Система управления боевой роботизированной платформой



Система управления боевой роботизированной платформой
Система управления боевой роботизированной платформой

 


Владельцы патента RU 2544740:

Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" (RU)

Изобретение относится к информационно-вычислительным системам и устройствам, обеспечивающим решение задач дистанционного управления движением подвижных объектов по заданному алгоритму в автоматическом и ручном режимах. Технический результат заключается в обеспечении движения платформы по заданному алгоритму в ручном и автоматическом режимах, топопривязки и навигации, управления приводами шасси, телекодового обмена видеоинформацией платформы с пунктом дистанционного управления. Технический результат достигается за счет боевой роботизированной платформы, которая содержит управляющую ЭВМ, пункт управления, функциональные подсистемы, аппаратные средства, навигационное оборудование, датчики, устройства связи, систему электропитания, согласующие устройства. Система управления в части информационно-управляющего обеспечения имеет структуру типа «звезда», центральным элементом системы управления является управляющая ЭВМ, обеспечивающая контроль и управление всеми подсистемами платформы и имеющая интерфейс Ethernet. 2 ил.

 

Изобретение относится к информационно-вычислительным системам и устройствам, обеспечивающим решение задач дистанционного управления движением подвижных объектов по заданному алгоритму в автоматическом и ручном режимах.

Известен программно-аппаратный комплекс (см. патент №246833801, МПК G01C 23/00, G06F 19/00, опубл. 27.11.12 г.), принятый за прототип. Программно-аппаратный комплекс топопривязчика содержит комплекс аппаратных средств бортовой цифровой вычислительной машины, устройства, обеспечивающие взаимосвязь с бортовым оборудованием, проведение вычислительных процессов и представление индикационно-управляющих параметров (пункт управления), программно-алгоритмические средства. Связь комплекса аппаратных средств бортовой цифровой вычислительной машины с бортовым оборудованием осуществляется через дополнительные согласующие модули: блок согласования, выполненный с возможностью обеспечения управления работой первичных навигационных датчиков (система топопривязки и навигации) и состоящий из центрального процессора, приемопередатчика интерфейса RS-232, приемопередатчика интерфейса радиального последовательного, модулей памяти, буферированного регистра разовых команд ввода-вывода и модуля питания, блок обработки данных, выполненный с возможностью приема информации от датчика температуры и измерителя цифрового атмосферного давления, ее преобразования и вычисления значения высоты, а также для выработки напряжения питания для датчиков и состоящий из четырех субблоков: контроллера, интерфейса, стабилизатора напряжения и инвертора. Программно-аппаратный комплекс дополнительно оснащен вспомогательной ЭВМ, выполняющей задачи по хранению, отображению, обработке информации. Комплекс программно-алгоритмических средств выполнен в виде специального программно-математического обеспечения, выполненного с возможностью решения прямой и обратной навигационных задач, комплексирования сигналов навигационных систем, работы с цифровыми электронными картами, поддержки интерфейса оператора, решения сервисных задач.

Недостатками прототипа являются:

- отсутствие возможности внедрения гибких алгоритмов управления;

- низкий уровень контроля «поведения» управляемого объекта;

- отсутствие возможности получать непрерывную многоканальную информацию, необходимую для управления движением и выполнения функциональных задач;

- ограниченные возможности по обработке и передаче информационных потоков;

- ограниченные возможности применения.

