Контрольно-проверочный комплекс для проверки радиосвязного и радионавигационного оборудования Российский патент 2024 года по МПК G05B23/02 H04B17/00 

Заявленное решение относится к автоматизированной контрольно-проверочной технике и может быть использовано для контроля и измерения электрических параметров радиосвязного и радионавигационного оборудования, к которому, в частности, относятся бортовые магнитофоны, аппаратура оповещения и внутренней связи, радиосвязное оборудование, радиовысотомеры, предназначенные для установки на борт воздушных судов. Заявляемое решение может использоваться при проведении входного контроля и контроля работоспособности при техническом обслуживании и ремонте радиоэлектронного оборудования.

В настоящее время техническое обслуживание и проверку параметров авиационного радиосвязного и радионавигационного оборудования проводят, используя контрольно-проверочный комплекс для проверки радиоэлектронного оборудования (патент РФ №117760, 2011 г.). Данный контрольно-проверочный комплекс, содержащий источник ВЧ сигнала и каналы измерения контролируемых параметров, содержит также персональный компьютер, соединенный посредством модуля управления с блоком питающих напряжений, с источником ВЧ сигнала, выполненным в виде программно-управляемого генератора высокочастотного сигнала, с блоком измерения параметров радиовысотомеров, с измерительным блоком и с коммутаторами, через которые объект контроля подключен к измерительному блоку, содержащему источник питания измерительных модулей, вольтметр постоянного и переменного тока, частотомер и генератор низкой частоты. Недостатком известного контрольно-проверочного комплекса является ограниченный перечень испытательных сигналов с заданными характеристиками, а также недостаточные возможности по измерению требуемых сигналов, в связи с чем не обеспечивается проведение контроля работоспособности необходимой номенклатуры авиационного радиоэлектронного оборудования. Аппаратная часть не позволяет расширить функциональные возможности комплекса без внесения существенных изменений в конструкцию. Данное решение выбрано в качестве прототипа.

Технической проблемой, решаемой заявленным изобретением является расширение функциональных возможностей контрольно-проверочного комплекса.

Техническая проблема решается за счет того, что контрольно-проверочный комплекс для проверки радиоэлектронного оборудования содержащий компьютер промышленный, источник бесперебойного питания, источник питания 115 В 400 Гц, блок измерительный, источник питания постоянного тока, генератор высокочастотных сигналов, блок коммутации с аппаратурой речевого оповещения, блок коммутации с бортовыми магнитофонами, дополнительно содержит USB концентратор, анализатор спектра, аттенюатор, осциллограф, измеритель мощности, стандарт частоты, генератор сигналов специальной формы, преобразователь USB - RS-232, вольтметр универсальный, устройство коммутационное, имитатор отраженных сигналов радиовысотомеров, блок сопряжения с переговорными устройствами, блок нагрузок переговорных устройств, силовой блок коммутации с радиосвязным оборудованием, блок сопряжения с радиосвязным оборудованием, при этом вход-выход компьютера соединен с входами-выходами блока измерительного, источника питания постоянного тока, анализатора спектра, устройства коммутационного, блока коммутации с аппаратурой речевого оповещения, блока коммутации с бортовыми магнитофонами, а через USB концентратор и преобразователь USB - RS-232 с входами-выходами осциллографа, измерителя мощности, генератора высокочастотных сигналов, генератора сигналов специальной формы, вольтметра универсального, имитатора отраженных сигналов радиовысотомеров, выход источника бесперебойного питания подключен к компьютеру промышленному и блоку измерительному, выход источника питания постоянного тока соединен со входом устройства коммутационного, через которое и блоки коммутации и сопряжения с объектом контроля, выход источника питания 115 В 400 Гц соединен со входом блока измерительного и через него и через устройство коммутационное с объектом контроля, вход осциллографа соединен с выходами объектов контроля, высокочастотные входы анализатора спектра и измерителя мощности через аттенюатор соединены с выходами объектов контроля, высокочастотные выходы генератора высокочастотных сигналов и генератора сигналов специальной формы через аттенюатор подключены ко входами объектов контроля, вход вольтметра универсального через устройство коммутационное и блоки коммутации и сопряжения подключен к выходам объектов контроля, входы и выходы блока измерительного через блоки коммутации с аппаратурой речевого оповещения и с бортовыми магнитофонами соединены со входами и выходами объектов контроля, выход стандарта частоты соединен со входами генератора высокочастотных сигналов, генератора сигналов специальной формы и анализатора спектра, а входы и выходы имитатора отраженных сигналов радиовысотомеров соединены со входами и выходами объектов контроля.

