Устройство для контроля блока ориентации интегрированной системы резервных приборов

Авторы патента:

G01C21 - Навигация; навигационные приборы, не отнесенные к предыдущим группам (измерение расстояния, пройденного наземным транспортным средством, G01C 22/00; измерение линейной и угловой скорости или ускорения G01P; управление курсом, высотой или положением транспортных средств G05D 1/00; системы управления движением транспорта G08G)

Владельцы патента RU 2431117:

Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (RU)

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах ориентации подвижных объектов. Технический результат - повышение надежности. Для достижения данного результата устройство содержит сигнализатор, вычислительную машину (ВМ), блок инерциальных датчиков первичной информации, датчики угловой скорости, акселерометры, трехкомпонентный магнитометр с узлом тест-контроля, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), дополнительный АЦП, мультиплексор, три канала преобразования, масштабирующий усилитель, выпрямитель и фильтр. 1 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к блокам ориентации.

Известен блок ориентации [1], содержащий блок датчиков первичной информации, состоящий из трех акселерометров, трех датчиков угловой скорости, трехкомпонентный магнитометр, преобразователь на базе аналого-цифрового преобразователя (АЦП), вычислительную машину (ВМ).

Недостатком данного устройства является отсутствие в нем контроля датчиков угловой скорости.

Известно устройство для включения блока ориентации интегрированной системы резервных приборов в пилотажно-навигационный комплекс [2], содержащее сигнализатор, блок инерциальных датчиков первичной информации, состоящий из трех датчиков угловой скорости, трех акселерометров, подключенный через АЦП к шине внешнего интерфейса ВМ, трехкомпонентный магнитометр с узлом тест-контроля, содержащим источник опорного напряжения, аналоговый инвертор, три канала управления, в состав каждого из которых входят устройство защиты, аналоговый коммутатор, подключенные к АЦП и шине внутреннего интерфейса ВМ.

Недостатком данного устройства является отсутствие в нем контроля датчиков угловой скорости, что снижает надежность работы.

Заявленное изобретение направлено на повышение надежности устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для контроля блока ориентации интегрированной системы резервных приборов, содержащее сигнализатор, подключенный к ВМ, блок инерциальных датчиков первичной информации, состоящий из трех датчиков угловой скорости, трех акселерометров, подключенных через АЦП к шине внешнего интерфейса ВМ, трехкомпонентный магнитометр с узлом тест-контроля, подключенный к АЦП и шине внутреннего интерфейса ВМ, согласно изобретению введены дополнительный АЦП, мультиплексор, три канала преобразования, каждый из которых содержит последовательно соединенные масштабирующий усилитель, выпрямитель, фильтр, выход которого подключен через мультиплексор ко входу дополнительного АЦП, выход которого подключен к шине внутреннего интерфейса ВМ, а вход масштабирующего усилителя подключен к тестовому выходу датчиков угловой скорости.

К существенным отличиям предложенного устройства относится введение в него контроля исправности датчиков угловой скорости путем преобразования их переменного тестового напряжения в постоянное, преобразования с помощью АЦП в цифровой код и передачи его в ВМ для анализа исправности по определенному критерию, а это позволяет судить о работоспособности датчиков угловой скорости, что повышает надежность устройства.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлена структурная схема устройства, содержащего сигнализатор 1, ВМ 2, блок 3 инерциальных датчиков первичной информации, датчики 7 угловой скорости, акселерометры 5, трехкомпонентный магнитометр 6 с узлом тест-контроля, АЦП 7, дополнительный АЦП 8, мультиплексор 9, три канала 10-12 преобразования, масштабирующий усилитель 13, выпрямитель 14, фильтр 15.

К шине внешнего интерфейса ВМ 2 с подсоединенным сигнализатором 1 подключены через АЦП 7 датчики 4 угловой скорости, акселерометры 5 блока 3 инерциальных датчиков первичной информации и трехкомпонентный магнитометр 6 с узлом тест-контроля, подключенным к шине внутреннего интерфейса ВМ 2. Тестовые выходы датчиков 4 угловой скорости через последовательно соединенные масштабирующий усилитель 13, выпрямитель 14, фильтр 15 каждого из каналов 10-12 преобразования подключены через соединенные последовательно мультиплексор 9 и дополнительный АЦП 8 к шине внутреннего интерфейса ВМ 2.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 4 угловой скорости, акселерометры 5 блока 3 инерциальных датчиков первичной информации и трехкомпонентный магнитометр 6 выдают текущие значения угловой скорости, ускорения, величины магнитного поля Земли в виде аналоговых электрических сигналов, которые с помощью АЦП 7 преобразуются в цифровой код, поступающий на шину внешнего интерфейса ВМ 2, где производится вычисление необходимых значений навигационных параметров. Узел тест-контроля, входящий в состав трехкомпонентного магнитометра 6, осуществляет его контроль и формирует сигнал исправности в случае штатной работы. С выходов датчиков 4 угловой скорости на входы масштабирующих усилителей 13 каждого из каналов 10-12 преобразования поступает переменное напряжение, которое масштабируется, выпрямляется выпрямителем 14, фильтруется фильтром 15 и становится постоянным напряжением. Это напряжение поступает на мультиплексор 9, который поочередно подключает выходы каналов 10-12 преобразования ко входу дополнительного АЦП 8, который преобразует его в цифровой код, поступающий на шину внутреннего интерфейса ВМ 2. Если величина сигнала с выходов каналов 10-12 преобразования соответствует ожидаемому значению, то это свидетельствует о штатной работе датчиков 4 угловой скорости, и ВМ 2 формирует сигнал исправности, который выдается на сигнализатор 1. Если не соответствует, то исправность снимается, и сигнализатор 1 сигнализирует об отказе.

