УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИИ АППАРАТУРЫ НОСИТЕЛЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА С РАКЕТОЙ Российский патент 2012 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и предназначено для контроля электрического и информационного взаимодействия ракеты с аппаратурой носителя при помощи устройства, имитирующего аппаратуру носителя, в том числе в момент подготовки и пуска и в автономном полете ракеты.

Известна система для проверки бортовых систем беспилотного летательного аппарата (БПЛА), включающая в себя устройство коммутации, устройство контроля системы управления, устройство контроля электрооборудования, устройство самоконтроля, пульт управления, устройство гарантированного электропитания и имитатор цели (RU, патент №2205441, дата приоритета 13.12.2001 г.). Недостатками данной системы являются сложность и большие размеры системы, а также недостаточная глубина контроля БПЛА.

Известна автоматизированная система контроля БПЛА, имитирующая аппаратуру носителя и состоящая из блоков управления, вызова программ контроля, сопряжения, памяти, измерительных, тестовых воздействий, оценки и источников питания, которая дает обобщенную оценку состояния БПЛА на основании контроля параметров БПЛА (RU, патент №2248028, дата приоритета 18.08.2003 г.). Недостатками данной системы являются сложность и большие размеры системы, а также недостаточная глубина контроля БПЛА.

Известно устройство для контроля БПЛА, производящее проверку систем БПЛА, и включающее в себя станцию вооружения самолета и проверочный блок, размещаемый внутри проверяемой ракеты, (заявка ЕР 1923658 А2, дата приоритета 17.11.2006 г.). Недостатками данного устройства являются: необходимость использования станции вооружения самолета, а также необходимость разборки БПЛА для размещения проверочного блока, и недостаточная глубина контроля БПЛА.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства, имитирующего аппаратуру носителя и контролирующего электрическое и информационное взаимодействие аппаратуры носителя с ракетой, в том числе в момент подготовки и пуска, а также в автономном полете ракеты, и позволяющего увеличить глубину контроля БПЛА.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство имитации аппаратуры носителя для контроля информационного обмена с ракетой, содержит корпус с разъемом ввода-вывода цифровых данных, разъемом ввода-вывода разовых команд, разъемом модуля отображения информации и разъемом модуля задания параметров, установленными на корпусе, и модулем ввода-вывода цифровых данных, модулем ввода-вывода разовых команд, управляющим модулем, модулем аппаратного таймера, модулем хранения данных и платой расширения, установленными в корпусе, а также расположенные вне корпуса модуль задания параметров и модуль отображения информации, при этом первая группа входов-выходов разъема ввода-вывода цифровых данных соединена с первой группой входов-выходов модуля ввода-вывода цифровых данных, первая группа входов-выходов разъема ввода-вывода разовых команд соединена с первой группой входов-выходов модуля ввода-вывода разовых команд, группа входов-выходов аппаратного таймера соединена с первой группой входов-выходов платы расширения, вторая группа входов-выходов модуля ввода-вывода цифровых данных соединена со второй группой входов-выходов платы расширения, вторая группа входов-выходов модуля ввода-вывода разовых команд соединена с третьей группой входов-выходов платы расширения, четвертая группа входов-выходов платы расширения соединена с первой группой входов-выходов управляющего модуля, вторая группа выходов управляющего модуля соединена с разъемом модуля отображения информации, выход разъема модуля отображения информации соединен с входом модуля отображения информации, третья группа входов управляющего модуля соединена с выходом разъема модуля задания параметров, четвертая группа выходов управляющего модуля соединена с входом модуля хранения данных, группа выходов разъема модуля отображения информации соединена с группой входов модуля отображения информации, группа входов разъема модуля задания параметров соединена с группой выходов модуля задания параметров, вторая группа входов-выходов разъема ввода-вывода цифровых данных соединена с первой группой входов-выходов блока коммутации, вторая группа входов-выходов разъема ввода-вывода разовых команд соединена со второй группой входов-выходов блока коммутации, третья группа входов-выходов блока коммутации соединена с бортразъемом проверяемой ракеты.