Технический результат направлен на создание устройства для проверки параметров бортовых магнитофонов, аппаратуры оповещения и внутренней связи, радиосвязного оборудования и радиовысотомеров с возможностью имитации сигналов радиосвязного радионавигационного оборудования и радиовысотомеров и достигается за счет того, что комплекс состоит из модулей, представляющих собой программно-управляемые электронные устройства. Принцип работы комплекса основан на формировании выходных испытательных сигналов (напряжений, частот и т.д.), имитирующих работу контрольно-проверочного оборудования, применяемого для проверки изделий заводом-изготовителем и указанного в соответствующей документации (ТО, РЭ и т.д.), и измерении выходных сигналов встроенным измерительным оборудованием комплекса.

Технические средства комплекса функционируют под управлением системного и прикладного ПО, инсталлированного на ПК, а также в ИОС. Программное обеспечение комплекса предназначено для:

- выбора режимов работы комплекса;

- предоставления удобного интерфейса пользователю для управления проверками и отображения результатов контроля;

- ведения базы данных проверок;

- формирования отчетов по результатам проверок и вывода их на печать. Заявленное решение поясняется чертежом, где представлена блок-схема устройства, на которой позициями обозначены: 1 - источник бесперебойного питания (ИБП), 2 - компьютер промышленный (ПК), 3 - источник питания 115 В 400 Гц, 4 -блок измерительный, 5 - источник питания постоянного тока, 6 - USB концентратор, 7

- анализатор спектра, 8 - аттенюатор, 9 - осциллограф, 10 - измеритель мощности, 11

- стандарт частоты, 12 - генератор высокочастотных сигналов, 13 - генератор сигналов специальной формы, 14 - преобразователь USB - RS-232, 15 - вольтметр универсальный, 16 - устройство коммутационное, 17 - имитатор отраженных сигналов радиовысотомеров, 18 - блок коммутации с аппаратурой речевого оповещения, 19 - блок коммутации с бортовыми магнитофонами, 20 - блок сопряжения с переговорными устройствами, 21 - блок нагрузок переговорных устройств, 22 - силовой блок коммутации с радиосвязным оборудованием, 23 - блок сопряжения с радиосвязным оборудованием. Объекты контроля: 24 - аппаратура речевого оповещения, 25 - бортовые магнитофоны и переговорные устройства, 26 - радиосвязное оборудование, 27 - радиовысотомеры.

Контрольно-проверочный комплекс для проверки радиоэлектронного оборудования (далее - комплекс) содержит компьютер промышленный 2, соединенный с блоком измерительным 4, источником питания постоянного тока 5, USB концентратором 6, анализатором спектра 7, устройством коммутационным 15, блоками коммутации 16 и объектами контроля. Общее питание комплекса осуществляется от промышленной сети питания, которое подается на источники питания 115 В 400 Гц 3 и постоянного тока 5, а также ИБП 2, через который к сети питания подключен компьютер промышленный 2 и блок измерительный 4. Источник питания постоянного тока 5 через устройство коммутационное 15 подключен к объектам контроля. Питание объектов контроля напряжением 115 В 400 Гц осуществляется источником питания 3 через блок измерительный 4 и устройство коммутационное 15. Генератор высокочастотных сигналов 11, генератор сигналов специальной формы 12 и имитатор отраженных сигналов радиовысотомеров 17 через преобразователь USB - RS-232 13, а также осциллограф 8, измеритель мощности 9, вольтметр универсальный 14 подключены к USB концентратору 6 и таким образом осуществляют связь с компьютером промышленным 2. Стандарт частоты 10 подключен к генератору высокочастотных сигналов 11, генератору сигналов специальной формы 12 и анализатору спектра 7.

