Телеизмерительная система Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

(54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

1

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может применяться в телеметрии, телеуправлении и т.п.

По основному авт. св. № 698034 известна телеизмерительная система, содержащая в каждом канале датчики выходы которых подключены к соответствующим входам переключателя,состоящего в случае цилиндрического варианта из аналоговых ключей, счетчика импульсов и дешифратора,один вы- Г ход переключателя через последова-i тельно соединенные кодирующие устройства и прямой канал связи соединен со входом анализатора принимаемого сигнала, выход которого через блок решений соединен со входом блока памяти, другой вход которого связан с управляющим выходом анализатора принимаемого сигнала и входом датчика решающих сигналов, выход которого через обратный канал связи соединен со входом приемника решающих сигналов, прямой и инверсный рыходы которого соединены соответственно с первым и вторым элементами И, другие входы которых объединены с тактовым входом переключателя и подключены к выходу генератора тактовых

импульсов, выходы.элементов И соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика, и выходы последнего - с соответствующими входами

5 блока сравнения кодов, другие входы которого соединены с соответствующими выходами переключателя, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения кодов 1.

Недостатком такого устройства является то, что при повышенных помехах теряется информация от неприоритетных каналов, что в результате приводит к снижению общей точности системы.

Цель изобретения - повышение точности системы.

Указанная цель достигается тем, что в систему введены блок модели

20 телеметрируемой системы, две группы ключей, сдвигающий регистр, инвертор, вход которого подключен к управляющему выходу анализатора принимаемого сигнала, вход и выход инвертора подключены к соответствую щим входам сдвигающего регистра, прямые выходы которого подключены к управляющим входам ключей первой , группы, выходы которых объединены с

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Телеизмерительная система содержит датчики 1 (по числу каналов), выходы которых соединены со входами переключателя 2, выход которого через последовательно соединенные кодирующий блок 3, прямой канал 4 связи, анализатор 5 принимаемого сигнала и блок б решений подключен ко входу блока 7 памяти, другой вход .которого подсоединен к управляющему выходу анализатора 5 принимаемого сигнала и входу датчика 8 решающих сигналов, выход которого через обратный канал 9 связи подключен ко входу приемника 10 решающих сигналов, первый и второй выходы которого подключены ко входам соответствующих элементов И 11, другие входы которых объединены и подключены к выходу генератора 12 тактовых импульсов и тактовому входу переключателя 2, другой управляющий вход которого подключен к выходу блока 13 сравнения кодов, одни входы которого подсоединены к соответствующим выходам переключателя, а другие входы блока 13 сравнения кодов подключены к соответствующим выходам реверсиного счетчика 14, первый и второй входы которого, подключены к выходам соответствующих элементов И 11; выходы блока 7 памяти, соответствующие приоритетным каналам, соединены со входами блока модели телеметрируемой системы 15, выходы которого подключены ко входам ключей 16, выходы последних в каждом канале блока 7 памяти и другим входам блока модели 15 телеметрируемой системы, соответствующим чеприоритетным каналам, ключи 16 и 17, управляющие входы ключей 16 соединена с инверсными выходами соответствующих ячеек сдвиггиощего регистра 18, прямые выходы которого соединены с управляющими входами соответствукяцих ключей 17, один вход регистра 18 через инвертор 19 соединен со вторым входом сдвигающего регистра 18 и подключен к управляющему входу анализатора 5 принимаемого сигнала.

Датчики 1 преобразуют телеметрируемые параметры в нормированные

электрические сигналы. Обычно длл объекта телеизмерений известны связи одних параметров с другими на основе структурной схемы (модели) объекта, в этом случае входные параметры модели являются приоритетными, а внутренние и выходные - неприоритетными, так как информгщия о вторых может быть на приемной стороне получена с помощью модели объекта,, на входы которой подаются принятые сигналы приоритетных датчиков.

Переключатель 2, состоящий из аналоговых ключей, счетчика импульсов и дешифратора (в циклическом варианте) или же построенный на основе адаптивного коммутатора с последовательным перебором каналов, предназначен для поочередного (или адаптивного) подключения датчиков ко входу кодирующего устройства 3. На соответствующих выходах переключателя 2 формируется параллельный код номера подключенного в данный момент дат-, чика: при появлении логического сигнала на управляющем входе переключатель 2 устанавливается в нулевое состояние.

Кодирукицее устройство 3 осуществляет аналого-цифровое преобразование выходных сигналов датчиков 1 и дальнейшее преобразование этого кода (а также кода адреса для адаптивного варианта) в удобный для передачи вид

Прямой и обратный кангшы связи 4 и 9 состоят из передатчика, кангша связи и приемника.

Анализатор 5 принимаемого сигнала предназначен для выявления ненадежных символов и может быть выполнен, например, на основе порогового анализа. В этой схеме осуществляется поэлементная проверка сигналов на надежность при многоканальном разнесенном приеме. В каждой ветке измеряется отношение сигнал/шум, и пороговое устройство подключает ветвь, в которой выполняется условие () (где R - некоторое пороговое значение), к блоку 6 решения, в котором происходит декодирование входной информации. Если («) не выполняется во всех ветвях, то логическое устройство формирует на дополнительном выходе анализатора 5 принимаемого сигнала сигнал для включения передатчика обратного канала связи и запрещения записи информации в блок 7 памяти,представляющий собой многока.иапьное регистрирующее устройство, состоящее из запоминающих устройств и аппроксиматоров; на один вход блока 7 памяти поступает код отсчета (и код адреса в случае адаптивной система), а на другой вход сигнёш управления (по сигналу О входной код записывается, по сигналу. Ч не записывается). На первых выходах блока 7 памяти осуществляется представление информации по приоритетным датчикам, а на остальных - по неприоритетным датчикам.

