стыковки с объектом управления. Устройство позволяет обеспечивать режим контроля и отладки управляющей цифровой системы, работающей по штатным программам в реальном масштабе времени. Недостатком данного устройства является невозможность осуществления с его помощью полностью достоверной имитации, связанная с отсутствием обмена разовыми командами.

Наиболее близким способом, взятым за прототип, является способ проверки пусковой аппаратуры самолета (US, патент №5414347), включающий в себя предполетную проверку аппаратуры самолета. При этом к пусковой аппаратуре самолета подключают устройство имитации, формируют управляющие сигналы с помощью управляющего модуля и представляют результаты проверки с помощью модуля отображения информации. Недостатком данного способа является неполная достоверность имитации взаимодействия ракеты с аппаратурой самолета из-за отсутствия проверок реакции аппаратуры самолета на возможные ошибки цифрового обмена и на возможные ошибки разовых команд.

Данный способ реализован с помощью устройства имитации, включающего портативный проверочный блок, имеющий множество разъемов ввода-вывода; множество кабелей, соединяющих пусковую аппаратуру самолета и проверочный блок; радиолокационное устройство, приспособленное под радиочастотный сигнал, и кабель, соединяющий радиолокационное устройство с проверочным блоком (US патент №5414347). Портативный проверочный блок имеет модуль отображения информации в виде съемного дисплея и модуль задания параметров информационного обмена в виде съемной клавиатуры. В качестве управляющего модуля используется микропроцессор. Данное устройство имеет также модуль MIL-STD 1553, состоящий из модуля ввода-вывода цифровых данных и модуля ввода-вывода разовых команд. С помощью данного устройства проводят предполетную проверку пусковой аппаратуры самолета. Недостатком данного устройства является невозможность осуществления с его помощью полностью достоверной имитации взаимодействия ракеты с аппаратурой самолета из-за отсутствия проверок реакции аппаратуры самолета на возможные ошибки цифрового обмена и на возможные ошибки разовых команд. Кроме того, данное устройство использует в качестве носителя только самолет.

Общими недостатками всех рассмотренных выше способов и устройств являются неполная достоверная проверка электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя из-за отсутствия проверки реакции аппаратуры носителя на возможные ошибки, в том числе разовых команд, а также их использование с аппаратурой только одного конкретного типа носителя.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков, создание способа имитации для достоверной проверки электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя и устройства для его реализации.

Поставленная задача решается за счет того, что имитацию электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя осуществляют следующим образом: задают параметры информационного обмена, формируют управляющие сигналы в соответствии с логикой работы ракеты при ее электрическом и информационном взаимодействии с аппаратурой носителей, осуществляют имитацию функционирования ракеты в штатном режиме, осуществляют имитацию функционирования ракеты при ошибках цифрового обмена; осуществляют имитацию функционирования ракеты при ошибках разовых команд, наглядно отображают ход и результаты имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя.

В одном частном случае задача изобретения решается за счет того, что перед проведением имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя осуществляют самотестирование устройства имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя с помощью подключения к разъему ввода-вывода канала контрольной заглушки, перемыкающей линии ввода-вывода цифровых данных и линии ввода-вывода разовых команд.

В другом частном случае задача изобретения решается за счет того, что перед проведением имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя дополнительно осуществляют проверку линий связи между устройством имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя и аппаратурой носителя, путем поочередного подключения к разъему устройства имитации проверяемых каналов аппаратуры носителя.

В третьем частном случае задача изобретения решается за счет того, что дополнительно осуществляют имитацию ракеты по потребляемому току путем подключения к разъему каждого канала устройства имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя узла электронной нагрузки соответствующего канала, и формируют управляющие сигналы узла электронной нагрузки с помощью блока управления узлом электронной нагрузки.

