Устройство для акустического диагностирования радиостанций

 

Использование: радиотехника. Сущность изобретения: устройство содержит 2 датчика (1, 20), 2 блока вычисления (2, 12), 2 блока анализа (3, 13), 2 умножителя (4,14) 2 сумматора (5, 15), 2 арифметических блока (6, 16) 2 блока вычисления функции Лапласа (7, 17), f формирователь (18). 2 блока задержки (11, 19), 1 решающий блок (8). 1 дешифратор(9), 1. индикатор (10). 1-2-3-4 5-6-7-8-9-10, 1-12-13-14-15-16-17-8. 15-6, 12-11-15, 2-19-5, 20-4, 20-14, 18-2, 18-12, 18-3, 8-13. 2 ил. 1 з. п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 В 3/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) И3

„,яя ;д 1 ЕйА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4928653/09 (22) 17.04,91

::. (46) 23.04.93. Бюл. ¹ 15 (72) Э.П. Валюжинич (56) Авторское свидетельство СССР № 1626401, кл. Н 04 B 3/46, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТЙЧЕСКОГО

ДИАГНОСТИРОВАНИЯ РАДЙОСТАНЦИЙ (57) Использование: радиотехника, Сущность изобретения: устройство содержит 2

„„Ы2„„1811012 А1 датчика (1, 20), 2 блока вычисления (2, 12), 2 блока анализа (3, 13), 2 умножителя (4, 14) 2 сумматора (5, 15), 2 арифметических блока (6, 16) 2 блока вычисления функции Лапласа (7, 17), 1 формирователь (18), 2 блока задержки (11, 19), 1 решающий блок (8), 1 дешифратор(9), 1 . индикатор (10). 1 — 2 — 3 — 4

5 — 6 — 7 — 8-9 — 10, 1 — 12 — 13 — 14 — 15 — 16 — 17 — 8, 15 — 6, 12-11-15, 2 — 19 — 5, 20 — 4, 20 — 14, 18 — 2, 18-12, 18 — 3, 8 — 13. 2 ил, 1 з. и. ф-лы, 1811012

Изобретение относится к радиотехнике тель 14, второй сумматор 15, второй арифи может использоваться в системах акусти- метический блок 16 и блок 17 вычисления ческого диагно ти го иагностирования обслуживаемых функции Лапласа, выход которого соединен и необслуживаемых радиостанций в про- с вторым входом решающего блока 8, форцессе эксплуатации. мирователь 18 временного интервала, выхоЦель изобретения — повышение точно- ды которого . соединены с сти диагностирования за счет определения соответствующими входами блоков 2 и 12 и вероятности нахождения АЭС в пределах вторыми входамиблоковЗи13,первыйблок заданных норм. 19 задержки, датчик 20, выход которого соДля достиж

Д достижения поставленной цели в 1О единен с вторыми входами первого и второ4. устройство для акустического диагностиро- го умножителей 4 и 1 вания радиостанций, содержащее датчик Блок 7 и 17 вычисления функции ЛаплаА3С, формирователь временного интерва- са содержит арифметический блок 21, пола, дешифратор и индикатор, дополнитель- следовательно соединенные блок 22 но введены последовательно соединенные "5 вычисления функции у = х и делитель 23, блок вычисления математичеСкого ожида- последовательно соединенные блок 24 выния (MO), блок анализа изменения МО, пер- числения функции у = х и делитель 25,,вый умножитель, первый арифметический . Принцип работы предлагаемого устройблок, первый блок вычислейия функции ства основан на вычислении вероятности

Лапласа и решающий блок, выход которого 20 нахождения уровня АЭС U(t) в пределах досоединен с входом дешифратора, выход де- пусков для любого момента времени шифратора соединен с входом индикатора, . p(t) = (() -Р = — щ первый и второй блоки задержки, последовательно соединеннь1е блок вь1числени Ф а-m t ) среднеквадратичного отклонения (СКО), 25 " 0 t вход которого объединен с входом блока где Фо-табулированная функция.,Лапласа; . вычисления М0 и соедийен с выходом дат- . „2 чика АЭС, блок анализа йзMGHGHMsl СКО, (9o(x) = 1 j e 2 с у второй умножитель, второи сумматор, вто- 2 _#_ — со рой вход которого соединен с выходом вто- 30 Техническое состояние радиостанции рого элемента задержки, вход которого (работоспособность) характеризуется уровсоединен с выходом блока вычисления СКО, . нем АЭС. Если уровень АЭС находится в второй арифметический блок, второй вход пределах допусков а и р, то принимаеткоторого соединен с выходом первого сум - : ся, что техническое состояние радиостанматора, и второй блок вычисления функЦии 35 Ции соответствует работоспособному. Если

