Система для передачи телеметрической информации Советский патент 1993 года по МПК G08C15/06 G08C17/00 

Изобретение относится к системам передачи информации с временным разделением каналов и может быть использовано для передачи телеметрической информации через спутник-ретранслятор в реальном режиме времени в процессе испытаний летательных аппаратов. . .

Цель изобретения - повышение функциональной надежности и расширение об- ла.сти применения путем передачи рэзличных информационных потоков.

На чертеже приведена функциональная схема изобретения,

Система для передачи телеметрической информации через спутник-ретранслятор содержит датчик 1 ускорения, датчик 2 скорости, датчик 3 высоты, первый, второй и третий компараторы 4, 5, 6, первый, второй и третий интеграторы 7, 8 и 9, первый триггер 10, первый и второй триггеры Шмитта 11 и 12, элемент И 13, усилитель 14, генераторы 15 тактовых импульсов, распределитель 16, триггер 17, элементы И 18, 19 и 20, согласующие элементы 21 и 22, счетчик 23, блок 24 аналоговых датчиков, блок 25 дискретных датчиков, мультиплексор 26, первый и второй параллельно-последовательные регистры 27 и 28, аналого-цифровой преобра- зователь (АЦП) 29, формирователь синхросигналов 30, элемент ИЛИ 31, усилитель 32, радиопеленгатор 33. передатчик 34, антенно-фидерное устройство (АФ.У) 35.

Система для передачи телеметрической информации через спутник-ретранслятор работает следующим образом,

В процессе полета изделия на выходах датчиков ускорения, скорости и высоты 1, 2 и 3 образуются сигналы, величины которых пропорциональны текущим значениям ускорения, скорости и высоты полета. Указанные сигналы сравниваются посредством компараторов 4, 5 и 6 с пороговыми значениями, характеризующими критические

участки полета, на которых крайне затруднительно или невозможно поддержание устойчивой радиосвязи. Если сигналы с выходов датчиков .1, 2 и 3 превышают пороговые значения, то на выходах компараторов 4, 5 и 6 появляется низкий потенциал. Выходные сигналы компараторов интегрируются интеграторами 7, 8 и 9 (выполняющими, по существу, роль фильтров). После

прохождения изделием пика значения ускорения включается триггер 10. Как только скорость и высота полёта уменьшается до пороговых значений, на выходах триггеров .11 и 12 Шмитта образуются сигналы с уровнем лог. 1, и такой же сигнал образуется на выходе элемента 13 И. Этот сигнал усиливается усилителем 14 и поступает на входы управления подачей питания на радиопеленгатор 33 и передатчик 34, а также без усиления поступает на первый вход элемента И 20, открывая его.

Таким образом, система на критических участках полета является, по существу, отключенной, что резко уменьшает ее энергопотребление в условиях ограниченной емкости бортовых батаряй питания, и исключает неустойчивую связь, сопровождающуюся обилием переходные процессов и

вызываемых ими перегрузками, а также

проскакиванием ложной информации. Вместе с тем система автономно включается для передачи информации после прохождения изделием критических участков, что позволяет ей обходиться без привлечения средств

бортовой системы управления, и без того перегруженной задач ами пилотирования.

После включения системы радиопеленгатор автоматически определяет угол пеленга на спутник-ретранслятор, попеременно

подключая элементы АФУ расположенные на поверхности изделия так, что образуемый их диаграммами направленности те яесный угол близок к полному. Таким

образом, по завершении работы радиопеленгатора выход передатчика 34 оказывается подключенным к антенне, имеющей наиболее оптимальную направленность на спутник-ретранслятор.

Одновременно с включением радиопеленгатора 33 генератор 15 тактовых импульсов формирует импульсы, поступающие на вход распределителя 16 и на первые входы элементов 18 и 19 И. Распределитель 16 формирует структуру цикла телеметрического сообщения, а начале которого располагается синхронизирующая последовательность. Поэтому после перевода триггера 17 всостояние лог. О на его инверсном выходе элемент И 18 закрывается и работа формирователя 30 синхросигналов приостанавливается до следующего цикла. Одновременно с этим разрешается передача тактовых импульсов через элемент И 19 и элемент ИЛИ 31 на тактовый вход регистра 27 для формирования непосредственно сообщения.

