RU2771635C1 - Способ обработки и преобразования информации телеметрического контроля, осуществляемый измерительным модулем сигнальной информации - Google Patents
Способ обработки и преобразования информации телеметрического контроля, осуществляемый измерительным модулем сигнальной информации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771635C1 RU2771635C1 RU2021122592A RU2021122592A RU2771635C1 RU 2771635 C1 RU2771635 C1 RU 2771635C1 RU 2021122592 A RU2021122592 A RU 2021122592A RU 2021122592 A RU2021122592 A RU 2021122592A RU 2771635 C1 RU2771635 C1 RU 2771635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- data
- threshold
- digital code
- ram
- comparator
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к способам обработки и преобразования телеметрических (ТМ) данных и может быть использовано в системах автоматического сбора данных с датчиков, расположенных на борту КА. Для обеспечения измерения и преобразования информации с датчиков используется программируемый логический компаратор, на один вход которого подается информация с опрашиваемого датчика, а на другой – пороговое значение, позволяющее получить преобразованное в значение «1» или «0» значение напряжения, формируемое в виде 8-разрядного цифрового кода. Исходные данные для работы ПЛК хранятся в ПЗУ управления. Для обеспечения возможности доступа к измеренным значениям напряжений до их преобразования результаты измерения сигналов от всех ТМ датчиков в 8-разрядном цифровом коде записываются в оперативное запоминающее устройство и могут быть переданы по требованию потребителя. Обеспечивается возможность задания любого значения порога компаратора для каждого измеряемого канала, с возможностью изменения в процессе эксплуатации КА, исключения «биения» при близком значении напряжения с датчика и пороговом напряжении. 4 ил.
Description
Изобретение относится к способам обработки и преобразования телеметрических (ТМ) данных и может быть использовано в системах автоматического сбора данных с датчиков, расположенных на борту космического аппарата (КА).
При проведении информационного поиска аналогов не обнаружено.
Для контроля и управления бортовой аппаратуры, входящей в состав космического аппарата, необходимо иметь информацию о состоянии этой аппаратуры. Для обеспечения сбора этой информации в состав приборов бортовой аппаратуры входят различные датчики (сигнальные, температурные и т.п.). Сбор, обработку и выдачу обработанных данных на борту космического аппарата осуществляет система телесигнализации (ТС), состоящая из измерительных модулей и центрального модуля формирователя кадра (ЦМФК). Одним из измерительных модулей является измерительный модуль цифровых датчиков, который выполняет следующие задачи:
- измерение сигналов сигнальных датчиков с помощью аналогово-цифрового преобразования (первичные результаты измерения);
- передача первичных результатов измерений в модуль ЦМФК;
- преобразование первичных результатов измерения в 1-разрядный код и передача его в модуль ЦМФК.
Для реализации указанных задач первоначально был предложен вариант измерительного модуля цифровых датчиков с применением многоканального аппаратного компаратора (фиг.1). В состав данного измерительного модуля кроме аппаратного компаратора входят:
- аналоговый мультиплексор сигналов от датчиков;
- контроллер управления, устанавливающий значение порога срабатывания;
- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) управления, хранящее данные о пороге срабатывания и опрашиваемых каналах;
- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ-Ц) в котором хранятся результаты преобразования измерений,
- контроллер интерфейса, обеспечивающий передачу полученной информации в бортовой комплекс управления (БКУ).
На один вход аппаратного компаратора подаётся заранее заданное пороговое значение, а на второй – информация с аналогового мультиплексора сигналов от датчиков по соответствующему каналу. Компаратор формирует логическую 1, если данные превышают порог срабатывания, а если данные меньше или равны порогу срабатывания, то результатом преобразования является логический 0. Полученные данные сохраняются в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ-Ц).
Но данный вариант имел несколько недостатков, а именно:
- пороговое срабатывание может иметь только два фиксированных значения для всех опрашиваемых каналов;
- значение порогового срабатывания невозможно изменить в процессе эксплуатации;
- возможность возникновения эффекта «биения» при близком значении напряжения с датчика и пороговом напряжении.
Для устранения указанной технической проблемы было предложено заменить в измерительном модуле аппаратный компаратор на программируемый логический компаратор (ПЛК), добавить 8-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) полученного сигнала, а также оперативное запоминающее устройство (ОЗУ-А) в котором должны храниться первичные результаты измерений (фиг.2). Таким образом, в составе измерительного модуля кроме перечисленного оборудования остались:
- аналоговый мультиплексор сигналов от датчиков;
- контроллер управления, устанавливающий значение порога срабатывания для каждого измеряемого канала;
- ПЗУ управления, хранящее данные о пороге срабатывания и опрашиваемых каналах;
- ОЗУ-Ц, в котором хранятся результаты преобразования измерений,
- контроллер интерфейса, обеспечивающий передачу полученной информации в (БКУ).
Задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение являются:
- установка для каждого измеряемого канала собственного уникального порога срабатывания с возможностью изменять уровень порога срабатывания во время функционирования модуля;
- исключение «биения», возникающего при близком значении напряжения с датчика и пороговом напряжении при аппаратной реализации;
- сохранение значений, полученных с каждого датчика напряжений в виде цифрового кода.
Задачи решаются за счет того, что на один вход логического программного компаратора подаются данные с датчика, преобразованные с помощью 8-разрядного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) полученного сигнала в 8-разрядный цифровой код, при этом на второй вход подается пороговое значение для данного канала, получаемое из ПЗУ управления, в виде 8-разрядного цифрового кода, на выходе логический компаратор формирует логическую 1, если данные превышают порог срабатывания, а если данные меньше или равны порогу срабатывания, то результатом преобразования является логический 0, при этом одноразрядные данные конфигурируются побайтно и записываются последовательно в ОЗУ-Ц, а значения измеренного напряжения сигналов от всех ТМ датчиков, преобразованные в цифровой код, записываются в оперативное запоминающее устройство для хранения цифрового кода (ОЗУ-А).
Сущность изобретения поясняется чертежами и таблицей, на которых изображено:
фиг.1 - структурная схема сбора и обработки информации с многоканальным аппаратным компаратором,
MUX – аналоговый мультиплексор сигналов от датчиков; аппаратный компаратор; контроллер управления, устанавливающий значение порога срабатывания; ОЗУ-Ц – область памяти ОЗУ для хранения результатов преобразования; ПЗУ управления (ПЗУ) – устройство для хранения адресов опрашиваемых каналов и порога срабатывания, контроллер интерфейса, обеспечивающий связь с БКУ.
фиг.2 – блок схема функционирования модуля сбора и обработки информации с программируемым компаратором,
фиг.3 - алгоритм преобразования данных,
фиг.4 - таблица - 16-разрядные команды управления ПЛК.
MUX – аналоговый мультиплексор сигналов от датчиков; АЦП – 8-разрядный аналого-цифровой преобразователь полученного сигнала; ОЗУ-Ц – область памяти ОЗУ для хранения результатов преобразования программируемого логического компаратора (ПЛК); ОЗУ-А - область памяти ОЗУ для хранения результатов измеренного напряжения; ПЛК – программируемый логический компаратор, ПЗУ управления (ПЗУ) – устройство для хранения адресов опрашиваемых каналов и порога срабатывания каждого канала контроллер интерфейса, обеспечивающий связь с БКУ.
Исходные данные для работы ПЛК (номера каналов и порог срабатывания) хранятся в ПЗУ управления:
- номер опрашиваемого канала (разряды D15-D8, фиг.4);
- порог срабатывания ПЛК для 1-разрядного преобразования данных (ПК, разряды D7-D0, фиг.4).
Из ПЗУ управления считывается адрес, по которому с соответствующего входа аналогового мультиплексора сигналов передается принятая с датчика информация (напряжение) в аналого-цифровой преобразователь. Также из ПЗУ управления в программируемый логический компаратор формируется цифровой код порога компаратора (ПК) ПЛК.
АЦП преобразовывает полученную аналоговую информацию в цифровой код и передает его по каналу последовательного цифрового интерфейса в программируемый логический компаратор, а также для сохранения значения измеренного напряжения, результаты измерения сигналов от всех ТМ датчиков в цифровом коде записываются в ОЗУ-А.
Программируемый логический компаратор, используя полученный из ПЗУ управления цифровой код порога срабатывания компаратора, преобразует полученный от АЦП цифровой код преобразованного значения данных, полученных с датчика. Результатом преобразования данных является логическая 1, если данные превышают порог срабатывания ПЛК, если данные меньше или равны порогу срабатывания, то результатом преобразования является логический 0. Одноразрядные данные ПЛК конфигурируются побайтно и записываются последовательно в ОЗУ-Ц (фиг.2).
Опрос ПЗУ управления выполняется последовательно по кольцу. Для управления ПЛК используются 16-разрядные команды, формат которых приведен в таблице (фиг. 4).
Алгоритм преобразования приведен на чертеже (фиг. 3).
Техническим результатом является возможность установки порога срабатывания для каждого канала, изменения порога срабатывания для каждого канала, значительное увеличение достоверности принимаемой с датчиков информации и помехоустойчивости системы. Данный результат достигается за счет использования программируемого логического компаратора с изменяемым для каждого измеряемого канала пороговым напряжением.
Данный метод позволяет:
1. задавать любое значение порога компаратора,
2. исключить «биение», возникающее при близком значении напряжения с датчика и пороговом напряжении при аппаратной реализации,
3. иметь значения, полученных с каждого датчика напряжений в виде цифрового кода, сохраненного в ОЗУ-А,
4. при необходимости, изменять значение порога компаратора для любого датчика.