Лапласа, причем второй вход первого ариф-: уровень А3С выхоДит за пределы допусков метического блока соединен с выходом вто- - с(и Р, то принймается, что техническое рого сумматора, датчик, выход которого состояние радиостанции соответствует отсоединен с вторыми входами. первого и вто- казу. Значение допусков а и Р выбираетрогоумножителей.. 40 ся из требований, предъявляемых к

Блок вычисления функции Лапласа со- точйости контроля технического состояния держит блок вычисления функций у = х, радиостанций и характеристик АЭС, снима3 у=х5, гдех-входной, у- выходнойсигналы, емого с корйуса радиостанции с помощью два делителя и арифметический блок.:: специальных датчиков.

Нафиг.1приведенаструктурнаяэлект- 45 Устройство для акустического диагнорическая схема предлагаемого устройства, Стирования радиостанций.работаетследуюна фиг. 2 структурная электрическая схема щим образом. блока вычисления функции Лапласа. " Датчик 1, закрепленный на корпусе диУстройство для акустического дйагно- агйостируемой радиостанции (не показанстирования содержитпоследовательносое- 50 ной на чертеже), предназначен для съема диненные датчик 1 АЭС, блок 2 вычисления АЭС, распределенных по нормальному заМО, блок 3 анализа МО, первый умножи- кону, характеризующих работоспособность тель 4, первый сумматор 5, первый арифме- (состояние) диагностируемой радиостантический блок 6, первый блок 7 вычисления ции, Непрерывный сигнал поступает на функции Лапласа, решающий блок 8, де- 55 вход блока 2, На выходе блока 2 сигнал, шифратор 9 и индикатор 10, второй блок 11 равный математическому ожиданию АЭС задержки, последовательно соединенные U(t) в момент времени ti, выражается как блок 12 вычисления СКО, вход которого со- и единен с выходом датчика 1 АЭС, блок 13 и () =, е анализа изменения СКО, второй умножй1811012

Момент времени ti, где i = 1, 2, 3 .;., задается формирователем 18 временного интервала. Длительность Ь г времени, где

Л ti - ti - 1, выбирается исходя из временных характеристик АЭС с учетом требований, предьявляемых к точности и достоверности диагностирования радиостанций. На выходе блока 12 присутствует сигнал, равный сигналу среднеквадратического отклонения A3C U(t) в момент времени ti ..

o(t)и 1 заДаваемый формирователем 18 интервала времени. Значение величины и выбирается исходя их требований, предъявляемых к точности вычисления m(t) и a(t) (Вентцель

Е.С. Теория вероятностей. М.; Наука, 1969, с. 313-315). Блок 3 анализа изменения математического ожидания МО предназначен для определения величины

ml — mi -1 mi — mi -1 а-1 -1 Хг где е — M0 в момент времени ti; в - 1 — МО в момент времени ti - 1;

Ьt — длительность интервала времени, формируемого блоком 18.

Блок 13 анализа изменения среднеквадратического отклонения СКО предназ начен для определения величины где Oi СКО в момент времени т ;

0i-1 — СКО в момент времени ti - 1.

Блоки 4 и 14 предназначены для вычис.- ления величин

0 Ьт)хор,Qh, ) щр1, . (3)

: где ht — интервал времени прогнозирования, выбираемый исходя из точности, предъявляемой к прогйозированию и диагностированию радиостанций. Значение

j Ьх поступает с выхода датчика 20 на вторые входы первого 4 и второго 14 умножи. телей; Длительность задержки элементов

19 и 11 равна времени вычисления величин в блоках 3, 4 и блоках 13, 14. На выходе сумматора 5 присутствует сигнал

m(!b,t ) = mi+ (j Ь| ) tgp (4) о О Ь» ) - с + (!Ar ) tg rgb. (5)

На выходе второго сумматора 15-сигнал (5)

Первый арифметический блок 6 предназначен для вычисления сигнала . (). (6)

Второй арифметический блок 16 предназначен для вычисления величины б

55 (находящихся в состоянии правильного функционирования) на 5 — 7 . Применение предлагаемого устройства для диагностирования авиационных радиостанций даст возможность повысить КПД на 5-10 за счет сокращения интервалов времени пребывания радиостанций в состоянии отказа в 1,11,4 раза.. (., ) а-m jЛг

Выходы первого и.второго арифметических блоков 15, 16 соединены с входами

5 соответственно первого и второго блоков 7 и 17 вычисления функций Лапласа. На выходе блоков 7 и.17 присутствует сигнал

Фо(), Фо(), (8)

10 где Р, а- пороговые значения АЭС.

