RU208657U1 - Модель бортового вычислителя авиационного средства поражения - Google Patents

Модель бортового вычислителя авиационного средства поражения Download PDF

Info

Publication number
RU208657U1
RU208657U1 RU2021111704U RU2021111704U RU208657U1 RU 208657 U1 RU208657 U1 RU 208657U1 RU 2021111704 U RU2021111704 U RU 2021111704U RU 2021111704 U RU2021111704 U RU 2021111704U RU 208657 U1 RU208657 U1 RU 208657U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
asp
board computer
control system
microprocessor
self
Prior art date
Application number
RU2021111704U
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Михайлович Кашин
Георгий Владимирович Васильев
Артем Алексеевич Мигда
Алексей Сергеевич Галанов
Руслан Харисович Исянов
Алексей Владимирович Федулов
Андрей Александрович Филатов
Денис Олегович Буняев
Андрей Олегович Шмелев
Ярослав Валерьевич Филиппов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Priority to RU2021111704U priority Critical patent/RU208657U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU208657U1 publication Critical patent/RU208657U1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области ракетной техники, в частности к области систем автоматического управления авиационными средствами поражения (АСП).В результате создания предлагаемой полезной модели решается техническая проблема в создании бортового вычислителя АСП, обладающего функцией самодиагностики элементов системы управления для повышения надежности функционирования и безопасности применения АСП.Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что бортовой вычислитель АСП содержит микропроцессорный модуль бортового вычислителя, системную магистраль бортового вычислителя, а микропроцессорный модуль бортового вычислителя в свою очередь состоит из: вторичного источника питания, приемопередатчика, микропроцессора с входящими в его состав функционального программного обеспечения и блока самодиагностики АСП, блока приема временных меток, блока выработки исполнительных команд.