Claims (1)
- Способ обработки и преобразования информации телеметрического контроля, осуществляемый измерительным модулем сигнальной информации, содержащим в своем составе контроллер управления, который формирует код адреса в аналоговый мультиплексор сигналов (MUX) и номер канала в 8-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), программируемый логический компаратор (ПЛК), содержащий в своем составе оперативное запоминающее устройство (ОЗУ-Ц) для хранения результатов преобразования; устройство для хранения адресов опрашиваемых каналов и порога срабатывания каждого канала (ПЗУ-управления), контроллер интерфейса, обеспечивающего обмен данными с бортовым комплексом управления (БКУ), и логический компаратор (ЛК), на один вход которого подаются данные с датчика, преобразованные с помощью 8-разрядного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) полученного сигнала в 8-разрядный цифровой код, при этом на второй вход подается пороговое значение для данного канала, получаемое из ПЗУ управления, в виде 8-разрядного цифрового кода, на выходе логический компаратор формирует логическую 1, если данные превышают порог срабатывания, а если данные меньше или равны порогу срабатывания, то результатом преобразования является логический 0, при этом одноразрядные данные конфигурируются побайтно и записываются последовательно в ОЗУ-Ц, а значения измеренного напряжения сигналов от всех ТМ датчиков, преобразованные в цифровой код, записываются в оперативное запоминающее устройство для хранения цифрового кода (ОЗУ-А).
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2771635C1 true RU2771635C1 (ru) | 2022-05-11 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2218596C2 (ru) * | 2002-01-08 | 2003-12-10 | ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" | Устройство сбора данных |
| RU2415456C1 (ru) * | 2009-11-13 | 2011-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин") | Модуль планирования |
| RU2498399C1 (ru) * | 2012-05-29 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие РОБИС" (ООО "НПП РОБИС") | Система управления, сбора и обработки данных с бортовой регистрирующей аппаратуры космического аппарата |
| RU2557771C1 (ru) * | 2014-02-28 | 2015-07-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" | Способ технического контроля и диагностирования бортовых систем беспилотного летательного аппарата с поддержкой принятия решений и комплекс контрольно-проверочной аппаратуры с интеллектуальной системой поддержки принятия решений для его осуществления |
| WO2019108940A1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | Interdigital Patent Holdings, Inc. | Network initiated on-demand zero-energy paging method and apparatus |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2218596C2 (ru) * | 2002-01-08 | 2003-12-10 | ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" | Устройство сбора данных |
| RU2415456C1 (ru) * | 2009-11-13 | 2011-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин") | Модуль планирования |
| RU2498399C1 (ru) * | 2012-05-29 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие РОБИС" (ООО "НПП РОБИС") | Система управления, сбора и обработки данных с бортовой регистрирующей аппаратуры космического аппарата |
| RU2557771C1 (ru) * | 2014-02-28 | 2015-07-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" | Способ технического контроля и диагностирования бортовых систем беспилотного летательного аппарата с поддержкой принятия решений и комплекс контрольно-проверочной аппаратуры с интеллектуальной системой поддержки принятия решений для его осуществления |
| WO2019108940A1 (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | Interdigital Patent Holdings, Inc. | Network initiated on-demand zero-energy paging method and apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4707823A (en) | Fiber optic multiplexed data acquisition system | |
| US11188816B2 (en) | Neuromorphic chip and method and apparatus for detecting spike event | |
| CN108988931B (zh) | 卫星测控协处理器 | |
| JPS6142156U (ja) | 複数個のデ−タ収集装置のデ−タを引き出す装置 | |
| CN203038273U (zh) | 多功能数据采集卡 | |
| US10196152B2 (en) | Sensor data processing for condition monitoring systems | |
| RU2771635C1 (ru) | Способ обработки и преобразования информации телеметрического контроля, осуществляемый измерительным модулем сигнальной информации | |
| CN106353580A (zh) | 模拟量采集装置 | |
| US3550114A (en) | Prewired address sequencer for successive approximation analog-to-digital converters | |
| US11144028B2 (en) | Communication device, control method of communication device, external device, control method of external device, and control system | |
| CN210270563U (zh) | 车载设备数据监测装置 | |
| KR101734005B1 (ko) | 공통 기준 전압을 공유하는 복수개의 단위칩들을 포함하는 데이터 판독 장치 | |
| JPH0315866B2 (ru) | ||
| Maschhoff | On-Board High Frequency Data Processing | |
| CN104820408A (zh) | 多输入端模拟量采集控制系统 | |
| SU504229A1 (ru) | Передатчик устройства дл телеизмерений | |
| CN104236712A (zh) | 双路高速线阵ccd数据采集电路 | |
| CN104298464B (zh) | 适应性元件混洗器 | |
| TWM591271U (zh) | 以單一mcu整合多感知器系統 | |
| JPH0628494A (ja) | モニタ装置 | |
| SU1430736A1 (ru) | Цифровой счетный тензометр | |
| SU1515176A1 (ru) | Устройство дл контрол температуры | |
| RU2125239C1 (ru) | Устройство сбора и регистрации информации | |
| SU1665399A1 (ru) | Многоканальное устройство передачи информации со сжатием | |
| KR100505461B1 (ko) | 원격제어장치 |