Объекты контроля в зависимости от типа могут подключаться через блоки коммутации и сопряжения 18 - 23 к блоку измерительному 4 и к компьютеру промышленному 2, а также к устройству коммутационному 16. К объектам контроля также подключается измерительное оборудование: осциллограф 9, а также через аттенюатор 8 анализатор спектра 7, измеритель мощности 10, генератор высокочастотных сигналов 12, генератор сигналов специальной формы 13.

Компьютер промышленный 2 предназначен для управления всеми блоками комплекса, отображения хода проверки, а также для сбора, обработки и хранения результатов проверок.

Источник питания переменного тока 3 предназначен для обеспечения проверяемого оборудования однофазным напряжением переменного тока 115 В с частотой 400 Гц.

Источник питания постоянного тока 5 представляет собой программно-управляемое устройство и предназначен для обеспечения проверяемого оборудования и устройства коммутационного 16 напряжением от 1 до 30 В и током до 25 А, а также измерения напряжения и силы постоянного тока сети питания постоянным током.

Питание сети 220 В 50 Гц подается на источники питания 115 В 400 Гц 3 и постоянного тока 5, а также на ИБП 2, через который к сети питания подключены компьютер промышленный 2 и блок измерительный 4.

Блок измерительный 4 предназначен для преобразования сигналов и обеспечения измерений параметров объектов контроля и реализует следующие функции:

- преобразование напряжения переменного тока 115 В частотой 400 Гц в ряд напряжений переменного тока уровнем 5; 6,3; 36 В и частотой 400 Гц;

- контроль и измерение значений постоянного и переменного напряжения и тока;

- измерение частоты переменного тока от 50 Гц до 150 кГц;

- формирование постоянного напряжения, синусоидальных ВЧ и НЧ сигналов. USB концентратор 6 предназначен для подключения нескольких измерительных

устройств с интерфейсом USB к порту ПК.

Анализатор спектра 7 обеспечивает измерение параметров спектра ВЧ сигналов, а осциллограф 9 - исследование формы и измерение амплитудных и временных параметров электрических сигналов, поступающих от объектов контроля.

Аттенюатор 8 представляет собой пассивное устройство и обеспечивает ослабление до приемлемого уровня мощности электромагнитных ВЧ сигналов, поступающих от объектов контроля.

Измеритель мощности 10 предназначен для измерений мощности СВЧ непрерывных и модулированных электромагнитных колебаний, формируемых объектами контроля.

Стандарт частоты 11 формирует сигнал опорной частоты высокой стабильности, используемый анализатором спектра 7, генератором высокочастотных сигналов 12 и генератором сигналов специальной формы 13.

Генератор высокочастотных сигналов 12 предназначен для воспроизведения немодулированного гармонического ВЧ сигнала и ВЧ сигнала с различными видами модуляции.

Генератор сигналов специальной формы 13 обеспечивает формирование сигналов синусоидальной и сложной формы с возможностью генерации импульсного сигнала.

Преобразователь USB - RS-232 14 позволяет подключить несколько измерительных устройств, работающих по интерфейсу RS-232, RS-422 либо RS-485 к ПК через USB порт.

Вольтметр универсальный 15 обеспечивает измерение напряжения постоянного тока, действующего значения напряжения переменного тока, силы постоянного тока, действующего значения силы переменного тока, электрического сопротивления постоянному току, а также измерение частоты переменного тока.

Устройство коммутационное 16 предназначено для подключения объектов контроля к измерительным ресурсам комплекса, подачи электропитания и обеспечения управления объектами контроля.

Имитатор отраженных сигналов радиовысотомеров (ИОС) 17 предназначен для измерения граничных частот модулированного СВЧ сигнала, формирования ослабления и задержки сигналов.

Блоки коммутации и сопряжения 18-23 предназначены для подключения объектов контроля к измерительному оборудованию комплекса, коммутации силовых цепей и информационных сигналов, обеспечения согласующей и эквивалентной нагрузок для соответственно входных и выходных сигналов при выполнении проверок объектов контроля.