В первом частном случае задача решается за счет того, что устройство дополнительно содержит заглушку «Самоконтроль разовых команд», причем группа выходов заглушки «Самоконтроль разовых команд» соединена с группой входов разъема ввода-вывода разовых команд, а вход заглушки «Самоконтроль разовых команд» соединен с «+27В».

Во втором частном случае задача решается за счет того, что устройство дополнительно содержит заглушку «Самоконтроль цифровых данных», причем группа выходов заглушки «Самоконтроль разовых команд» соединена с группой входов разъема ввода-вывода цифровых данных.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены: на фиг.1 - структурная схема подключения проверяемой ракеты к устройству имитации аппаратуры носителя для контроля информационного обмена с ракетой; на фиг.2 - структурная схема подключения в режиме «Самоконтроль» устройства имитации аппаратуры носителя для контроля информационного обмена с ракетой.

На фиг.1, 2 обозначены:

1 - разъем ввода-вывода цифровых данных;

2 - разъем ввода-вывода разовых команд;

3 - модуль ввода-вывода цифровых данных;

4 - модуль ввода-вывода разовых команд;

5 - модуль аппаратного таймера;

6 - плата расширения;

7 - управляющий модуль;

8 - модуль хранения данных;

9 - разъем модуля отображения информации;

10 - разъем модуля задания параметров;

11 - модуль отображения информации;

12 - модуль задания параметров;

13 - корпус устройства;

14 - блок коммутации;

15 - бортразъем ракеты;

16 - ракета;

17 - заглушка «Самоконтроль цифровых данных»;

18 - заглушка «Самоконтроль разовых команд»;

19 - источник постоянного напряжения «+27В».

Предлагаемое устройство, схема которого представлена на фиг.1, в общем случае содержит корпус устройства 13 с установленными на нем разъемом ввода-вывода цифровых данных 1, разъемом ввода-вывода разовых команд 2, разъемом модуля отображения информации 9, разъемом модуля задания параметров 10, а также установленные в корпусе устройства 13 модуль ввода-вывода цифровых данных 3, модуль ввода-вывода разовых команд 4, управляющий модуль 7, модуль аппаратного таймера 5, модуль хранения данных 8 и плата расширения 6, а также расположенные вне корпуса устройства 13 модуль отображения информации 11 и модуль задания параметров 12, при этом первая группа входов-выходов разъема ввода-вывода цифровых данных 1 соединена с первой группой входов-выходов модуля ввода-вывода цифровых данных 3, первая группа входов-выходов разъема ввода-вывода разовых команд 2 соединена с первой группой входов-выходов модуля ввода-вывода разовых команд 4, группа входов-выходов модуля аппаратного таймера 5 соединена с первой группой входов-выходов платы расширения 6, вторая группа входов-выходов модуля ввода-вывода цифровых данных 1 соединена со второй группой входов-выходов платы расширения 6, вторая группа входов-выходов модуля ввода-вывода разовых команд 4 соединена с третьей группой входов-выходов платы расширения 6, четвертая группа входов-выходов платы расширения 6 соединена с первой группой входов-выходов управляющего модуля 7, вторая группа выходов управляющего модуля 7 соединена с разъемом модуля отображения информации 9, третья группа входов управляющего модуля 7 соединена с выходом разъема модуля задания параметров 10, четвертая группа выходов управляющего модуля 7 соединена с входом модуля хранения данных 8, группа выходов разъема модуля отображения информации 9 соединена с группой входов модуля отображения информации 11, группа входов разъема модуля задания параметров 10 соединена с группой выходов модуля задания параметров 12, вторая группа входов-выходов разъема ввода-вывода цифровых данных 1 соединена с первой группой входов-выходов блока коммутации 13, вторая группа входов-выходов разъема ввода-вывода разовых команд 2 соединена со второй группой входов-выходов блока коммутации 13, третья группа входов-выходов блока коммутации 13 соединена с бортразъемом ракеты 15.

При необходимости осуществления самоконтроля модуля ввода-вывода разовых команд 4 устройство может дополнительно содержать заглушку «Самоконтроль разовых команд» 18, при этом вторая группа входов-выходов заглушки «Самоконтроль разовых команд» 18 соединена со второй группой входов-выходов разъема ввода-вывода разовых команд 2, а первый вход заглушки «Самоконтроль разовых команд» 18 соединен с источником постоянного напряжения «+27В» 19.