В соответствии с управляющим кодом от кольцевого счетчик-- 23 мультиплексор 26 подключает на вход АЦП 29 выход одного из аналоговых датчиков блока 24. Запуск АЦП осуществляется по сигналу распределитель 16 импульсов. По сигналу конец преобразования АЦП 29 полученный двоичный код аналогового сигнала переписывается в регистр 27, а в регистр 28 по сигналу распределителя 16 записываются выходные сигналы дискретных датчиков. После этого, тактовые сигналы, поступающие на входы регистров 27 и 28 последовательно сдвигают образованные двоичные коды. Полученная при этом информационная последовательность проходит через согласующий элемент 22, элемент И 20 и усилитель 32 на модулирующий вход передатчика 34, с выхода которого направляется в радиоканал через АФУ 35. В дальнейшем работа совокупности элементов 15...32 циклически повторяется в описанном выше порядке.

Таким образом, система имеет более высокую надежность работы за счет отключения на критических участках полета, более, высокую достоверность передачи информации, поскольку ведет передачу на участках полета, обеспечивающих устойчивую радиосвязь, и более широкую область применения за счет передачи аналоговых, параметров по цифровому каналу связи и в пеленгации месторождения спутника-ретранслятора.

Система сохраняет работоспособность после критических участков полета, имеет низкое энергопотребление, достигает высокую достоверность передаваемой информации и обеспечивает возможность передачи

информации о ходе мо.пытате.пьного полета вне зависимости от ориентации изделия и направления полета относительно точки старта, что позволяет получить крайне важ- 5 ные данные о ходе натурных исследований.

Формула изобретения Система для передачи телеметрической информации, содержащая генератор тзктовых импульсов, выход которого соединяй с входом распределителя, первый выход которого подключен к входу счетчика, выход которого соединен с управляющими входами мультиплексора, элементы И и Ш$И, пе5 редатчик и блок дискретных датчиков, о т- л имеющаяся тем, что, с. целью повышений функциональной надежности и расширения области применения путем передачи различных информационных потоков, в нее

0 введены триггеры, триггеры Шмитта, усилители, блок аналоговых датчиков, аналого- цифровой преобразователь, согласующие элементы, формирователь синхросигнала, компараторы, интеграторы, радиопеленга5 тор, антенно-фидерное устройство, датчик скорости , датчик ускорения и датчик высоты, выход датчика ускорения через первые компаратор и интегратор соединен с первым входом первого триггера, второй вход

0 которого является входом установки в О системы, выходы датчика скорости и датчика высоты соответственно через последовательно соединенные второй компаратор, второй интегратор и первый триггер Шмит5 та и третий компаратор, третий интегратор и второй триггер Шмитта и выход первого триггера подключены к входам первого элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами

0 второго и третьего элементов И, второй и третий выходы распределителя соединены с входами второго триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу второго элемента И и первому входу перво5 го согласующего элемента, второй вход которого подключен через формирователь синхросигналов к выходу второго элемента И, выходы первого и второго согласующих элементов подключены к первому входу чет0 вертого элемента И, второй вход которого и вход первого усилителя соединены с выходом первого элемента И, выход первого усилителя подключен к первому входу радиопеленгатора и соединен с управляю5 щим входом передатчика, выход которого и выход радиопеленгатора соединены с соответствующими входами антенно-фидерного устройства, выход которого подключен к второму входу радиопеленгатора, выход четвертого элемента И через второй усили

тель подключен к входу передатчика, выхо-выход которого подключен к соответствую- ды группы распределителя соединены сщему входу аналого-цифрового преобразо- первыми входами аналого-цифрового пре-вателя, выход которого и выход третьего образователя и первого и второго регист-элемента И через элемент ИЛИ соединены ров, входы группы первого и второго5 с синхровходами первого и второго регист- регистров, входы группы первого и второгоров, выход второго регистра подключен к регистров подключены соответственно квторому входу первого регистра, выход ко- выходам блока дискретных датчиков и ана-торого соединен с первым входом второго лого-цифрового преобразователя, выходысогласующего элемента, второй вход кото- блока аналоговых датчиков соединены с ин-10 рого и второй вход третьего элемента И со- формзционными входами мультиплексора,единены с выходом второго триггера.