Комплекс предназначен для контроля и измерения электрических параметров следующего авиационного радиоэлектронного оборудования вертолетов типа Ми-8, Ми 8МТВ (Ми-8МТВ-5-1), Ми-17 (Ми-8МТ), Ми-171 (Ми-8АМТ, Ми-8АМТШ), Ми -172, Ми-24, Ми-26, Ми-28Н, Ми-35М, Ка-27, Ка-28, Ка-29, Ка 31Р, Ка-52, самолетов типа Ан - 2, Ил-76 (М, МД):

- бортовых приемо-передающих диапазона MB радиостанций «Баклан-20 мод.1», «Баклан-20 мод.2», «Баклан-20 мод. 3 (20Д)», «Орлан-85СТ», «Прима-МВ»;

- бортовых приемо-передающих диапазона KB радиостанций «Ядро-1А», «Ядро-IAl», «Ядро-1Г», «Ядро-1Г1», «Ядро-IE», «Ядро-Ш», «Ядро-1И1», «Ядро-Н-Г1», «Ядро-П-Ж1», «Ядро-П-Л1», «Микрон-ЗВ-06», «Микрон-ЗВ-07», «Р-864», «Прима-КВ»;

- бортовых приемо-передающих радиостанций диапазонов ДМВ и MB «Р-862М», «Р-863», «Р-999», «Прима-ДМВ»;

- бортовой приемо-передающей диапазона УКВ радиостанции «Р-828», «Р-860»;

- бортового малогабаритного диапазона УКВ радиоприемника «Р-852»; -аварийно-спасательной радиостанции диапазона KB «Р-861», «Р-861М», «Р-861М1»;

- радиовысотомеров «РВ-2», «РВ-УМ», «РВ-3», «РВ-ЗМ», «РВ-5М», «РВ-5РМ», «РВ-5МД», «РВ-5МД1», «А-036», «А-037», «А-052»;

- бортовой аппаратуры речевого оповещения «Алмаз-УП»;

- изделия «Алмаз-УПМ»;

- аппаратуры речевых сообщений «РИ-65-Б»;

- магнитофонов бортовых «МС-61», «МС-61Б», «П-503Б», «П-503БС»;

- регистратора речевой информации «П-507М»;

- самолетных переговорных устройств «СПУ-7», «СПУ-8»;

- устройства громкоговорящего самолетного «СГУ-15».

Контрольно-проверочный комплекс имеет несколько режимов работы, в том числе:

1) автоматизированный режим проверки;

2) режим встроенного контроля работоспособности комплекса (автодиагностика);

3) режим метрологической поверки каналов измерения.

Перед началом проверки проверяемого оборудования его блоки необходимо разместить на столе и подключить при помощи соответствующих жгутов к электромонтажным панелям, расположенным на столе рабочем.

При подключении блоков проверяемого оборудования управление осуществляется посредством ПК. Технические средства комплекса функционируют под управлением системного и прикладного ПО, инсталлированного на ПК, а также в ИОС.

После подключения проверяемого оборудования включается источник питания, затем подключаются в нужной последовательности питающие напряжения, и включается необходимый в данный момент режим работы проверяемого оборудования.

Измеренные параметры сравниваются с эталонными значениями. Если отклонения измеренных параметров от эталонных находятся в пределах установленных допусков, объект проверки считается годным. При отклонении измеренных параметров за пределы допусков объект проверки признается неисправным. Все измеренные в результате проверки сигналы заносятся в базу данных компьютера, и на их основании составляется карта проверки соответствующего проверяемого объекта.

Пример работы

Включить комплекс, выполнив следующие действия:

- установить выключатель "220 В 50 Гц" на панели питания в положение "I";

- открыть переднюю дверцу системного шкафа и контролировать автоматическое включение источника бесперебойного питания (ИБП);

- убедиться, что выключатели питания «POWER» источников питания постоянного тока находятся в положении «I»;

- установить тумблер питания объекта контроля (OK) «S1» на коммутационной панели шкафа системного и выключатель питания ~220 В 50 Гц на панели электромонтажной устройства сопряжения;

- включить компьютер промышленный;

- включить источник питания 115 В 400 Гц;

по запросу операционной системы (ОС) нажать сочетание клавиш "CTRL"+"ALT"+"DEL", в соответствующих полях окна ввода личных данных ввести свои идентификатор и пароль, нажать кнопку "ОК";

- запустить приложение двойным щелчком левой клавиши мыши по ярлыку "КПК-1", расположенному на рабочем столе. По отображению главной формы приложения комплекс готов к работе.