Description

Полезная модель относится к области ракетной техники, в частности к области систем автоматического управления авиационными средствами поражения (АСП). Технический результат заключается в создании бортового вычислителя АСП, обладающего расширенными диагностическими возможностями для повышения надежности и безопасности применения АСП.
Современные системы управления АСП являются сложными, многоэлементными, цифровыми комплексами. В связи с повышенными требованиями к надежности и безопасности применения АСП существует проблема обеспечения надежности системы управления, ее исполнительных элементов. Существующая проблема решается за счет реализации функции самодиагностики исполнительных элементов системы управления и внедрением в бортовом вычислителе функции анализа результатов их самодиагностики с принятием соответствующих решений.
Известна микропроцессорная система [1], содержащая микропроцессорные модули, внешний оперативное запоминающее устройство, устройство связи с памятью, блок коммутации и генератор импульсов, при этом информационный вход-выход, адресный и управляющие входы запоминающего устройства связаны соответственно с информационным входом-выходом, адресным и первыми управляющими входами каждого микропроцессорного блока, а также с информационным входом, адресным и первыми управляющими выходами устройства связи с памятью. Синхронизация работы блоков системы осуществляется по сигналам с генератора тактовых импульсов. В данной системе отсутствует тестовый контроль и контроль правильности функционирования входящих в ее состав блоков.
Известны другие специализированные управляющие вычислительные системы и системы управления и обработки данных [2, 3, 4].
Недостатком этих систем являются ограниченные функциональные возможности из-за их узкой специализации - они являются корабельными.
Известный бортовой вычислитель, принятый за прототип [5], содержит подключенную к системной интерфейсной магистрали микроэлектронную вычислительную машину (микроЭВМ), включающую процессор, постоянное запоминающее устройство микроЭВМ, оперативное запоминающее устройство микроЭВМ, энергонезависимое запоминающее устройство микроЭВМ, связанные между собой внутренней магистралью микроЭВМ, адаптеры каналов информационного обмена, входы-выходы которых являются входами-выходами каналов информационного обмена бортового вычислителя, устройство разовых команд, входы и выходы которого являются соответственно входами и выходами разовых команд бортового вычислителя, при этом микроЭВМ содержит входы конфигурации и вход-выход последовательного интерфейса, которые являются соответственно входами конфигурации и входом-выходом последовательного интерфейса бортового вычислителя, постоянное запоминающее устройство выполнено в виде перепрограммируемого запоминающего устройства микроЭВМ, реализованного на основе элементов с электрическим стиранием и программированием, а источник электропитания бортового вычислителя имеет выход перезапуска вычислителя, который соединен с входом сброса процессора микроЭВМ.
Недостатком данного бортового вычислителя является отсутствие функции анализа результатов самодиагностики составных частей с принятием соответствующих решений и средств для ее реализации.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание бортового вычислителя АСП с более широкими функциональными возможностями и повышенной надежностью функционирования, безопасностью применения АСП на основе анализа результатов самодиагностики исполнительных элементов (составных частей) системы управления АСП с принятием соответствующих решений и средств для их реализации.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1 и 2, на которых изображены:
на фиг. 1 - функциональная схема бортового вычислителя; на фиг. 2 - функциональная схема программного модуля самодиагностики АСП;
1 - микропроцессорный модуль бортового вычислителя;
2 - системная магистраль бортового вычислителя;
3 - приемопередатчик;
4 - микропроцессор;
5 - функциональное программное обеспечение;
6 - блок самодиагностики АСП;
7- блок приема временных меток;
8 - вторичный источник питания;
91 - вход-выход к первому исполнительному элементу системы управления;
9N - вход-выход к N-му исполнительному элементу системы управления;
101 - вход сигнала временной метки от первого исполнительного элемента системы управления;
10N - вход сигнала временной метки от N-го исполнительного элемента системы управления;
11 - вход от первичного источника питания;
12 - блок выработки исполнительных команд;
131 - первый выход на исполнительные элементы системы управления;
13N - N-ый выход на исполнительные элементы системы управления;
14 - блок приема информации самодиагностики исполнительных элементов системы управления;
15 - блок приема и контроля параметров от исполнительных элементов системы управления в реальном времени;
16 - блок обработки и принятия решений.
Здесь N - количество исполнительных элементов системы управления.
Микропроцессорный модуль бортового вычислителя 1, подключен к системной магистрали бортового вычислителя 2 содержит: приемопередатчик 3, микропроцессор 4, входящие в его состав функциональное программное обеспечение 5 и блок самодиагностики АСП 6, блок приема временных меток 7, блок выработки исполнительных команд 12 и вторичный источник питания 8, имеющий вход от первичного источника питания 11.
Микропроцессорный модуль бортового вычислителя 1 представляет собой часть бортового вычислителя АСП, выполняющую вычисление и выдачу команд управления исполнительным элементам через выходы 131-13N, а также функции управления режимами работы и диагностирования.