Предлагаемым изобретением решается задача по повышению эффективности и надежности системы управления боевой роботизированной платформы.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в создании системы управления боевой роботизированной платформой, обеспечивающей движение платформы по заданному алгоритму в ручном и автоматическом режимах, решение задач топопривязки и навигации, управление приводами шасси, телекодовый обмен видеоинформацией платформы с пунктом дистанционного управления.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой системе управления боевой роботизированной платформой, содержащей управляющую ЭВМ, пункт управления, функциональные подсистемы, аппаратные средства, навигационное оборудование, датчики, устройства связи, систему электропитания, согласующие устройства, новым является то, что система управления в части информационно-управляющего обеспечения имеет структуру типа «звезда», центральным элементом системы управления является управляющая ЭВМ, обеспечивающая контроль и управление всеми подсистемами платформы и имеющая интерфейс Ethernet, дополнительно управляющая ЭВМ выполнена с возможностью по интерфейсу Ethernet контроля напряжения, тока, выхода из строя отдельных элементов и управления началом заряда аккумуляторных батарей, система топопривязки и навигации выполнена с возможностью реализации всех навигационных вычислений в центральной управляющей ЭВМ, средства связи выполнены в виде подсистемы связи и передачи данных, имеющей два независимых канала: канал телекодового обмена пункта управления с платформой и канал телекодового обмена видеоинформацией, который осуществляется посредством радиостанций с интерфейсом Ethernet, размещенных на платформе и пункте дистанционного управления, пункт дистанционного управления включает в себя рабочее место оператора, состоящее из стола, стула и укрытия, автономный источник электропитания, размещаемые приборы, центральным элементом которых является планшетная ЭВМ, пункт дистанционного управления дополнительно оснащен ручным пультом управления и антенно-фидерным устройством, функционально относящимся к подсистеме связи и передачи данных.

Структурная организация системы управления в части информационно-управляющего обеспечения по типу «звезда» позволяет:

- обеспечить простоту схемных решений при разработке;

- в конечном итоге, снизить стоимость и повысить надежность системы управления.

Выбор в качестве центрального элемента системы управления управляющей ЭВМ, обеспечивающей контроль, управление всеми подсистемами платформы и имеющей интерфейс Ethernet, позволяет:

- обеспечить программно-алгоритмическими средствами взаимодействие всех систем боевой роботизированной платформы;

- обеспечить бесперебойное функционирование системы связи и передачи данных;

- обеспечить необходимый скоростной режим информационного обмена.

Выполнение управляющей ЭВМ с возможностью по интерфейсу Ethernet контроля напряжения, тока, выхода из строя отдельных элементов и управления началом заряда аккумуляторных батарей позволяет:

- постоянно в автоматическом режиме тестировать систему электропитания;

- поддерживать аккумуляторные батареи в заряженном состоянии;

- продлить срок службы системы электропитания.

Выполнение системы топопривязки и навигации с возможностью реализации всех навигационных вычислений в центральной управляющей ЭВМ позволяет:

- реализовать комплексированный режим навигации с использованием данных от различных источников;

- реализовать наиболее современные алгоритмы навигации.

Выполнение средств связи в виде подсистемы связи и передачи данных позволяет:

- организовать два независимых канала телекодового обмена информацией;

- производить управление параметрами обмена данными.

Включение в состав пункта дистанционного управления рабочего места оператора, источника автономного электропитания позволяет:

- обеспечить необходимые условия для работы оператора в полевых условиях;

- разместить необходимый приборный состав;

- обеспечить автономность функционирования пункта дистанционного управления.

Выбор в качестве центрального элемента пункта дистанционного управления планшетной ЭВМ позволяет:

- в короткое время развернуть пункт дистанционного управления;

- обеспечить компактность рабочего места оператора;

- отображать всю информацию, идущую от платформы.

Оснащение пункта дистанционного управления ручным пультом управления позволяет:

- выполнять управление платформой в ручном режиме;

- выполнять управление платформой в технологическом режиме при непосредственном подключении к платформе.

Оснащение пункта дистанционного управления антенно-фидерным устройством позволяет:

- повысить устойчивость прохождения радиосигнала по каналам связи;

- повысить дальность радиозахвата.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана структурная схема части системы управления боевой роботизированной платформой, размещаемой на платформе; на фиг.2 - структурная схема части системы управления боевой роботизированной платформой, размещаемой на пункте дистанционного управления.