При необходимости осуществления самоконтроля модуля ввода-вывода цифровых данных 3 устройство может дополнительно содержать заглушку «Самоконтроль цифровых данных» 17, при этом группа входов-выходов заглушки «Самоконтроль цифровых данных» 17 соединена со второй группой входов-выходов разъема ввода-вывода цифровых данных 1.

Устройство может быть реализовано на базе персонального компьютера (РII или РIII, ЖМД не менее 20Мб с ОС Windows 98/2000/ХР), в качестве модуля ввода-вывода цифровых данных 3 может быть использован модуль «РС429-3-44» приема-выдачи данных по ГОСТ 18977-79 фирмы «Элкус», в качестве модуля ввода-вывода разовых команд 4 - модуль разовых команд «ACL-7225» фирмы «Adiink», и в качестве модуля аппаратного таймера 5 - модуль таймера «DIO-64» фирмы ISP DAS. В качестве модуля задания параметров 12 может быть использована клавиатура и экран монитора.

Рассмотрим работу устройства на примере работы схемы устройства, представленной на фиг.1.

Устройство имитации может проверять работу ракеты в режимах предстартовой подготовки и пуска, а также автономного полета, производить расширенный контроль составных частей ракеты, в частности контроль головки самонаведения и инерциальной системы управления, и самоконтроль устройства имитации, и может быть использовано для оперативного контроля штатной ракеты и ее модификаций, а также ее составных частей, в частности головки самонаведения и инерциальной система управления, без разборки ракеты.

До начала работы в любом режиме необходимо ввести полетное задание и целеуказание, затем выбрать режим работы. Если предстартовая подготовка проведена успешно, осуществить имитацию пуска ракеты, после чего ракета переходит в режим автономного полета.

С помощью модуля задания параметров 12 задают параметры носителя и цели, при этом информация может быть задана в виде цифровых данных или в физических величинах, затем сигналы с управляющего модуля 7 через плату расширения 6 поступают на модуль ввода-вывода цифровых данных 3 и модуль ввода-вывода разовых команд 4, сигналы с модуля ввода-вывода цифровых данных 3 поступают через разъем ввода-вывода цифровых данных 1 на первый вход блока коммутации 13, а сигналы с модуля ввода-вывода разовых команд 3 через разъем ввода-вывода разовых команд 2 поступают на второй вход блока коммутации 13, сигналы с третьей группы входов-выходов блока коммутации 13 поступают на бортразъем ракеты 15, сигналы с бортразъема ракеты 15 поступают на блок коммутации 14, через разъем ввода-вывода цифровых данных 1 сигналы поступают на модуль ввода-вывода цифровых данных 3, и через разъем ввода-вывода разовых команд 2 - на модуль ввода-вывода разовых команд 4. Сигналы модуля ввода-вывода цифровых данных 3 и модуля ввода-вывода разовых команд 4 через плату расширения 6 поступают на управляющий модуль 7, из управляющего модуля 7 в модуль хранения данных 8, а также через разъем модуля отображения информации 9 на модуль отображения информации 11. На модуле отображения информации 11 отражают ход и результаты проверки.

В режиме расширенного контроля проверяют отдельные составные части ракеты 16: головку самонаведения (ГСН) и инерциальную систему управления (ИСУ) (на фиг. не показаны), для этого подключают устройство имитации через блок коммутации 14 к разъемам, расположенным на корпусе ракеты 16 (на фиг. не показаны), соединенным с разъемами ввода-вывода ИСУ и ГСН, что не требует разборки ракеты. В режиме расширенного контроля не производят имитацию пуска. Информационный обмен записывают для дальнейшей его обработки и анализа.

В режиме самоконтроля самого устройства собирают схему в соответствии с фиг.2, при этом соединяют группу выходов заглушки «Самоконтроль разовых команд» с группой входов разъема ввода-вывода разовых команд, а группу входов заглушки «Самоконтроль разовых команд» соединяют с источником постоянного напряжения «+27 В». Выбирают режим «Проверка модуля ввода-вывода разовых команд», наблюдают процесс обмена данными на модуле отображения информации 11, по окончании которого при успешном прохождении теста отображается надпись «Устройство исправно», а при отрицательном - «Устройство неисправно».

