РЕГИСТРАТОР Российский патент 2015 года по МПК G01D9/00 G06F17/40 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в бортовых системах регистрации информации, вырабатываемой системами и агрегатами контролируемых транспортных средств, как на малых, так и на больших летательных аппаратах.

Известна система регистрации данных, содержащая блок сбора и обработки информации, эксплуатационный бортовой накопитель, защищенный бортовой накопитель, дополнительный бортовой накопитель, блок обработки видеоинформации (патент RU 2497082, МПК G01D 9/00, 27.10.13). Недостатком известной системы является применяемость только на больших летательных аппаратах из-за стоимости, массы и габаритов, что не приемлемо для малой авиации.

Известна малогабаритная система сбора и регистрации полетной информации (МБР), содержащая модуль сбора и преобразования, модуль контроля, модуль обработки звуковой информации, защищенный накопитель, снабженная модулем суммарной наработки малогабаритного бортового регистратора и двигателя на различных режимах, причем модуль сбора и преобразования, модуль контроля, модуль обработки звуковой информации, защищенный накопитель и модуль суммарной наработки МБР и двигателя на различных режимах соединены между собой по внутренней шине (RU 2454713, G06F 17/40, 09.03.11) (прототип).

Недостатками известной системы являются ограниченные функциональные возможности:

- отсутствие приема и обработки видеоинформации;

- недостаточная пропускная способность информации по внутренней шине.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей известной системы (см. RU 2454713 G06F 17/40, 09.03.11), как наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату, принятой за прототип, которая за счет введения дополнительных шин и модуля обработки видеоинформации расширяет функциональные возможности системы регистрации, увеличивает объем пропускной способности регистрируемой информации, что сокращает время расследования происшествия за счет оперативного получения зарегистрированной видеоинформации.

Технический результат достигается тем, что регистратор содержит модуль сбора и преобразования, модуль обработки звуковой информации, защищенный накопитель, модуль обработки видеоинформации, модуль суммарной наработки, модуль контроля, причем регистратор имеет информационные входы-выходы для подключения к датчикам и системам контролируемого объекта, к эксплуатационному бортовому накопителю (если имеется на объекте), к наземной аппаратуре обработки информации и бортовой системе отображения информации (если имеется на объекте). Регистратор отличается тем, что в его состав дополнительно введен модуль обработки видеоинформации 5 и вместо одной внутренней последовательной шины введены независимые последовательные шины:

шина 1 - между модулем контроля 7 и модулем сбора и преобразования 2 и модулем суммарной наработки 6;

шина 2 - между модулем контроля 7 и модулем обработки звуковой информации 3;

шина 3 - между модулем контроля 7 и защищенным накопителем 4;

шина 4 - между модулем контроля 7 и модулем обработки видеоинформации 5.

На чертеже представлена структурная схема регистратора. Регистратор 1 состоит из модулей: модуля сбора и преобразования 2, модуля обработки звуковой информации 3, защищенного накопителя 4, модуля обработки видеоинформации 5, модуля суммарной наработки 6, модуля контроля 7 и шин 1-4.

Регистратор данных работает следующим образом. Информация (данные), поступающая от датчиков и систем контролируемого объекта на информационные входы регистратора 1, преобразуется в цифровую форму в модуле сбора и преобразования 2 и через модуль контроля 7 преобразуется к виду, требуемому для записи в защищенный накопитель 4.

Программа обработки поступающей информации, программа подключения датчиков и систем, частота их опроса, структура информационного кадра, регистрируемая в защищенном накопителе, разрабатывается для каждого конкретного случая применения системы регистрации.

Опознавательные данные (номер борта, дата, астрономическое время и т.п.), которые также преобразуются для записи в информационные кадры, могут вводиться в регистратор 1 с пульта управления или с аппаратуры наземной обработки. Вся область памяти защищенного накопителя 4 подразделяется на информационную, где хранится вся регистрируемая информация, и служебную, где хранится специальная информация и программы, необходимые для привязки системы регистрации к конкретному объекту контроля.

В модуле обработке звуковой информации 3 поступающая звуковая информация на его входы от самолетного переговорного устройства и микрофонов преобразуется в цифровую форму, подвергается обработке по специальным алгоритмам для уменьшения требуемого для ее регистрации объема памяти (сжатие информации), и передается по шине 2 на модуль контроля 7. Через модуль контроля 7 записывается по шине 3 в защищенный накопитель 4, при этом информация, поступающая от отдельных звуковых каналов, пишется в отдельные зоны информационной области памяти, специально выделенные для этого.

Видеоинформация, поступающая в модуль 5, сжимается по выбранному алгоритму (например, MJPEG) и регистрируется в специально выделенной зоне в защищенном накопителе 4.