Системная магистраль бортового вычислителя 2 представляет собой шину CAN, предназначенную для высокоскоростного обмена информацией между микропроцессорным модулем бортового вычислителя 1 и всеми исполнительными элементами системы управления через входы-выходы 91-9N.
Приемопередатчик 3 представляет собой трансивер, преобразующий физический уровень интерфейса CAN в сигналы TTL уровня микропроцессора 4.
Микропроцессор 4 является высокоинтегрированным, включающим в себя процессорное ядро, энергонезависимую память, оперативную (энергозависимую) память, интерфейсы.
Функциональное программное обеспечение 5, выполняемое микропроцессором 4, производит вычисление команд управления для наведения АСП, а также содержит функции управления режимами работы, кроме того для синхронизации всего процесса управления АСП функциональное программное обеспечение 5 использует временные метки, которые через входы сигнала 101-10N от исполнительных элементов системы управления и блок приема временных меток 7 поступают в микропроцессор 4.
Блок самодиагностики АСП 6 включает в себя: блок приема информации самодиагностики исполнительных элементов системы управления 14, блок приема и контроля параметров исполнительных элементов системы управления в реальном времени 15 и блок обработки и принятия решений 16.
Блок приема временных меток 7 принимает сигналы от исполнительных элементов системы управления через входы 101-10N и преобразует их в сигнал, воспринимаемый микропроцессором 4.
Блок вторичного источника питания 8, имеющий вход от первичного источника питания 11, преобразует напряжение первичного источника питания (27 В) в ряд напряжений, необходимых для питания частей микропроцессорного модуля 1 (поз. 3, 4, 7, 12 на фиг. 1).
Исполнительные элементы системы управления представляют собой самостоятельные микропроцессорные устройства, выполняющие различные функции и взаимодействующие между собой и бортовым вычислителем АСП посредством системной магистрали бортового вычислителя 2 через входы-выходы 91-9N и сигналов временных меток через входы 101-10N. Исполнительные элементы системы управления имеют встроенные средства самодиагностики, предназначенные для проведения теста при запуске системы управления (подача питания) и непрерывного контроля работоспособности в реальном времени.
Блок выработки исполнительных команд 12 необходим для выдачи аналоговых, силовых сигналов на внешние исполнительные элементы системы управления через выходы 131-13N (сигналы на соленоиды, клапаны, электровоспламенители, и т.д.).
Бортовой вычислитель работает следующим образом.
При подаче питания на микропроцессорный модуль бортового вычислителя 1 по входу от первичного источника питания 11 через вторичный источник питания 8, микропроцессор 4 начинает выполнение функционального программного обеспечения 5 и начинает работу блок самодиагностики АСП 6. После выполнения процедуры начальной инициализации микропроцессорный модуль бортового вычислителя 1 в блоке самодиагностики АСП 6 ожидает результаты внутреннего самоконтроля от исполнительных элементов системы управления через входы-выходы 91-9N. Блок приема информации самодиагностики исполнительных элементов системы управления 14, как часть блока самодиагностики АСП 6 в микропроцессоре 4, обеспечивает выборку информации из системной магистрали бортового вычислителя 2 через входы-выходы 91-9N и приемопередатчик 3, после получения всех результатов проводит первичный анализ. Блок приема и контроля параметров исполнительных элементов системы управления в реальном времени 15 при дальнейшей подготовке системы управления к работе в основном режиме непрерывно оценивает результаты самодиагностики и базовые параметры исполнительных элементов системы управления. Блок обработки и принятия решений 16 оценивает общую исправность системы управления АСП, проводит детальный анализ параметров исполнительных элементов системы управления, и в случае несоответствия их штатным, вырабатывает соответствующее решение, обрабатываемое в блоке выработки исполнительных команд 12 и далее соответствующие команды через выходы 131-13N доходят до исполнительных элементов системы управления. При критических условиях бортовой вычислитель выдает запрет на применение АСП.
В рабочем режиме (в полете АСП) бортовой вычислитель АСП оценивает параметры исполнительных элементов системы управления в реальном времени и сопоставляет их с заложенными в энергонезависимой памяти микропроцессора 4. В случае превышения пороговых значений включается аварийный режим и вырабатываются соответствующие команды на исполнительные элементы системы управления для минимизации последствий от нештатного полета АСП.
Таким образом, в результате создания предлагаемой полезной модели решается техническая проблема обеспечения надежности системы управления и безопасности применения АСП за счет внедрения в бортовом вычислителе АСП блока самодиагностики АСП, где исполняются функции анализа результатов самодиагностики исполнительных элементов системы управления с последующим принятием соответствующих решений в микропроцессорном модуле бортового вычислителя.
Представленные фиг. 1, 2 и описание бортового вычислителя АСП позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить его промышленным способом и использовать как основной элемент системы управления АСП.
Источники информации
1. А.С. СССР №907551, МПК G06F 15/16, 1982 г.
2. Свидетельство РФ №4394 на ПМ, МПК G06F 15/16, 1997 г.
3. Свидетельство РФ №4395 на ПМ, МПК G06F 15/16, 1997 г.
4. Свидетельство РФ №9321 на ПМ, МПК G06F 15/16, 1999 г.
5. Патент РФ №51250 на ПМ, МПК G06F 15/16, 2006, (прототип).