Поставленная задача также решается за счет того, что устройство имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя содержит корпус, по крайней мере один канал, включающий в себя разъем ввода-вывода, установленный на корпусе, а также общие для всех каналов, установленные в корпусе: управляющий модуль, модуль ввода-вывода цифровых данных, модуль ввода-вывода разовых команд, модуль отображения информации, модуль задания параметров информационного обмена, модуль задания ошибок цифрового обмена, модуль задания ошибок разовых команд, коммутационную плату, преобразователь питания, разъем источника питания, при этом группа входов и выходов разъема ввода-вывода канала соединена с группой входов и выходов модуля ввода-вывода разовых команд, группа входов и выходов разъема ввода-вывода канала соединена с группой входов и выходов модуля ввода-вывода цифровых данных, группа входов и выходов модуля ввода-вывода цифровых данных соединена с группой входов и выходов управляющего модуля, группа входов и выходов модуля ввода-вывода разовых команд соединена с группой входов и выходов управляющего модуля, группа входов и выходов коммутационной платы соединена с группой входов и выходов управляющего модуля, группа выходов модуля задания параметров информационного обмена соединена с группой входов коммутационной платы, группа входов модуля отображения информации соединена с группой выходов коммутационной платы, выход разъема источника питания соединен с входом преобразователя питания, группа выходов преобразователя питания соединена с группой входов коммутационной платы, группа выходов модуля задания ошибок цифрового обмена соединена с группой входов коммутационной платы, группа выходов модуля задания ошибок разовых команд соединена с группой входов модуля ввода-вывода разовых команд, причем группа входов и выходов разъема ввода-вывода канала являются информационным входом и выходом соответствующего канала.

В первом частном случае задача решается за счет того, что устройство имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя дополнительно содержит общие для всех каналов мультиплексор аналоговых сигналов, установленный в корпусе, и разъем проверки линий связи, установленный на корпусе, в котором группа выходов разъема проверки линий связи соединена с группой входов мультиплексора аналоговых сигналов, выход мультиплексора аналоговых сигналов соединен с входом коммутационной платы.

Во втором частном случае задача решается за счет того, что каждый канал устройства имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя дополнительно содержит разъем узла электронной нагрузки канала, установленный на корпусе устройства, и блок управления узлом электронной нагрузки канала, установленный в корпусе устройства, при этом группа входов блока управления узлом электронной нагрузки канала соединена с группой выходов коммутационной платы, группа выходов разъема узла электронной нагрузки канала соединена с группой входов коммутационной платы, группа выходов блока управления узлом электронной нагрузки канала соединена с группой входов разъема узла электронной нагрузки канала.

В третьем частном случае задача решается за счет того, что в устройстве имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя модуль отображения информации включает в себя установленный в корпусе видеоадаптер и установленный на корпусе дисплей, при этом группа входов дисплея соединена с группой выходов платы коммутационной, группа выходов управляющего модуля соединена с группой входов видеоадаптера, группа выходов видеоадаптера соединена с группой входов дисплея.

В четвертом частном случае задача решается за счет того, что устройство имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя дополнительно содержит разъем для внешнего дисплея, установленный на корпусе устройства, при этом группа входов разъема для внешнего дисплея соединена с группой выходов модуля отображения информации.

В пятом частном случае задача решается за счет того, что устройство имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя дополнительно содержит разъем для внешней клавиатуры, установленный на корпусе устройства, при этом группа выходов разъема для внешней клавиатуры соединена с группой входов управляющего модуля.

Сущность изобретения поясняется чертежами. Схема подключения устройства имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя к аппаратуре носителя представлена на фиг.1. Структурная схема устройства имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя для реализации способа имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя представлена на фиг.2. Структурная схема одного из вариантов устройства имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя для реализации способа имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя представлена на фиг.3.

На фиг.2, 3 обозначены:

1 - модуль отображения информации;

2 - модуль задания параметров информационного обмена;

3 - модуль задания ошибок цифрового обмена;

4 - коммутационная плата;

5 - модуль ввода-вывода цифровых данных;

6 - модуль ввода-вывода разовых команд;

7 - управляющий модуль;

8 - преобразователь питания;

9 - модуль задания ошибок разовых команд;

10 - разъем источника питания;

11 - разъем ввода-вывода канала;

12 - блок управления узлом электронной нагрузки канала;

13 - мультиплексор аналоговых сигналов;

14 - разъем узла электронной нагрузки канала;

15 - разъем проверки линий связи;

16 - разъем для внешней клавиатуры;

17 - разъем для внешнего дисплея;

18 - узел электронной нагрузки канала.