Предложенное устройство используется в блоке ориентации интегрированной системы резервных приборов.

Источники информации

1. Юбилейная XV Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. Сборник материалов. Санкт-Петербург, 2008 г. стр.263. Компенсация магнитной девиации интегрированной системы резервных приборов. В.М.Самойлов, Д.В.Свяжин.

2. Патент РФ №2377502, МПК G01C 21/00, 2008 г. (прототип).

Устройство для контроля блока ориентации интегрированной системы резервных приборов, содержащее сигнализатор, подключенный к вычислительной машине, блок инерциальных датчиков первичной информации, состоящий из трех датчиков угловой скорости, трех акселерометров, подключенный через аналого-цифровой преобразователь к шине внешнего интерфейса вычислительной машины, трехкомпонентный магнитометр с узлом тест-контроля, подключенный к аналого-цифровому преобразователю и шине внутреннего интерфейса вычислительной машины, отличающееся тем, что в него введены дополнительный аналого-цифровой преобразователь, мультиплексор, три канала преобразования, каждый из которых содержит последовательно соединенные масштабирующий усилитель, выпрямитель, фильтр, выход которого подключен через мультиплексор ко входу дополнительного аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к шине внутреннего интерфейса вычислительной машины, а вход масштабирующего усилителя подключен к тестовому выходу датчиков угловой скорости.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах навигации подвижных объектов - в беспилотных летательных аппаратах, в автопилотах авиа- и судомоделей и мобильных комплексах авианаблюдений за морскими, воздушными и наземными объектами.

Способ спутниковой коррекции гироскопических навигационных систем морских объектов // 2428659

Изобретение относится к области корректируемых по информации от навигационных спутников гироскопических систем навигации морских объектов. .

Способ определения азимута платформы трехосного гиростабилизатора // 2428658

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения азимута, например, в высокоточных системах различного назначения. .

Способ контроля транспортных средств и устройство для его осуществления // 2427924

Способ формирования навигационных данных объекта // 2427800

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в позиционных системах ориентации подвижных объектов различной физической природы. .

Система для определения пространственного положения и курса летательного аппарата // 2427799

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах навигации летательных аппаратов (ЛА). .

Способ навигации движущихся объектов // 2426073

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при построении различных приборных систем локации, предназначенных для определения местоположения движущихся объектов с использованием волн, излучаемых в виде лучей, и управления движением движущихся объектов путем коррекции их местоположения.

Устройство для выполнения речевого воспроизведения текста и способ для него // 2425330

Изобретение относится к устройствам для выполнения речевого воспроизведения текста (TTS) в автомобильных спутниковых навигационных системах. .

Навигационное устройство и способ для приема и воспроизведения звуковых образцов // 2425329

Изобретение относится к навигационному устройству, установленному на транспортном средстве для предоставления голосовых навигационных инструкций пользователю. .

Способ определения положения транспортного средства относительно линии дорожной разметки // 2422772

Изобретение относится к навигации, а именно к системам определения положения объекта без использования отражения или вторичного излучения, и может быть использовано для расширения возможностей систем круизконтроля и предупреждения водителей транспортных средств о нарушении режима движения в пределах своей полосы.

Портативное навигационное устройство // 2431802

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в навигационных устройствах для настройки формы отображения навигационной обстановки на экране монитора

Блок преобразователей механической величины в виде линейного ускорения или угловой скорости // 2432548

Изобретение относится к области измерительной техники и приборостроения, а именно к приборам для измерения векторов линейного ускорения или угловой скорости

Навигационное устройство и способ для осуществления аудиовозможностей в навигационном устройстве // 2435138

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к средствам навигации для настройки аудиовозможностей навигатора в функции от навигационной обстановки

Способ функционирования мобильного комплекса навигации и топопривязки в условиях боевого применения // 2436042

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам функционирования мобильных комплексов навигации и топопривязки в условиях боевого применения, и может быть использовано для решения задач топогеодезической подготовки боевых действий ракетных войск и артиллерии Сухопутных войск

Способ согласования осей инерциальной навигационной системы с осью наземного транспортного средства и измерительный комплекс для его осуществления // 2436043

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к коррекции угловых параметров (углов азимута, крена, тангажа), определяемых инерциальной навигационной системой наземного транспортного средства, для их учета в процессе проведения топогеодезических измерений

Способ контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика и комплект средств для его реализации // 2436044

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля навигационных параметров мобильных средств навигации и топопривязки в процессе проведения различных видов испытаний и контрольных выверок аппаратуры при ее эксплуатации

Способ определения координат подвижных наземных объектов // 2436045

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в приборах для определения координат подвижных наземных объектов

Гирогоризонткомпас с вращением инерциального измерительного блока // 2436046

Изобретение относится к измерительной технике в гироскопических системах ориентации и навигации подвижных объектов различных типов и может быть использовано для малогабаритных морских и наземных объектов

Способ прокладывания маршрута передвижения на пересеченной местности // 2439496

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в автоматизированной системе управления войсками при управлении движением разнотипных транспортных средств по пересеченной местности

Способ и устройство для переключения карт // 2439709