Система для передачи телеметрической информации

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

К ПАТЕ КТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4938407/24 (22) 21.05.91 (46) 23,08.93. Бал, ¹ 31 (75) Е.Н.Галин, И,А.Сенаторов, Ю.С.Мухин и В.И,Ярыч (73) Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения (56) Авторское свидетельство СССР № 1376115, кл. 6 08 С 17/ОО, 1988, Авторское свидетельство СССР

¹ 1452499, кл. G 08 С 17/00, 1985 (прототип), (54) СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ TEJlEMETРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к системам передачи информации с временным разделе, У1 (7 (ф ) — — « 7 Я (s1)5 G 08 С 15/06, 17/00 нием каналов и может быть использовано для передачи телеметрической информации через спутник-ретранслятор в режиме реального времени, Цель изобретения — повышение функционал:.:ной надежности и расширение области применения путем передачи различных информационных потоков, Система для передачи телеметрической информации через спутник-ретранслятор содержит датчики ускорения 1, скорости 2 и высоты 3, компараторы 4 — 6, интеграторы 79, триггеры 10, 11, 12, усилители 14. 32, генератор 15 тактовых импульсов, расгределитель 16, элементы И 13, 19, 20 и

ИЛИ 31, мульTèïëeêñîp 26, аналого-цифровой преобразователь 29, радиопеленгатор

1836708

30

40

33, передатчик 34, антенно-фидерное устройства 35, Система имеет более высокую надежность работы за счет своего отключения на критических участках полета, болев высокую достоверность передачи информации, поскольку ведет передачу на участках. полета, обеспечивающих устойчивую радиосвязь, и более широкие функциональные вазможности, выраженные в воэможности передачи аналоговых параметров по цифровому каналу связи и.в пеленгации местонаИзобретение 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 области применения путем передачи различных 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 кампараторы 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 преобразователь . (АЦП) 29, формирователь синхрасигналов 30, элемент ИЛИ 31, усилитель 32, радиопеленгатор 33, передатчик

34, антенно-фидернае устройство (АФУ) 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 кампараторов 4, 5 и 6 с пороговыми значениями, характеризующими критические хождения спутника-ретранслятора. Система сохраняет работоспособность после критических участков полета, имеет низкое энергопотребление, более высокую достоверность передаваемой информации и обеспечивает передачу информации о ходе испытательного полета вне зависимости от ориентации иэделия и направления. полета относительно точки старта, что позволяет получить крайне важные данные о ходе натурных исследований, 1 ил, 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. патенциал.

Выходные сигналы компаратаров интегрируются интеграторами 7, 8 и 9 (выполняющими, па существу, роль фильтров). После прохождения изделием пика значения ускорения включается триггер 10, Как только скорость и высота полета уменьшается до пороговых значений, на выходах триггеров .11 и 12 Шмитта образуются сигналы с уровнем "лаг, 1", и такай 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 ега.

Таким образам, система на критических участках полета является, по существу, отключенной, что резко уменьшает ее энергопотребление в условиях ограниченной емкости бортовых батарей питания, и исключает неустойчивую связь, сопровождающуюся обилием переходны . процессов и вызываемых ими перегрузками, а также проскакиванием ложной информации. Вместе с тем система автономно включается для передачи информации после прохождения иэделием критических участков, что позволяет ей обходиться без привлечения средств бортовой системы управления, и без того перегруженной задачами 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 найравленности телесный угол близок к полному. Таким

1836708 образом, по завершении работы радиопеленгатора выход передатчика 34 оказывается подключенным к антенне, имеющей наиболее оптимальную направленность на спутник-ретранслятор. 5

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, в начале которого располагается синхронизирующая последовательность, Поэтому после перевода триггера 17 в состояние

"лог. 0" íà его инверсном выходе элемент И 15

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 20 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 25 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 ре- 30 гистр 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 35 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 ко- 40 торого направляется в радиоканал через

АФУ 35. В дальнейшем работа совокупности элементов 15...32 циклически повторяется в описанном выше порядке.

Таким образом, система имеет более 45 высокую надежность работы за счет отключения на критических участках полета, более высокую достоверность передачи информации, поскольку ведет передачу на участках полета, обеспечивающих устойчи- 50 вую радиосвязь, и более широкую область применения за счет передачи аналоговых параметров по цифровому каналу связи и в пеленгации месторождения спутника-ре- . транслятора. 55

Система сохраняет работоспособность после критических участков полета, имеет низкое энергопотребление, достигает высокую достоверность передаваемой информации и обеспечивает возможность передачи информации о ходе испытательно о полета вне зависимости от ориентации изделия и направления полета относительно точки старта, что позволяет получить крайне важные данные о ходе натурных исследовзний.

Формула изобретения

Система для передачи телеметрической информации, содержащая генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя, первый выход которо. о подключен к входу счетчика, выход которого соединен с управляющими входами мультиплексора. элементы И и ИЛИ. передатчик и блок дискретных датчиков, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности и расширения Области применения путем передачи раэлйчных информационных потоков, в нее введены триггеры, триггеры Шмитта, усилители, блок аналоговых датчиков, аналогоцифровой преобразователь, согласующие элементы, формирователь синхросигнала, компараторы, интеграторы, радиопеленгатор, антенно-фидерное устройство, датчик скорости, датчик ускорения и датчик высоты, выход датчика ускорения через первые компаратор и интегратор соединен с первым ВхОдОК первогО триггера, Второй Вход которого является входом установки ь "0" системы, выходы датчика скорости и датчика BblcoTLl соответственно через последовательно соединенные второй компаратор, второй интегратор и первый триггер Шмитта 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 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 первого согласующего элемента, второй вход которого подключен через формирователь синхросигналов к вь|ходу второго элемента

И, выходы первого и второго согласующих элементов подключены к первому входу четвертого 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 управляющим 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 усили1836108

Составитель Н. Лысенко

Редактор Ы. Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 3022 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 тель подключен к входу передатчика, выходы группы распределителя соединены с первыми входами аналого-цифрового преобразователя и первого и второго регистров, входы группы первого и второго регистров, входы группы первого и второго регистров подключены соответственно к выходам блока дискретных датчиков и аналого-цифрового преобразователя, выходы блока аналоговых датчиков соединены с информационными входами мультиплексора, выход которого подключен к соответствующему входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого и выход третьего элемента И через элемент ИЛИ соединены

5 с синхровходами первого и второго регистров, выход второго регистра подключен к второму входу первого регистра, выход которого соединен с первым входом второго согласующего элемента, второй вход кото10 рого и второй вход третьего элемента И соединены с выходом второго триггера.