Предлагаемый способ заключается в том, что к аппаратуре носителя подсоединяют устройство имитации, с помощью модуля задания параметров информационного обмена 2 задают параметры информационного обмена и режимы работы, с помощью управляющего модуля 7 принимают, анализируют и в соответствии с логикой формируют управляющие сигналы, с помощью модуля ввода-вывода цифровых данных 5 обеспечивают прием и выдачу цифровых данных, с помощью модуля ввода-вывода разовых команд 6 обеспечивают прием и выдачу разовых команд, с помощью модуля ввода-вывода цифровых данных 5 и модуля ввода-вывода разовых команд 6 осуществляют информационный обмен по ГОСТ 18977-79, сигналы с модуля ввода-вывода цифровых данных 5 подают на управляющий модуль 7, ответные сигналы с управляющего модуля 7 подают на модуль ввода-вывода цифровых данных 5, осуществляют имитацию функционирования ракеты в штатном режиме и проводят проверку правильности функционирования аппаратуры носителя в штатном режиме, фиксируют количество отклонений каждого контролируемого параметра от заданных ограничений, с помощью модуля задания ошибок цифрового обмена 3 осуществляют имитацию функционирования ракеты при ошибках цифрового обмена и проверяют реакцию аппаратуры носителя на ошибки цифрового обмена, с помощью модуля задания ошибок разовых команд 9 осуществляют имитацию функционирования ракеты при ошибках разовых команд и проверяют реакцию аппаратуры носителя на ошибки разовых команд, с помощью модуля отображения информации 1 представляют информационный обмен и процесс проверки.

Повышение достоверности имитации достигается за счет дополнительного проведения имитации функционирования ракеты при ошибках цифрового обмена и имитации функционирования ракеты при ошибках разовых команд. Это позволяет повысить качество проверки аппаратуры носителя за счет проверки реакции аппаратуры носителя на ошибки цифрового обмена, и проверки реакции аппаратуры носителя на ошибки разовых команд.

При реализации способа имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя перед проведением имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя возможно проведение самотестирования устройства имитации, для этого подключают к разъему ввода-вывода тестируемого канала 11 контрольную заглушку и подают на ее клеммы напряжение 27В. С помощью заглушки перемыкают линии ввода-вывода разовых команд и линии ввода-вывода цифровых данных, сравнивают выданные и принятые сигналы и выдают заключение об исправности проверяемого канала.

При реализации способа имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя перед проведением имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя возможно осуществление проверки линий связи между устройством имитации и аппаратурой носителя, для этого к разъему проверки линий связи 15 устройства поочередно подключают проверяемые каналы аппаратуры носителя, линии связи проверяют непрерывно, при этом обеспечивают проверку наличия и правильности выдачи напряжения питания 27 В, измеряют величину напряжения на каждом электрическом контакте разъема проверки линий связи 15, также обеспечивают проверку отсутствия каких-либо напряжений на минусовых контактах и отсутствия или наличия напряжений по линиям ввода-вывода разовых команд. В модуле отображения информации 1 выдают сообщение о результатах проверки.

При необходимости осуществления проверки возможности аппаратуры носителя обеспечить ракете требуемый ток потребления, к разъему узла электронной нагрузки 14 проверяемого канала устройства подключают узел электронной нагрузки 18, с помощью блока управления узлом электронной нагрузки 12 формируют управляющие сигналы узла электронной нагрузки 18, в модуле отображения информации 1 показывают текущие значения потребляемого тока.

Введение дополнительно самотестирования устройства, проверки линий связи и проверки возможности аппаратуры носителя обеспечивать ракете требуемый ток потребления также повышает достоверность проверки электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя.

