Система управления космического аппарата



Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата
Система управления космического аппарата

 


Владельцы патента RU 2560204:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" (RU)

Изобретение относится к системам автоматического управления (САУ) авиационно-космическими объектами, работающими, главным образом, в экстремальных условиях внешней среды. САУ содержит последовательно связанные массив датчиков, блок сбора информации (БСИ), управляющие вычислители (УВУ), переключатель каналов, управляемый блоком контроля. УВУ подключены к исполнительным органам объекта управления. САУ также содержит бесплатформенную инерциальную навигационную подсистему с соответствующими датчиками и (нейро-) вычислителями. САУ имеет сообщенные с БСИ типовую аппаратуру спутниковой навигации и оригинальную подсистему оптической коррекции с датчиками разных диапазонов спектра, микропроцессорными и др. элементами. В составе САУ предусмотрено запоминающее устройство, сохраняющее рестартовые массивы для восстановления работоспособности УВУ после импульса ионизирующего или электромагнитного излучения. Для нейтрализации параметрических отказов предусмотрен источник вторичного (постоянного и импульсного) питания, управляемый от УВУ схемами на полевых транзисторах. Все средства нейтрализации катастрофических отказов имеют внутреннее резервирование с контролем их функционирования и переключением на правильно работающий канал. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности и точности работы САУ длительное время в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов и расширении диапазона применения САУ. 27 з.п. ф-лы, 30 ил.

 

Настоящее изобретение относится к системам автоматического управления широким классом подвижных объектов, а именно движением объектов как водного, так и наземного транспорта, а также системам управления авиационными объектами, изделиями ракетно-космической техники (РКТ) и робототехническими комплексами (РТК), к которым предъявляются повышенные требования по точности и надежности работы в экстремальных условиях и полях ионизирующего излучения. Экстремальность условий определяют широкий диапазон изменения температуры окружающей среды (от -60 до +125 градусов по Цельсию, импульсные удары и широкополосная вибрация). Ионизирующие стационарные поля обусловлены космическим излучением, фоном ядерных энергетических установок (ЯЭУ) и загрязненной местности, а импульсные вызываются вспышками на Солнце, авариями ЯЭУ и направленным противодействием.

Известна система автоматического управления судном (см. патент RU 2248914 (В63Н 25/04) от 01.03.2004), содержащая датчик и задатчик курса, датчик угловой скорости, датчик кормовых рулей, выходы которых подключены к входам первого сумматора-усилителя, выход которого соединен с входом рулевого привода кормовых рулей, датчик угла дрейфа и датчик носовых рулей, выход которого подключен к первому входу второго сумматора-усилителя. Кроме того, в состав системы введены датчик и задатчик бокового смещения судна, задатчик допустимого угла дрейфа и блок логики, содержащий алгебраический сумматор, сумматор модулей двух сигналов, диод и электромагнитное реле с двумя нормально-разомкнутой и нормально-замкнутой контактными группами. Недостатками данного технического решения являются:

1. Нестабильность характеристик. В связи с применением аналоговых узлов, параметры которых существенно зависят от условий эксплуатации (в первую очередь от температуры окружающей среды),будет наблюдаться дрейф параметров системы в целом.

2. Недостаточная отказоустойчивость. В системе не предусмотрено каких-либо средств нейтрализации отказов отдельных узлов, поэтому выход из строя любого узла приведет к отказу системы в целом.

3. Ограниченные функциональные возможности. Внедрение дополнительных управляющих задач или расширение состава входной информации требует полной переработки аппаратуры системы управления.

4. Фиксированный алгоритм управления. Как в случае расширения состава задач, при изменении алгоритма управления требуется существенная переработка аппаратуры.

Задачи расширения функциональных возможностей, применения различных алгоритмов управления и повышения стабильности, благодаря наличию цифрового вычислителя, частично решаются в изобретении - аппаратура автоматического управления движением судна (см. патент RU №2221728 (В632Н 25/04) от 13.05.2002), содержащей, кроме вычислителя, задатчик путевого угла, датчик угла перекладки руля, рулевой привод, опорную и вспомогательную антенну, аппаратуру спутниковой навигации (АСН), сумматор, два интегратора и дифференциатор. Однако недостаток - низкая отказоустойчивость - в данной аппаратуре по-прежнему присутствует, так как любой отказ вычислительного устройства или других компонентов системы влечет за собой отказ всей системы.

В то же время катастрофический отказ может быть нейтрализован за счет использования заранее введенных в состав системы резервных компонентов, а температурный и ионизационный дрейф параметров отдельных узлов может быть нейтрализован перестройкой режимов работы электрических схем изменением быстродействия блоков цифровой обработки или учетом изменения характеристик, например, номиналов стабильных токов и напряжений аналоговых узлов их измерениям в процессе работы и последующим учетом отклонений от номиналов при обработке данных в вычислительных устройствах. Наиболее полно задача нейтрализации одиночных отказов в вычислительном устройстве, являющимся центральным звеном системы решена в СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ (см. патент RU №242944) данное решение может быть принято за прототип.

Для нейтрализации последствий одиночных отказов вычислительного устройства и сохранения работоспособности системы управления в целом в состав системы введены три управляющих вычислительных устройства (УВУ) с общим устройством синхронизации, обеспечивающим синхронную и синфазную работу вычислителей, выходные сигналы которых, прежде чем поступить на исполнительные органы объекта, проходят через узел мажоритации.

Данное решение обеспечивает нейтрализацию первого одиночного отказа в любом из вычислителей. Однако после возникновения первой неисправности в любом из вычислительных устройств надежность дальнейшей работы системы резко снижается, так как возникновение второго отказа в любом из двух оставшихся исправными вычислителей приводит к отказу системы в целом, а интенсивность отказов вычислителей, приводящих к потере управления при таком варианте резервирования в два раза больше, чем при работе с одним оставшимся исправным вычислителем.