Система управления боевой роботизированной платформой состоит из центральной управляющей ЭВМ (ЦУ ЭВМ) 1, блока сопряжения (БС) 2, системы топопривязки и навигации (СТН) 3, включающей механические датчики скорости (МДС) 4 и 5, бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС) 6, аппаратуру спутниковой навигации (АСН) 7, системы видеонаблюдения движения (СВД) 8, включающей видеокамеры (ВК) 9 и 10, блок сопряжения с видеокамерами (БСВ) 11, системы привода шасси (СПШ) 12, системы электропитания (СЭ) 13, включающей аккумуляторные батареи (АКБ) 14 и 15, блок контроля заряда аккумуляторных батарей (БКЗ) 16, дизель-генератор (ДГ) 17, пункта дистанционного управления (ПДУ) 18. ПДУ 18 включает рабочее место оператора (РМО) 19, содержащее стол 20, укрытие 21 и стул 22, планшетную ЭВМ (ПлЭВМ) 23, ручной пульт управления (РПУ) 24, автономный источник электропитания (АИЭ) 25, состоящий из дизель-генератора (ДГ) 26, блока контроля заряда (БКЗ) 27, аккумуляторной батареи (АКБ) 28. Подсистема связи и передачи данных состоит из трех радиостанций (PC) 29, две из которых размещены на платформе (П) 30, а одна - на ПДУ 18, с помощью которых организованы два независимых канала телекодового обмена 31 и 32. На ПДУ 18 также развернуто антенно-фидерное устройство (АФУ) 33. Кроме того, П 30 и ПДУ 18 связаны технологическим каналом связи 34.

Система управления боевой роботизированной платформой функционирует следующим образом. Система управления боевой роботизированной платформой выполняет функции обеспечения движения П 30 по заданному алгоритму в автоматическом и ручном режимах управления, обеспечивает контроль СЭ 13. Система управления в части информационного обеспечения имеет структуру типа «звезда». Центральным элементом системы управления является ЦУ ЭВМ 1, обеспечивающая контроль и управление всеми подсистемами: СТН 3, СВД 8, СПШ 12, СЭ 13, подсистема связи и передачи данных.

Функцией СТН 3 является определение географических координат местоположения П 30, автономное ориентирование и определение углового положения в пространстве. Большинство разработчиков БИНС 6 все алгоритмы по навигации и топопривязке реализуют во встроенном вычислителе, замыкая при этом интерфейсы датчикового оборудования (МДС 4 и 5, АСН 7). Однако такая схема имеет недостаток, заключающийся в том, что обычно разработчик БИНС 6 не обладает современными алгоритмами навигации. Поэтому все навигационные вычисления в СТН 3 для П 30 реализованы в ЦУ ЭВМ 1.

Для обеспечения нормального функционирования СЭ 13 с БКЗ 16 по интерфейсу Ethernet производится контроль напряжения (и как следствие уровня заряда), тока и выхода из строя отдельных элементов АКБ 14 и 15, а также производится управление началом заряда.

ПДУ 18 при выполнении боевых или учебных задач развертывается в полевых условиях. ПлЭВМ 23, PC 29 размещаются на столе 20, оператор - на стуле 22, для маскировки и защиты от осадков или солнечного излучения устанавливается укрытие 21. Для обеспечения устойчивой радиосвязи в непосредственной близости от РМО 19 устанавливается АФУ 33. РПУ 24 предназначен для управления ПЗО в ручном режиме, а также в технологическом режиме при непосредственном подключении к П 30 (например, самостоятельный выезд ВР из машины транспортирования). Основное управление П 30 осуществляется с помощью ПлЭВМ 23, на которой также отображается вся информация, идущая от П 30.

Питание ПДУ 18 автономное от АКБ 28, дополнительно для обеспечения длительного времени работы ПДУ 18 и зарядки АКБ 28 используется ДГ 26.

Подсистема связи и передачи данных представлена двумя независимыми каналами:

- канал 31 телекодового обмена ПДУ 18 с П 30;

- канал 32 телекодового обмена видеоинформации от ВНД 8.

Телекодовой обмен П 30 с ПДУ 18 осуществляется посредством PC 29. Указанная радиостанция имеет интерфейс Ethernet, позволяющий производить полное управление такими параметрами как настройка радиоданных (частота, режим канала), мощность излучения, параметры маскирования данных и т.д., а также осуществлять непосредственный обмен данными. Видеосигнал с помощью БС 2 с ВК 9 и 10 преобразуется в цифровой сигнал, упаковывается и передается по каналу Ethernet в ЦУ ЭВМ 1. После дополнительной обработки видеоданные также по каналу Ethernet передаются во вторую PC 29.

При этом одной из основных задач ПДУ 18 является отслеживание положения П 30 на фоне электронной карты местности (ЭКМ).