Предлагаемый способ имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя предназначен для предпусковой проверки аппаратуры носителя, преимущественно предназначенного для запуска ракетного вооружения.

Существующая элементная база позволяет реализовать предлагаемый способ, что характеризует данное изобретение как промышленно применимое.

Предлагаемое устройство имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя содержит (фиг.2): модуль отображения информации 1, модуль задания параметров информационного обмена 2, модуль задания ошибок цифрового обмена 3; плату коммутационную 4, модуль ввода-вывода цифровых данных 5, модуль ввода-вывода разовых команд 6, управляющий модуль 7, преобразователь питания 8, модуль задания ошибок разовых команд 9, разъем источника питания 10, разъем ввода-вывода по крайней мере одного канала 11, при этом группа входов и выходов разъема ввода-вывода канала 11 соединена с группой входов и выходов модуля ввода-вывода разовых команд 6, группа входов и выходов разъема ввода-вывода канала 11 соединена с группой входов и выходов модуля ввода-вывода цифровых данных 5, группа входов и выходов модуля ввода-вывода цифровых данных 5 соединена с группой входов и выходов управляющего модуля 7, группа входов и выходов модуля ввода-вывода разовых команд 6 соединена с группой входов и выходов управляющего модуля 7, группа входов и выходов коммутационной платы 4 соединена с группой входов и выходов управляющего модуля 7, группа выходов модуля задания параметров информационного обмена 2 соединена с группой входов коммутационной платы 4, группа входов модуля отображения информации 1 соединена с группой выходов коммутационной платы 4, выход разъема источника питания 10 соединен с входом преобразователя питания 8, группа выходов преобразователя питания 8 соединена с группой входов коммутационной платы 4, группа выходов модуля задания ошибок цифрового обмена 3 соединена с группой входов коммутационной платы 4, группа выходов модуля задания ошибок разовых команд 9 соединена с группой входов модуля ввода-вывода разовых команд 6, причем группа входов и выходов разъема ввода-вывода канала 11 являются информационным входом и выходом соответствующего канала.

При необходимости осуществления проверки линий связи предлагаемое устройство (фиг.3) дополнительно содержит мультиплексор аналоговых сигналов 13, разъем проверки линий связи 15, при этом группа выходов разъема проверки линий связи 15 соединена с группой входов мультиплексора аналоговых сигналов 13, группа выходов мультиплексора аналоговых сигналов 13 соединена с входом коммутационной платы 4.

При необходимости осуществления имитации тока потребления предлагаемое устройство (фиг.3) дополнительно содержит блок управления узлом электронной нагрузки по крайней мере одного канала 12, разъем узла электронной нагрузки по крайней мере одного канала 14, при этом группа входов разъема узла электронной канала 14 соединена с группой выходов блока управления узлом электронной канала 12, группа выходов разъема узла электронной нагрузки канала 14 соединена с группой входов коммутационной платы 4. группа входов блока управления узлом электронной нагрузки канала 12 соединена с группой выходов коммутационной платы 4.

В предлагаемом устройстве модуль отображения информации 1 может состоять из установленного в корпусе видеоадаптера и установленного на корпусе дисплея, при этом группа входов дисплея соединена с группой выходов платы коммутационной 4, группа выходов управляющего модуля 7 соединена с группой входов видеоадаптера, группа выходов видеоадаптера соединена с группой входов дисплея.

Предлагаемое устройство также может содержать установленный на корпусе разъем для подключения внешнего дисплея 17, при этом группа входов разъема для внешнего дисплея 17 соединена с группой выходов модуля отображения информации 1, группа входов модуля отображения информации 1 соединена с группой выходов управляющего модуля 7 (см. фиг.3).

Устройство также может содержать разъем для подключения внешней клавиатуры 16, при этом группа выходов разъема для внешней клавиатуры 16 соединена с группой входов управляющего модуля 7 (см. фиг.3).