Датчик 8 решающих сигналов согласует управляющий выход анализатора 5 принимаемого сигнала, со входом обратного канала 9 связи, т.е. формирует на основе того или иного вида модуляции сигнгшы, соответствующие логическим сигналам О или 1 .

Приемник 10 решающих сигналов декодирует поступившие на его вход сигналы и согласует этя сигналы со входами элемента И 11.

Схема 13 сравнения кодов предназнанена для сравнения своих входных сигналов и формирования логического сигнала , если на ее входах, связанных с выходами реверсивного счетчика 14, код больше или равен коду на его других входах, и сигнала

в противном случае.

Блок модели 15 телеметрируемой системы предназначен для моделирования объекта телеизмерений с целью получения внутренних и выходных сигналов (неприоритетных) на основевходных сигналов объекта (приоритетных) . При поступлении в модель 15 точных значений неприоритетных сигналов происходит обнуление накопившихся погрешностей моделирования (установка начальных условий). Блок модели 15 телеметрируемой системы может быть построен на основе типовых аналоговых схем интегрирования, дефференцирования элементов и т.п. или на основе цифровой вычислительной машины.

СдвигакяциА регистр 18 заполняет свои ячейки единицами, (слева направо) или нулями (справа налево) при поступлении сигнала О на первый или второй входы.

Остальные блоки предлагаемого устройства являются типовыми.

Предлагаемая телеизмерительная система работает следующим образом.

Все датчики 1 расположены в порядке их приоритета (первые N датчиков являются приоритетными). Если в прямом канале связи не происходит искажений передаваемых сигналов, то переключатель 2 поочередно (или же адаптивным образом) подключает все датчики 1 на вход кодирунвдего блока 3 и по прямому каналу связи передаются код отсчета и синхроимпульсы (или же код адреса). По принятым сигналам на приемной стороне в блоке 7 памяти осуществляется аппроксимация непрерывных сигнгшов по их дискретам При этом все прямые выходы сдвигающего регистра 18 находятся в единичном положении, поэтому открыты ключи 17 ив качестве выходных сигналов системы по всем каналам используются соответствую1чие выходы блока 7 памяти. Если же в прямом канале связи происходят сбои символов в коде отсчета (или адреса), то поступивший отсчет не записывается в блоке 7 памяти по управляющему сигналу i эт анализатора 5 принимаемого сигнала, этот сигнал передается на обратный канал 9 связи, а также поступает через инвертор 19 на инверсный вход сдвигающего регистра 18. Благодаря этому на передающей стороне реверсивный счетчик 14 устанавливает0ся в состояние (п-1), и канал с номером п в последующем цикле передачи не участвует, а на приемной стороне вместо ключа 17 в п-ном канале подключается ключ 16, ив качестве выходного сигнала будет использовать5ся соответствующий выход блока модели 15 телеметрируемой модели.

В каждый последующий такт дискретизации исклккчается (подключается) один неприоритетный датчик, а также

0 подключается один ключ 16 вместо ключа 17 (один ключ 17 вместо ключа 1G), если уровень шумов в канале связи превышает (не превышает) допустимый уровень.

5

При фиксированной пропускной способности линии прямого канала 4 в условиях зашумленного канала: связи увеличивается частота обращения к приоритетным датчикам, т.е. вводится

0 избыточность по этим каналам, позволяющая поддерживать згоданную точность телеизмерений в приоритетных каналах; при этом лишь частично теряется информация по чеприоритетным

5 каналам, в которых появляется погрешность моделирования, обусловленная неидеальностью модели 15.

В качестве примера рассмотрим телеизмерения четырех параметров ка0нала тангажа летательного аппарата, где структурная схема модели объекта представляет собой последовательно соединенные апериодическое звено с передаточной функцией L(s) gT 5 безынерционное звено типа насыщение , интегратор, второе безынерционное звено типа насыщение и второй интегратор. Входным сигналом модели является приоритетный параметр - электрический сигнал управле0ния положением нуля тангажа,промежуточными и выходным параметрами являются угол поворота руля тангажа угловая скорость и угол тангажа.

При телеизмерениях четных перечис5ленных выше параметров возможен переход к передаче отсчетов только одного приоритетного сигнала (при уменьшении пропускной способности линии связи в 4 раза из-за помех) , что

O не увеличивает погрешность в приоритетном канале, погрешность в трех неприоритетных кансш ix может составлять при этом всего единицы процентов, (погрешность моделирования при

5 (длительности функционирования данной модели до нескольких минут), в то время как в известном устройстве погрешности в неприоритетных каналах уже через несколько секунд могут достигнуть десятков процентов.

Формула изобретения

Телеизмерительная система по авт. св. № 698034, отличающаяс я тем, что, с целью повьашения точности .системы, в нее введены блок модели телеметрируемой системы, иве группы ключей, инвертор, сдвигающий регистр, первый вход которого через инвертор, а второй непосредственно подключены к управляющему выходу анализатора принимаемого сигнала, прямые выходы сдвигающего регистра подключены к управляющим входам ключей первой группы, выходы которых объедиЛРЕ

jL. /

liH

нены с выходгили соответствующих ключей второй группы и подключены к .дополнительным выходам системы, инверсные выходы сдвигающего регистра подключены к управляющим входам ключей второй группы, входы ключей первой группы объединены с соответствующими входами блока модели телеметрируемой системы и соединены с соответствующими выходами блока памяти, другие выходы которого, являющиеся выходами телеизмерительной системы, подключены к соответствующим входам блока модели телеметрируемой системы, выходы которого подключены ко входам соответствующих ключей второй группы.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 698034, кл. G 08 С 19/28, 1978 (прототип).

I-H

i7

iS

UZ:

iS Ъ