Время записи параметрической, аудио- и видеоинформации задается в технических требованиях к регистратору с организацией записи по типу «кольцо».

В процессе преобразования в записываемую звуковую и видеоинформацию периодически добавляются временные метки, полученные из параметрической информации, что обеспечивает общую временную синхронизацию всех потоков информации в системе.

Модуль суммарной наработки 6 представляет собой энергонезависимую память, в которую при подаче питания записывается суммарная наработка регистратора 1, суммарная наработка в полете - по наличию разовых команд включения двигателя, обжатия шасси или других признаков полетного режима, суммарная наработка двигателя и наработка двигателя на различных режимах работы записывается по информации с датчика оборотов ротора двигателя и датчика температуры двигателя. Все превышения допустимых режимов эксплуатации двигателя хранятся в энергонезависимой памяти модуля суммарной наработки 6, и при наземной обработке принимается решение о дальнейшей эксплуатации или отправке двигателя на ремонт, что влияет на безопасность полета.

Всей работой регистратора 1 управляет модуль контроля 7, выполненный на базе параллельной многоконтроллерной системы. Эта многоконтроллерная система обеспечивает параллельную потоковую обработку данных в реальном времени и включает в себя контроллеры:

центральный вычислительный контроллер;

контроллер шины 1 (параметрической информации);

контроллер шины 2 (аудиоинформации);

контроллер шины 4 (видеоинформации).

Центральный вычислительный контроллер производит сбор параметрической, звуковой и видеоинформации, форматирование и запись по шине 3 в защищенный накопитель 4. Одновременно центральный вычислительный процессор осуществляет управление контроллерами шин 1, 2, 4, которые обеспечивают по встроенным алгоритмам процесс сжатия информации в целях повышения пропускных способностей каналов, и производит анализ встроенного контроля каждого модуля с выдачей интегрального сигнала исправности оператору и связь с наземной аппаратурой обработки информации.

Применение параллельной потоковой обработки данных по шинам 1-4 параллельными вычислительными структурами позволило увеличить пропускной объем информации при минимальных весогабаритных характеристиках регистратора.

Обмен информацией между регистратором 1, бортовой системой отображения информации, аппаратурой наземной обработки, пультом управления осуществляется двунаправленной связью по последовательному коду.

Учитывая, что в современных накопителях применяются микросхемы энергонезависимой памяти большой емкости, то есть возможность записать видеоинформацию всего полета. При необходимости оператор программно может задать любой алгоритм записи видеоинформации.

Таким образом, наличие модуля обработки видеоинформации 5 в регистраторе 1 и регистрация видеоинформации в защищенный накопитель 4 позволит в случае авиационного происшествия проводить оценку техники пилотирования во время взлета-посадки и во время полета, анализировать работу основных систем объекта, информация которых выводится на многофункциональные индикаторы, регистрировать изображения закабинного пространства совместно с информацией о состоянии оборудования, систем самолета и звуковой информацией, что значительно повысило достоверность обработки полетной информации в части выполнения полетного задания, а также сократить время расследования летного происшествия при сохранении оптимальных весогабаритных характеристик регистратора.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в бортовых системах регистрации информации, вырабатываемой системами и агрегатами контролируемых транспортных средств, как на малых, так и на больших летательных аппаратах. Технический результат заключается в повышении достоверности обработки полетной информации. Регистратор содержит модуль сбора и преобразования информации, модуль контроля, модуль обработки звуковой информации, защищенный накопитель, модуль суммарной наработки. С целью расширения функциональных возможностей регистратора введен модуль обработки видеоинформации. Для увеличения пропускной способности каналов регистратора связь между модулями осуществляется по четырем шинам, модуль контроля соединен по шине 1 с модулем сбора и преобразования и с модулем суммарной наработки, по шине 2 модуль контроля соединен с модулем обработки звуковой информации, по шине 3 модуль контроля соединен с защищенным накопителем, по шине 4 модуль контроля соединен с модулем обработки видеоинформации. 1 ил.

Регистратор, содержащий модуль сбора и преобразования информации, модуль контроля, модуль обработки звуковой информации, защищенный накопитель, модуль суммарной наработки, отличающийся тем, что с целью расширения функциональных возможностей введен модуль обработки видеоинформации, для увеличения пропускной способности каналов связь между модулями осуществляется по четырем шинам, модуль контроля соединен по шине 1 с модулем сбора и преобразования и с модулем суммарной наработки, по шине 2 модуль контроля соединен с модулем обработки звуковой информации, по шине 3 модуль контроля соединен с защищенным накопителем, по шине 4 модуль контроля соединен с модулем обработки видеоинформации.