Модуль отображения информации 1 может состоять из модуля индикации разовых команд (не показан), содержащего, например, светодиоды, расположенные на корпусе устройства и дисплея (не показан), например электролюминесцентного дисплея Planar EL 320/240/36, состоящего из стеклянной электролюминесцентной панели и управляющей электроники, собранных в едином блоке; видеоадаптера (не показан), например видеоадаптера Octagon System 2430 PC/104 SVGA, и коммутационной платы видеоадаптера (не показана). Группа входов дисплея соединена с группой выходов коммутационной платы видеоадаптера, группа входов коммутационной платы видеоадаптера соединена с группой выходов видеоадаптера, группа входов коммутационной платы видеоадаптера соединена с группой выходов коммутационной платы 4, группа входов видеоадаптера соединена с группой выходов управляющего модуля 7. С группой выходов видеоадаптера может быть соединена группа входов разъема для внешнего дисплея 17, на котором также можно отображать контролируемые параметры.

Модуль задания параметров информационного обмена 2 может состоять из клавиатуры, например модуля клавиатуры Octagon Systems КР-2-16. Модуль клавиатуры используется для организации взаимодействия с оператором - выбора режима работы и ввода данных в устройство.

Модуль задания ошибок цифрового обмена 3 также может состоять из клавиатуры, например модуля клавиатуры Octagon Systems КР-2-16.

Модуль задания ошибок разовых команд 9 может состоять из линейки переключателей, расположенных на корпусе устройства. При помощи переключателей, разрывающих соответствующие электрические цепи, можно осуществлять ручную имитацию ошибок в выдаче разовых команд.

Модуль ввода-вывода разовых команд 6 может быть выполнен в виде платы Diamond System IR 104-20.

Управляющий модуль 7 может представлять собой процессорную плату, например Diamond Systems Prometheus PR-Z32-EA-ST, выполненную в стандарте PC/104 и включающую в себя центральный процессор, аналого-цифровой преобразователь и цифроаналоговый преобразователь.

Питание предлагаемого устройства можно осуществлять от сети переменного тока 220 В (50 Гц) и от сети постоянного тока 27 В, что позволяет применять предлагаемое устройство с аппаратурой различных типов носителей. В качестве преобразователя питания 8 от сети постоянного тока можно использовать Diamond System HE104-512-V512-T.

В качестве преобразователя питания (не показан) от сети переменного тока 220 В можно использовать преобразователь питания АСЕ-890А. В устройстве также может быть переключатель для включения питания и переключатель для выбора типа питания.

Мультиплексор аналоговых сигналов 13 может состоять из собственно мультиплексора, например модуля Fastwel AIMUX-32C, и модуля резистивных делителей (не показан). В таком случае группа выходов разъема проверки линий связи 15 соединена с группой входов модуля резистивных делителей, группа выходов модуля резистивных делителей соединена с группой входов мультиплексора аналоговых сигналов 13. Выход мультиплексора аналоговых сигналов 13 соединен с входом платы коммутационной 4, выход платы коммутационной 4 соединен с входом управляющего модуля 7.

Предлагаемое устройство может иметь несколько независимых каналов и может обеспечивать одновременный контроль нескольких точек подвески ракет к носителю и реализацию одновременного старта. Оно обеспечивает имитацию ракеты и более достоверную проверку ее электрического и информационного взаимодействии с аппаратурой носителя по ГОСТ 18977-79, работает в широком диапазоне температур (от -40 до +50°С).

Рассмотрим работу устройства имитации на примере работы схемы устройства, представленной на фиг.2.