Решающий блок 8 предназначен для вычисления суммарного сигнала

P(t) = Р(а < U(t) < p ) =

)-eo(о х )- (9)

Дешифратор 9 на основе вычисления значейия P(t) вырабатывает управляющий сигнал "Норма" или "Авария". Сигнал, классифицирующий техническое состоя20 ние радиостанции, отображается индикатором 10;

Вычисление функции Лапласа блоками .

7 и 17 осуществляется, например, на основе приближенного выражения

25 1 хз „5

Фо(х) = = =- (х 2 3 + z + ...), 2x 2!2 5 (10)

Данное выражение заметно упрощает процедуру вычисления Фо(х), см. Справочник по теории вероятности и математической статистике, В.С.Королюк и др. — M„

Наука, 1985, С. 120.

Блок реализации выражения (10) пред35 ставлен на фиг. 2. На выходе блока 22 значение х, на выходе делителя 23 — зназ чение х /2 3, на выходе блока 24— з . значение х, на выходе делителя 25 — зна5 чение х /2! 2 . 5. С выхода арифмети40 ческого блока получают сигнал Фо(х), определяемый выражением (10).

Технико-экономические преимущества изобретения по сравнению с прототипом . заключается в повышении точности диагно45 стирования радиостанций за счет определения вероятности дигностирования радиостанций за счет определения вероятности нахождения параметра, характеризующего техническое состояние

50 радиостанции в пределах заданной нормы, Предлагаемое устройство позволяет умень-. шить количество бракований радиостанций

1811012

Составитель Э, Валюжинич

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор В, Петраш

Редактор С. Кулакова

Заказ 1452 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Устройство для акустического диагностирования радиостанций, содержащее датчик акустоэмиссионных сигналов, формирователь временного интервала, дешифратор и индикатор, отл ича ю щеес я тем, что, с целью повышения точности диагностирования за счет определения вероятности нахождения акустозмиссионных сигналов в пределах заданных норм, введены блок вычисления математического ож.и-дания, блок анализа изменения математического ожидания, первый умножитель, первый сумматор, первый арифметический блок, первый блок вычисления функции Лапласа и решающий блок, выход которого соединен через дешифратор с входом индикатора, последовательно соединенные блок вычисления среднеквадратического отклонения, вход которого и вход блока вычисления математического ожидания соединены с выходом датчика акустозмиссионн ых сигналов, блок анализа изменения среднеквадратичного . отклонения, второй множитель, второй, сумматор, второй арифметический блок, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, и второй блок вычисления функции Лапласа, выход которого подключен к второму входу решающего блока, второй вход первого арифметического блока соединен с выходом второго сумматора, кроме того, введены два блока задержки и датчик, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго умножителей, вход первого блока задержки соединен с выходом блока вычисления математического

5 ожидания, а выход подключен к второму входу первого сумматора, вход второго бло ;а задержки соединен с выходом блока вычисления среднеквадратичного отклонения, а выход подключен к второму входу второго

10 сумматора, выход формирователя временных интервалов подключен к соответствующим входам блока вычисления математического ожидания, блока вычисления среднеквадратичного отклонения, бло15 ка анализа математического ожидания и блока анализа среднеквадратичного отклонения, 2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок вычисления функции Лап20 ласа содержит арифметический блок, последовательно соединенные блок вычисления функций у = х, где х — входной, а у — выходной сигналы блока, и делитель, выход которого соединен с входом вычитания

25 арифметического блока, последовательно соединенные блок вычисления функции у .= х и другой делитель, выход которого. соединен с вторым входом суммирования арифметического блока, первый вход сум30 мирования которого объединен с входами блоков вычисления функций у = x и у = x u соединен с выходом соответствующего арифметического блоКа устройства,