Затем соединяют группу выходов заглушки «Самоконтроль цифровых данных» с группой входов разъема ввода-вывода цифровых данных, выбирают режим «Проверка модуля ввода-вывода цифровых данных», наблюдают процесс обмена данными на модуле отображения информации 11, по окончании которого в строке «Результат» при успешном прохождении теста отображается надпись «Устройство исправно», а при отрицательном - «Устройство неисправно».

Предлагаемое устройство позволяет осуществить достоверную имитацию аппаратуры носителя и проконтролировать электрический и информационный обмен между ракетой и аппаратурой носителя и может быть использовано для проведения проверки ракеты на контрольно-испытательной станции, что позволяет повысить достоверность контроля, а также снизить стоимость отработки изделия на этапах опытно-конструкторских работ.

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

Изобретение относится к средствам имитации аппаратуры ракеты. Техническим результатом является повышение качества контроля аппаратуры ракеты за счет проверки работы в режимах предстартовой подготовки и пуска, а также автономного полета. Устройство содержит корпус с разъемом ввода-вывода цифровых данных, разъемом ввода-вывода разовых команд, разъемом модуля отображения информации и разъемом модуля задания параметров, и модулем ввода-вывода цифровых данных, модулем ввода-вывода разовых команд, управляющим модулем, модулем аппаратного таймера, модулем хранения данных и платой расширения, расположенные вне корпуса: модуль задания параметров и модуль отображения информации а группа входов-выходов блока коммутации, соединена с бортразъемом проверяемой ракеты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство имитации аппаратуры носителя для контроля информационного обмена с ракетой, содержащее корпус с разъемом ввода-вывода цифровых данных, разъемом ввода-вывода разовых команд, разъемом модуля отображения информации и разъемом модуля задания параметров, установленными на корпусе, и модулем ввода-вывода цифровых данных, модулем ввода-вывода разовых команд, управляющим модулем, модулем аппаратного таймера, модулем хранения данных и платой расширения, установленными в корпусе, а также расположенные вне корпуса модуль задания параметров и модуль отображения информации, при этом первая группа входов-выходов разъема ввода-вывода цифровых данных соединена с первой группой входов-выходов модуля ввода-вывода цифровых данных, первая группа входов-выходов разъема ввода-вывода разовых команд соединена с первой группой входов-выходов модуля ввода-вывода разовых команд, группа входов-выходов модуля аппаратного таймера соединена с первой группой входов-выходов платы расширения, вторая группа входов-выходов модуля ввода-вывода цифровых данных соединена со второй группой входов-выходов платы расширения, вторая группа входов-выходов модуля ввода-вывода разовых команд соединена с третьей группой входов-выходов платы расширения, четвертая группа входов-выходов платы расширения соединена с первой группой входов-выходов управляющего модуля, вторая группа выходов управляющего модуля соединена с разъемом модуля отображения информации, выход разъема модуля отображения информации соединен с входом модуля отображения информации, третья группа входов управляющего модуля соединена с выходом разъема модуля задания параметров, четвертая группа выходов управляющего модуля соединена с входом модуля хранения данных, группа выходов разъема модуля отображения информации соединена с группой входов модуля отображения информации, группа входов разъема модуля задания параметров соединена с группой выходов модуля задания параметров, вторая группа входов-выходов разъема ввода-вывода цифровых данных соединена с первой группой входов-выходов блока коммутации, вторая группа входов-выходов разъема ввода-вывода разовых команд соединена со второй группой входов-выходов блока коммутации, третья группа входов-выходов блока коммутации соединена с бортразъемом проверяемой ракеты.

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее заглушку «Самоконтроль разовых команд», причем группа выходов заглушки «Самоконтроль разовых команд» соединена с группой входов разъема ввода-вывода разовых команд, а вход заглушки «Самоконтроль разовых команд» соединен с источником постоянного напряжения «+27 В».

3. Устройство по пп.1 и 2, дополнительно содержащее заглушку «Самоконтроль цифровых данных», причем группа выходов заглушки «Самоконтроль цифровых данных» соединена с группой входов разъема ввода-вывода цифровых данных.