Разъем ввода-вывода канала 11 предлагаемого устройства соединяют с соответствующим каналом аппаратуры носителя при помощи кабеля (см. фиг.1). Сигналы от аппаратуры носителя через разъем ввода-вывода канала 11 поступают на модуль ввода-вывода цифровых данных 5, ответные сигналы с модуля ввода-вывода цифровых данных 5 через соответствующий разъем ввода-вывода канала 11 поступают на аппаратуру носителя. Модуль ввода-вывода цифровых данных 5 обеспечивает прием и выдачу цифровых данных по ГОСТ 18977-79. С модуля ввода-вывода цифровых данных 5 сигналы поступают на управляющий модуль 7, ответные сигналы с управляющего модуля 7 поступают на модуль ввода-вывода цифровых данных 5. Также сигналы от аппаратуры носителя через разъем ввода-вывода канала 11 поступают на модуль ввода-вывода разовых команд 6, ответные сигналы с модуля ввода-вывода разовых команд 6 поступают через соответствующий разъем ввода-вывода канала 11 на аппаратуру носителя. Модуль ввода-вывода разовых команд 6 формирует разовые команды. Сигналы с модуля ввода-вывода разовых команд 6 поступают на управляющий модуль 7, ответные сигналы с управляющего модуля 7 поступают на модуль ввода-вывода разовых команд 6. Управляющий модуль 7 принимает, анализирует и в соответствии с логикой формирует управляющие сигналы и разовые команды.

Сигналы с модуля задания параметров информационного обмена 2 поступают на коммутационную плату 4. Коммутационная плата 4 коммутирует сигналы, поступающие к управляющему модулю 7. Сигналы с коммутационной платы 4 поступают на управляющий модуль 7, ответные сигналы с управляющего модуля 7 поступают на коммутационную плату 4, сигналы с коммутационной платы 4 поступают на модуль отображения информации 1. Модуль отображения информации 1 служит для наглядного представления информационного обмена и результатов проверки.

Имитацию информационного обмена с аппаратурой носителя начинают после выдачи с аппаратуры носителя питания на устройство имитации. Имитацию электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя осуществляют следующим образом: на модуле задания параметров информационного обмена 2, например на клавиатуре, выбирают режим имитации. При имитации проверяют работу аппаратуры носителя в штатном режиме в реальном масштабе времени. При имитации непрерывно фиксируют количество отклонений каждого контролируемого параметра от заданных ограничений. Эту информацию представляют в модуле отображения информации 1 (например, на экране дисплея) в виде списка контролируемых параметров.

Для имитации ошибок разовых команд в модуле задания ошибок разовых команд 9 разрывают соответствующие электрические цепи. Наличие или отсутствие разовой команды представляют с помощью модуля отображения информации 1, например в виде линейки светодиодов.

Предлагаемое устройство имитации позволяет провести автономное самотестирование устройства перед проведением работ.

При осуществлении самотестирования устройства к тестируемому разъему ввода-вывода канала 11 подключают контрольную заглушку и подают на ее клеммы напряжение 27 В. На модуле задания параметров информационного обмена 2, например на клавиатуре, выбирают режим самотестирования. С помощью заглушки перемыкают линии ввода-вывода разовых команд и линии ввода-вывода цифровых данных, причем выдают тестовые команды и сигналы по одним линиям и принимают их по другим, сравнивают выданные и принятые сигналы и выдают заключение об исправности тестируемого канала. При отрицательном результате самотестирования на модуле отображения информации 1, например на экране дисплея, показывают список отказавших линий информационного обмена. Самотестирование может обеспечивать глубокую диагностику неисправностей (с глубиной выявления неисправностей до конкретно отказавшей линии информационного обмена).

С целью проверки возможности аппаратуры носителя обеспечить ракете требуемый ток потребления к разъему узла электронной нагрузки по крайней мере одного канала 14 устройства подключают соответствующий узел электронной нагрузки канала 18. Сигналы с разъема узла электронной нагрузки канала 14 поступают на коммутационную плату 4, сигнал с коммутационной платы 4 поступает на управляющий модуль 7, ответный сигнал с управляющего модуля 7 поступает на коммутационную плату 4. Сигнал с коммутационной платы 4 поступает на соответствующий блок управления узлом электронной нагрузки канала 12, сигнал с блока управления узлом электронной нагрузки канала 12 поступает на соответствующий разъем узла электронной нагрузки канала 14. Сигналы с управляющего модуля 7 поступают на коммутационную плату 3, сигналы с коммутационной платы 4 поступают на модуль отображения информации 1. Блок управления узла электронной нагрузки канала 12 осуществляет формирование управляющих сигналов узла электронной нагрузки канала 18 и обеспечивает имитацию ракеты по потребляемому току. Управляющий модуль 7 выдает сигнал, пропорциональный текущему значению потребляемого тока. Текущее значение потребляемого тока показывают в модуле отображения информации 1, например на экране дисплея.