Таким образом, в предлагаемом изобретении решена задача по достижению технического результата, заключающегося в создании системы управления боевой роботизированной платформой, обеспечивающей движение платформы по заданному алгоритму в ручном и автоматическом режимах, решение задач топопривязки и навигации, управление приводами шасси, телекодовый обмен видеоинформацией платформы с пунктом дистанционного управления.

Система управления боевой роботизированной платформой, содержащая управляющую ЭВМ, пункт управления, функциональные подсистемы, аппаратные средства, навигационное оборудование, датчики, устройства связи, систему электропитания, согласующие устройства, отличающаяся тем, что система управления в части информационно-управляющего обеспечения имеет структуру типа «звезда», центральным элементом системы управления является управляющая ЭВМ, обеспечивающая контроль и управление всеми подсистемами платформы и имеющая интерфейс Ethernet, дополнительно управляющая ЭВМ выполнена с возможностью по интерфейсу Ethernet контроля напряжения, тока, выхода из строя отдельных элементов и управления началом заряда аккумуляторных батарей, система топопривязки и навигации выполнена с возможностью реализации всех навигационных вычислений в центральной управляющей ЭВМ, средства связи выполнены в виде подсистемы связи и передачи данных, имеющей два независимых канала: канал телекодового обмена пункта управления с платформой и канал телекодового обмена видеоинформацией, который осуществляется посредством радиостанций с интерфейсом Ethernet, размещенных на платформе и пункте дистанционного управления, пункт дистанционного управления включает в себя рабочее место оператора, состоящее из стола, стула и укрытия, автономный источник электропитания, размещаемые приборы, центральным элементом которых является планшетная ЭВМ, пункт дистанционного управления дополнительно оснащен ручным пультом управления и антенно-фидерным устройством, функционально относящимся к подсистеме связи и передачи данных.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицинских вмешательств, а именно к области чрескожных вмешательств посредством иглы для диагностирования широкого спектра заболеваний.

Изобретение относится к системе и способу для отслеживания параметров крови. Техническим результатом является повышение точности дозировки при непрерывной подаче медикамента.

Изобретение относится к администрированию историй болезни и экспертным системам. Техническим результатом является повышение достоверности данных текущего пациента для поддержки клинических решений на основании определенных значений доказательных признаков.

Изобретение относится к генетике, медицине и молекулярной биологии. Предложен способ неинвазивной диагностики анеуплоидий плода на основе использования геномных библиотек.

Изобретение относится к области распределенных многопроцессорных систем. Техническим результатом является увеличение производительности распределенной многопроцессорной системы.

Изобретение относится к построению геологической модели месторождений нефти и газа. Техническим результатом является повышение эффективности, достоверности геологоразведочных работ, поиска и разведки, разработки и эксплуатации месторождений нефти и газа.

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам диагностики заболеваний. Техническим результатом является повышение точности диагностирования заболеваний.

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может использоваться для образования каналов различного рода средствами связи. Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей, в том числе возможности интеграции с другим радиооборудованием и программной реконфигурации при изменении нормативных документов, регламентирующих процедуру радиосвязи.

Изобретение относится к электронному оборудованию автотранспортных средств и может быть использовано в бортовой локальной информационно-вычислительной сети. Технический результат заключается в повышении безопасности движения транспортного средства.