Графический интерфейс приложения основан на использовании интерфейса ОС Windows. Для изучения порядка работы с ОС использовать ее справочную систему.

Управление приложением выполняется с помощью элементов управления (пунктов) на панели главного меню. Выбор осуществляется наведением курсора на требуемый пункт и одиночным щелчком левой кнопки мыши (при точном наведении яркость/цвет пункта изменяется).

Для выполнения новой проверки из главного меню перейти на соответствующую вкладку «НОВАЯ ПРОВЕРКА», затем пункт, содержащий название ОК. Откроется незаполненное окно.

Заполнить соответствующие поля в области «Данные сессии»:

- тип воздушного судна (ВС) (можно выбрать из данных, доступных в справочнике);

- опознавательный знак ВС;

- заводской номер ВС;

- исполнитель (можно выбрать из данных, доступных в справочнике);

- контролер (можно выбрать из данных, доступных в справочнике);

- дата проверки (по умолчанию - текущая системная дата);

- ввести дополнительную информацию о проверке в поле "ПРИМЕЧАНИЕ" (в произвольной форме, при необходимости).

В окне «НАСТРОЙКИ» заполнить данные по типу и составу оборудования, а также заводские номера и наработку в часах.

После заполнения всех полей, нажать кнопку «СОХРАНИТЬ В БД», после чего становится доступной вкладка «Проверяемые параметры».

Переключиться на вкладку «Проверяемые параметры» для чего нажать на ярлык вкладки «Проверяемые параметры».

При этом откроется интерфейс формы проверки в автоматизированном режиме, основным элементом которого является таблица с перечнем предусмотренных для данного ОК проверок.

Для выполнения перечня предусмотренных проверок в автоматизированном режиме необходимо активировать в поле с наименованиями проверок выполняемые группы проверок, установив с помощью мыши флажок в соответствующей рамке.

Для запуска процесса проверки следует нажать кнопку «ЗАПУСК». Питание ОК при этом подключается автоматически. Текущее состояние проверки отражается на индикаторе и в поле «Ход проверки».

В процессе проверки может возникнуть необходимость выполнения действий вручную (операции с тумблерами, переключателями, чтение информации с индикаторов, ввод данных, полученных от ОК, и т.д.). Указания о выполнении данных действий отображаются во всплывающих окнах. При этом оператору следует:

- выполнить предписанные в отображаемом сообщении действия;

- подтвердить выполнение действий соответствующими элементами управления (кнопки "ОК", "ГОТОВО" и т.п.).

По мере прохождения проверки в графу «Значение» таблицы с перечнем проверок заносится результат ее выполнения и дается оценка на соответствие НТП. При положительной оценке измерений строка с результатом выделяется зеленым цветом, при отрицательной - красным.

Табличные данные после выполнения проверки будут занесены в базу данных с возможностью вывода их на печать в отчетной форме.

Текущее состояние проверки отражается на индикаторе и в поле «Ход проверки». По завершении проверки на индикаторе хода проверки отобразится сообщение «Все проверки завершены».

Прекратить процесс тестирования на любом этапе можно с помощью кнопки «СТОП».

После завершения выполнения выбранных проверок необходимо перейти на вкладку «Отчет». При этом откроется окно с заполненной формой карты отчетности. Для управления просмотром и печатью отчетов используются кнопки управления, расположенные в верхней части вкладки.

Далее следует завершить работу с приложением, для чего выбрать кнопку закрытия окна приложения (кнопка-крест в правом верхнем углу окна). Отключить жгуты и кабели от разъемов ОК и комплекса.