С целью проверки линий связи аппаратуры носителя с ракетой к разъему проверки линий связи 15 предлагаемого устройства имитации подключают кабель, соединяющий устройство имитации с проверяемым каналом аппаратуры носителя. На модуле задания параметров информационного обмена 2, например на клавиатуре, выбирают режим проверки линий связи.

Сигналы с разъема проверки линий связи 15 поступают на модуль резистивных делителей (не показан), в котором уменьшают значение напряжения на каждой входной линии в 4 раза, а с модуля резистивных делителей поступают на вход мультиплексора аналоговых сигналов 13. С помощью мультиплексора аналоговых сигналов 13 обеспечивают последовательную коммутацию 16-ти входных каналов на один выходной канал в соответствии с управляющим кодом, выдаваемым управляющим модулем 7 по 8-ми линиям TTL-сигналов. Сигнал с выхода мультиплексора аналоговых сигналов 13 поступает на вход коммутационной платы 4, сигнал с коммутационной платы 4 поступает на управляющий модуль 7. Текущие значения напряжений анализируют с помощью управляющего модуля 7. Линии связи проверяют непрерывно с заданной частотой. При этом обеспечивают проверку наличия и правильности выдачи напряжения питания 27 В, измеряют величину напряжения на каждом электрическом контакте разъема проверки линий связи 15, также осуществляют проверку отсутствия каких-либо напряжений на минусовых контактах и отсутствие или наличие напряжений по линиям ввода-вывода разовых команд. Сигналы с управляющего модуля 7 поступают на коммутационную плату 4, сигналы с коммутационной платы 4 поступают на модуль отображения информации 1. В модуле отображения информации 1, например на экране дисплея, показывают результаты проверки.

При наличии в аппаратуре носителя нескольких каналов к разъему проверки линий связи 15 поочередно подключают все каналы.

Предлагаемое устройство имитации является универсальным по использованию с различными типами носителей и позволяет повысить достоверность проверки электрического и информационного взаимодействия ракеты и аппаратуры носителя за счет введения модуля задания ошибок разовых команд и модуля задания ошибок цифрового обмена.

С помощью предлагаемого устройства осуществляют полную и достоверную имитацию электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя.

Представленные чертежи и описание устройства позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить устройство промышленным способом, что характеризует предлагаемое изобретение как промышленно применимое.

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и предназначено для проверки электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя при помощи устройства, имитирующего предполетные функции ракеты. Устройство имитации может иметь несколько независимых каналов и может обеспечивать имитацию нескольких ракет с целью одновременного контроля нескольких точек подвески и реализации режима одновременного старта. Каждый канал включает в себя линии ввода-вывода разовых команд и линии ввода-вывода цифровых данных. Устройство имитации содержит управляющий модуль в виде процессорной платы, модуль ввода-вывода цифровых данных, модуль ввода-вывода разовых команд, модуль задания ошибок цифровых данных, модуль задания ошибок разовых команд, модуль отображения информации, модуль задания параметров информационного обмена и хотя бы один канал, включающий в себя разъем ввода-вывода. Технический результат - повышение достоверности имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя, при котором задают параметры информационного обмена, формируют управляющие сигналы в соответствии с логикой работы ракеты при ее электрическом и информационном взаимодействии с аппаратурой носителя, осуществляют имитацию функционирования аппаратуры носителя в штатном режиме, осуществляют имитацию функционирования ракеты при ошибках цифрового обмена; осуществляют имитацию функционирования ракеты при возможных ошибках разовых команд, наглядно отображают ход и результаты имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя.