Claims (1)

  1. Бортовой вычислитель авиационного средства поражения (АСП), содержащий микропроцессорный модуль бортового вычислителя, который состоит из: приемопередатчика, микропроцессора с входящим в его состав функциональным программным обеспечением, блока приема временных меток, блока выработки исполнительных команд, вторичного источника питания, отличающийся тем, что в микропроцессор дополнительно введен блок самодиагностики АСП, содержащий блок приема информации самодиагностики исполнительных элементов системы управления, блок приема и контроля параметров исполнительных элементов системы управления в реальном времени, блок обработки и принятия решений.
RU2021111704U 2021-04-23 2021-04-23 Модель бортового вычислителя авиационного средства поражения RU208657U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021111704U RU208657U1 (ru) 2021-04-23 2021-04-23 Модель бортового вычислителя авиационного средства поражения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021111704U RU208657U1 (ru) 2021-04-23 2021-04-23 Модель бортового вычислителя авиационного средства поражения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU208657U1 true RU208657U1 (ru) 2021-12-29

Family

ID=80039471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021111704U RU208657U1 (ru) 2021-04-23 2021-04-23 Модель бортового вычислителя авиационного средства поражения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU208657U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6873269B2 (en) * 2003-05-27 2005-03-29 Honeywell International Inc. Embedded free flight obstacle avoidance system
RU2287132C1 (ru) * 2005-05-13 2006-11-10 Открытое акционерное общество "Прибор" Система регистрации данных
RU2336652C2 (ru) * 2002-04-30 2008-10-20 Майкрософт Корпорейшн Способ синхронизации и передачи выгруженного соединения сетевого стека в сетевой стек
RU2687318C1 (ru) * 2018-06-27 2019-05-13 Общество с ограниченной ответственностью "Опытно-конструкторское бюро "Авиаавтоматика" Интегрированная система регистрации данных, диагностики технического и физического состояния комплекса "человек-машина"

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2336652C2 (ru) * 2002-04-30 2008-10-20 Майкрософт Корпорейшн Способ синхронизации и передачи выгруженного соединения сетевого стека в сетевой стек
US6873269B2 (en) * 2003-05-27 2005-03-29 Honeywell International Inc. Embedded free flight obstacle avoidance system
RU2287132C1 (ru) * 2005-05-13 2006-11-10 Открытое акционерное общество "Прибор" Система регистрации данных
RU2687318C1 (ru) * 2018-06-27 2019-05-13 Общество с ограниченной ответственностью "Опытно-конструкторское бюро "Авиаавтоматика" Интегрированная система регистрации данных, диагностики технического и физического состояния комплекса "человек-машина"

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Davelaar et al. Sequential dependencies in the Eriksen flanker task: A direct comparison of two competing accounts
EP0253530A2 (en) Dynamically reconfigurable array logic
RU208657U1 (ru) Модель бортового вычислителя авиационного средства поражения
US4740887A (en) Method and system for improving the operational reliability of electronic systems formed of subsystems which perform different functions
RU195789U1 (ru) Вычислительно-интерфейсный модуль
RU2527191C1 (ru) Резервированная многоканальная вычислительная система
CN103135460B (zh) 用于产生可配置反馈的系统、电路及方法
Lane et al. The human operator simulator: An overview
DE102011103861A1 (de) Funktionseinheit, Simulationssystem und Verfahren zur Simulation
RU2632241C2 (ru) Параметризуемая система автоматического пилотирования, предназначенная для летательного аппарата
DE202016008563U1 (de) Konfigurationssystem zum Konfigurieren eines für das Testen eines Steuergeräts eingerichteten Testgeräts
CN112513819B (zh) 电子控制装置
RU2604438C1 (ru) Бортовая реконфигурируемая система встроенного контроля и диагностики космического аппарата
Javaux An algorithmic method for predicting pilot-mode interaction difficulties
Eksen et al. An Approach for Partially Automated Test Generation Based on Signal Recordings.
Jichan Simulation Analysis of Avionics System of UAV Based on MATLAB
Hillig et al. Stochastic Scenario Exploration with Constrained Parameters for Aircraft System Virtual Testing
SU1019617A1 (ru) Устройство контрол импульсов
DE19549779B4 (de) Diagnosesystem für ein Kraftfahrzeug
Lewis Piloted Full-Motion Simulation with Simulink®
Benoit et al. A diagnostic demonstrator: a platform for the evaluation of real time diagnostic data dedicated to space engines
Mauro et al. Understanding Pilots’ Explanations of Automation Surprises
Gestwa et al. Development of a fuzzy-controller with a state machine as a cognitive pilot model for an ILS approach
SU554617A1 (ru) Резервированный делитель частоты
RU2037874C1 (ru) Устройство управления памятью