Для отключения комплекса выполнить следующие действия:

- установить выключатель питания ~220 В 50 Гц на панели электромонтажной устройства сопряжения в положение «0»;

- закрыть все окна приложений, выйти в «Рабочий стол» Windows;

- нажать кнопку «Пуск» в левом нижнем углу «Рабочего стола» Windows;

- выбрать пункт «Завершение работы» в открывшемся меню;

- дождаться завершения работы ОС и отключения ПК;

- установить тумблер питания OK «S1» на коммутационной панели шкафа в положение «0»;

- открыть переднюю дверцу системного шкафа, нажать и удерживать кнопку включения/выключения на панели источника бесперебойного питания;

- установить выключатель «~220 В 50 Гц» на левой боковой панели системного шкафа в положение «0».

Изобретение относится к автоматизированной контрольно-проверочной технике электрических параметров радиосвязного и радионавигационного оборудования. Комплекс для проверки радиосвязного и радионавигационного оборудования состоит из следующих модулей: компьютер промышленный, источник бесперебойного питания (ИБП), источник питания 115 В 400 Гц, блок измерительный, источник питания постоянного тока, USB концентратор, анализатор спектра, аттенюатор, осциллограф, измеритель мощности, стандарт частоты, генератор высокочастотных сигналов, генератор сигналов специальной формы, преобразователь USB - RS-232, вольтметр универсальный, устройство коммутационное, имитатор отраженных сигналов радиовысотомеров, блок коммутации с аппаратурой речевого оповещения, блок коммутации с бортовыми магнитофонами, блок сопряжения с переговорными устройствами, блок нагрузок переговорных устройств, силовой блок коммутации с радиосвязным оборудованием, блок сопряжения с радиосвязным оборудованием. Технический результат - создание устройства для проверки параметров бортовых магнитофонов, аппаратуры оповещения и внутренней связи, радиосвязного оборудования и радиовысотомеров с возможностью имитации сигналов радиосвязного, радионавигационного оборудования и радиовысотомеров. 1 ил.

Контрольно-проверочный комплекс для проверки радиоэлектронного оборудования, содержащий компьютер промышленный, источник бесперебойного питания, источник питания 115 В 400 Гц, блок измерительный, источник питания постоянного тока, генератор высокочастотных сигналов, блок коммутации с аппаратурой речевого оповещения, блок коммутации с бортовыми магнитофонами, отличающийся тем, что он дополнительно содержит USB концентратор, анализатор спектра, аттенюатор, осциллограф, измеритель мощности, стандарт частоты, генератор сигналов специальной формы, преобразователь USB - RS-232, вольтметр универсальный, устройство коммутационное, имитатор отраженных сигналов радиовысотомеров, блок сопряжения с переговорными устройствами, блок нагрузок переговорных устройств, силовой блок коммутации с радиосвязным оборудованием, блок сопряжения с радиосвязным оборудованием, при этом вход-выход компьютера соединен с входами-выходами блока измерительного, источника питания постоянного тока, анализатора спектра, устройства коммутационного, блока коммутации с аппаратурой речевого оповещения, блока коммутации с бортовыми магнитофонами, а через USB концентратор и преобразователь USB - RS-232 с входами-выходами осциллографа, измерителя мощности, генератора высокочастотных сигналов, генератора сигналов специальной формы, вольтметра универсального, имитатора отраженных сигналов радиовысотомеров, выход источника бесперебойного питания подключен к компьютеру промышленному и блоку измерительному, выход источника питания постоянного тока соединен со входом устройства коммутационного, через которое и блоки коммутации и сопряжения с объектом контроля, выход источника питания 115 В 400 Гц соединен со входом блока измерительного и через него и через устройство коммутационное с объектом контроля, вход осциллографа соединен с выходами объектов контроля, высокочастотные входы анализатора спектра и измерителя мощности через аттенюатор соединены с выходами объектов контроля, высокочастотные выходы генератора высокочастотных сигналов и генератора сигналов специальной формы через аттенюатор подключены ко входами объектов контроля, вход вольтметра универсального через устройство коммутационное и блоки коммутации и сопряжения подключен к выходам объектов контроля, входы и выходы блока измерительного через блоки коммутации с аппаратурой речевого оповещения и с бортовыми магнитофонами соединены со входами и выходами объектов контроля, выход стандарта частоты соединен со входами генератора высокочастотных сигналов, генератора сигналов специальной формы и анализатора спектра, а входы и выходы имитатора отраженных сигналов радиовысотомеров соединены со входами и выходами объектов контроля.