2. Способ по п.1, при котором перед проведением имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя осуществляют самотестирование устройства имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя с помощью подключения к разъему ввода-вывода тестируемого канала контрольной заглушки, перемыкающей линии ввода-вывода цифровых данных и линии ввода-вывода разовых команд.

3. Способ по п.1, при котором перед проведением имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя дополнительно осуществляют проверку линий связи между ракетой и аппаратурой носителя путем поочередного подключения к разъему устройства имитации проверяемых каналов аппаратуры носителя.

4. Способ по п.1, при котором дополнительно осуществляют имитацию ракеты по потребляемому току путем подключения к разъему каждого канала устройства имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя узла электронной нагрузки и формирования управляющих сигналов узла электронной нагрузки с помощью блока управления узлом электронной нагрузки.

5. Устройство имитации электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя, содержащее корпус, по крайней мере один канал, включающий в себя разъем ввода-вывода, установленный на корпусе, а также общие для всех каналов, установленные в корпусе: управляющий модуль, модуль ввода-вывода цифровых данных, модуль ввода-вывода разовых команд, модуль отображения информации, модуль задания параметров информационного обмена, модуль задания ошибок цифрового обмена, модуль задания ошибок разовых команд, коммутационную плату, преобразователь питания, установленный на корпусе разъем источника питания, в котором группа входов и выходов разъема ввода-вывода канала соединена с группой входов и выходов модуля ввода-вывода разовых команд, группа входов и выходов разъема ввода-вывода канала соединена с группой входов и выходов модуля ввода-вывода цифровых данных, группа входов и выходов модуля ввода-вывода цифровых данных соединена с группой входов и выходов управляющего модуля, группа входов и выходов модуля ввода-вывода разовых команд соединена с группой входов и выходов управляющего модуля, группа входов и выходов коммутационной платы соединена с группой входов и выходов управляющего модуля, группа выходов модуля задания параметров информационного обмена соединена с группой входов коммутационной платы, группа входов модуля отображения информации соединена с группой выходов коммутационной платы, выход разъема источника питания соединен с входом преобразователя питания, группа выходов преобразователя питания соединена с группой входов коммутационной платы, группа выходов модуля задания ошибок цифрового обмена соединена с группой входов коммутационной платы, группа выходов модуля задания ошибок разовых команд соединена с группой входов модуля ввода-вывода разовых команд, причем группа входов и выходов разъема ввода-вывода канала является информационным входом и выходом соответствующего канала.

6. Устройство по п.5, дополнительно содержащее общие для всех каналов мультиплексор аналоговых сигналов, установленный в корпусе, и разъем проверки линий связи, установленный на корпусе, в котором группа выходов разъема проверки линий связи соединена с группой входов мультиплексора аналоговых сигналов, выход мультиплексора аналоговых сигналов соединен с входом коммутационной платы.

7. Устройство по п.5, в котором каждый канал дополнительно включает в себя разъем узла электронной нагрузки, установленный на корпусе устройства, и блок управления узлом электронной нагрузки, установленный в корпусе устройства, причем группа входов блока управления узлом электронной нагрузки соединена с группой выходов коммутационной платы, группа выходов разъема узла электронной нагрузки соединена с группой входов коммутационной платы, группа выходов блока управления узлом электронной нагрузки соединена с группой входов разъема узла электронной нагрузки.

8. Устройство по п.5, в котором модуль отображения информации включает в себя установленный в корпусе видеоадаптер и установленный на корпусе дисплей, причем группа входов дисплея соединена с группой выходов платы коммутационной, группа выходов управляющего модуля соединена с группой входов видеоадаптера, группа выходов видеоадаптера соединена с группой входов дисплея.

9. Устройство по п.5, содержащее дополнительно разъем для внешнего дисплея, установленный на корпусе устройства, в котором группа входов разъема для внешнего дисплея соединена с группой выходов модуля отображения информации.

10. Устройство по п.5, содержащее дополнительно разъем для внешней клавиатуры, установленный на корпусе устройства, в котором группа выходов разъема для внешней клавиатуры соединена с группой входов управляющего модуля.