Группа изобретений относится к области биотехнологии и онкологии. Способ предусматривает: а) выделение постнатальных тканеспецифичных мультипотентных аутологичных стволовых клеток (АСК) и/или аутологичных прогениторных клеток (АПК) для их последующего протеомного и полнотранскриптомного анализов; б) выделение АСК и/или АПК и/или мультипотентных аллогенных HLA-гаплоидентичных стволовых клеток (HLA-CK) для последующего ремоделирования их протеомного профиля; в) выделение РСК из опухоли пациента; г) протеомный анализ АСК и/или АПК и РСК; д) полнотранскриптомный анализ АСК и/или АПК и РСК; е) определение набора белков, каждый из которых содержится в протеомных профилях как АСК и/или АПК, так и РСК; ж) анализ ранее определенного набора белков для идентификации в РСК внутриклеточных сигнальных путей, не подвергшихся неопластической трансформации в результате канцерогенеза, и определения белков-мишеней, являющихся мембранными акцепторами идентифицированных сигнальных путей; з) анализ полнотранскриптомного профиля экспрессии генов РСК и подтверждение сохранности и функциональной значимости структурных компонентов идентифицированных сигнальных путей в РСК; и) определение белков-лигандов, способных активировать белки-мишени; к) сравнительный анализ полнотранскриптомных профилей АСК и/или АПК с транскриптомными профилями, содержащимися в известных базах данных транскриптомов, для определения пертурбогенов, способных модифицировать профиль экспрессии генов АСК и/или АПК и/или HLA-CK, выделенных для ремоделирования их протеомного профиля, в направлении секреции ранее определенных белков-лигандов; л) ремоделирование протеомного профиля АСК и/или АПК и/или HLA-CK пертурбогенами с получением модифицированного транскриптомного профиля различных клеточных систем, способных оказывать регуляторное воздействие на РСК пациента.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах контроля целостности выходных сигналов бортовых спутниковых навигационных приемников.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в бортовых телевизионных или радиотехнических системах летательных аппаратов. Технический результат - повышение точности автономной работы инерциальной навигационной системы при прерывании радиосвязи с внешней неавтономной радионавигационной системой.

Изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам отображения информации. Командно-пилотажный индикатор вертолета содержит экран, на котором индицируются неподвижный относительно центра отсчетный индекс «Самолет», обозначающий текущее положение вертолета в пространстве, и подвижный индекс "Лидер", имеющий возможность поворота вокруг своего центра симметрии, а также перемещения по вертикали и горизонтали относительно индекса "Самолет" и обозначающий требуемое положение в пространстве, генератор символов, соединенный с экраном, средства управления подвижным индексом "Лидер", выполненные в виде блока вычисления характеристик "Лидера".

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в малогабаритных бесплатформенных инерциальных навигационных системах (БИНС), интегрированных с различными внешними системами беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в малогабаритных бесплатформенных инерциальных навигационных системах (БИНС), интегрированных как со спутниковой навигационной системой (СНС), так и с одометрической системой для использования в мобильных наземных аппаратах различного типа.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) с использованием комплексного способа навигации, функционально объединяющего инерциальный способ навигации и спутниковый способ навигации, и может быть использовано при осуществлении навигации ЛА, в том числе навигации высокодинамичных ЛА в сложных навигационных условиях, характеризующихся повышенным уровнем изменчивости состава рабочего созвездия навигационных спутников.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к бортовым информационно-вычислительным системам (ИВС) и устройствам, обеспечивающим решение задач управления движением дистанционно-управляемых подвижных объектов, реализацию задач навигации и топопривязки, представление индикационно-управляющих параметров в реальном текущем времени.

Изобретения относится к устройству для отображения критической и второстепенной информации, установленному в кабине экипажа летательного аппарата. Техническим результатом является повышение скорости обработки и отображения полетной информации в реальном времени.

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может найти применение в составе комплексов навигационно-пилотажного оборудования летательных аппаратов (ЛА).

Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для использования в управлении летательными аппаратами, в том числе пассажирскими самолетами. Система управления общесамолетным оборудованием содержит панели управления, систему связи, компьютеры, блоки защиты и коммутации постоянного и переменного электрического тока, блоки преобразования сигналов.

Изобретение относится к области техники навигации наземных транспортных средств и представляет собой объединение аппаратуры счисления координат (АСК) и спутниковой навигационной аппаратуры (СНА). Технический результат - повышение точности комплексной аппаратуры счисления координат (КАСК) в паузах работы СНА за счет введения периодической калибровки АСК по пути. Это достигается путем автоматического использования во время работы на маршруте двух режимов: режима СНА и режима "Память". В первом режиме выходные координаты СНА являются выходными координатами КАСК. При контакте с малым числом спутников (меньше четырех) КАСК автоматически переходит на работу от аппаратуры счисления координат с начальными координатами, равными последним координатам, полученным СНА, и приращениями координат по откалиброванным в первом режиме путевой и курсовой системам. 2 ил.
Наверх