Целесообразно после возникновения первого отказа перейти от структуры с мажоритацией к структуре, в которой к выходу подключен один из вычислителей, что требует введения дополнительных средств контроля работы вычислителей и переключения их выходных сигналов УВУ.

Кроме того, наличие общего устройства синхронизации, отказ в котором приводит к неработоспособности системы, также не способствует обеспечению высокой надежности системы. Устройство синхронизации реализовано с жесткой тактовой сеткой, а при переключении каналов изменяется длина цепей прохождения информации, поэтому при жесткой сетке синхроимпульсов данные могут исказиться. Необходимо менять частоту синхронизации при перестройке структуры и изменении задержек в цепях прохождения информации, в том числе при изменениях, вызванных изменением температуры окружающей среды и действием ионизирующих полей, с учетом фактического быстродействия цепей передачи информации и работы цифровых элементов и особенно широко применяемых в последнее время микромощных КМОП БИС.

В большинстве вычислительных устройств, работающих длительное время в неблагоприятных внешних условиях, а именно в расширенном диапазоне температур, потоках ионизирующего излучения, кроме того, происходит дрейф параметров элементов, приводящий в цифровых устройствах, как правило, к изменению быстродействия, а в аналоговых узлах - к изменению стабильности и точности их работы. В то же время, подстраивая частоту обработки информации в цифровых узлах под фактическое быстродействие БИС и фактические времена передачи информации, а также, учитывая дрейф параметров в аналоговых узлах (например, в аналого-цифровых преобразователях), можно сохранить работоспособность и точностные характеристики системы управления. Кроме того, при создании радиационно-стойких БИС для таких систем создатели БИС технологическими мерами (например, перелегированием) производят сдвиг параметров этих БИС в сторону, противоположную их изменению при наборе дозы от ионизирующего излучения. Поэтому при начальном наборе дозы быстродействие БИС может возрастать и представляется целесообразным использовать повышение быстродействия для увеличения производительности УВУ и эффективности системы в целом за счет расширения состава задач и точности вычислений.

Решение этих задач требует существенной переработки известных решений.

С целью повышения эффективности, надежности и точности работы системы управления и расширения состава объектов для ее применения предлагается СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА. Далее по тексту «СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ» или просто «СИСТЕМА».

СИСТЕМА содержит различные датчики: датчики угловой скорости (ДУС), датчики ускорения (акселерометры (АК)) и т.д., АСН, блок сбора информации (БСИ), три управляющих вычислительных устройства (УВУ) и исполнительные органы (ИО) объекта управления. В систему введены бесплатформенная инерциальная навигационная подсистема (БИНПС), подсистема оптической коррекции (ПОК) и подсистема электропитания (ПЭП).

Кроме того, в состав СИСТЕМЫ введен переключатель каналов (ПК) УВУ с блоком контроля (БК) переключателя каналов, датчик внешнего воздействия (ДВВ), формирователь сигнала блокировки и энергонезависимое запоминающее устройство с санкционированным доступом (ЗУСД).

БСИ содержит последовательно соединенные регистры, входы которых являются входами блока, схемы развязки и схему связи, выход которой является выходом блока, подключенным к УВУ. Кроме того, в состав блока входит преобразователь «аналог-код», выходная токовая шина которого проходит через внешние датчики резисторного типа, в том числе датчики обратной связи, входящие в ИО, и возвращается в блок.

Преобразователь «аналог-код» содержит источник стабильного тока, вход и выход которого являются токовым входом и выходом токовой шины БСИ, обтекающей последовательно внешние датчики резисторного типа. Преобразователь включает также блок преобразования напряжения в частоту, подключенный входом к выходу преобразовательного мультиплексора, входы которого являются входами преобразователя и БСИ, подключенными к выходам внешних датчиков резисторного типа, а два дополнительных входа этого мультиплексора подключены к измерительным выходам шунта, включенного в разрыв токовой шины на выходе источника стабильного тока. Выход преобразователя подключен к входу схемы связи, установочные выходы которой подключены к управляющим входам преобразовательного мультиплексора. Введение замера вытекающего тока с помощью шунта и преобразователя «аналог-код» позволяет учесть при обработке в УВУ ошибки показаний резисторных датчиков, вызванные отклонениями тока обтекания от номинала. Эти отклонения, в свою очередь, вызываются изменением температуры окружающей среды и дозовыми эффектами в полупроводниковых структурах элементов источника стабильного тока. Учет отклонений позволяет обеспечить работоспособность преобразователя и БСИ в экстремальных условиях и полях радиоактивного излучения.

В состав БИНПС входит блок акселерометров (БАК), содержащий три акселерометра, оси чувствительности которых совпадают с исходящими из одной вершины гранями условного куба, диагональ которого, исходящая из той же вершины совпадает с основной конструктивной осью аппарата. Выходы БАК подключены к входам вычислительного устройства (ВУ) блока акселерометров (ВУАК).

Каждый акселерометр БАК содержит в качестве чувствительного элемента кварцевый задающий генератор (КЗГ), рабочий скол кварца которого является измерительной осью акселерометра. Выход КЗГ подключен к входу акселерометрического счетчика, выход которого является выходом акселерометра.

ВУАК содержит микропроцессор, вход-выход которого является входом-выходом ВУ, БАК и БИНПС, подключенным к БСИ. Выход микропроцессора подключен к входу первого блока микропрограммного управления (БМУ), входу первого синхронизатора и входу буферного регистра, выход которого подключен к входам N включенных последовательно и соединенных шинами переноса умножителей, подключенных выходами к входам первого сумматора. Выход сумматора подключен к входу первого блока связи, вход-выход которого объединен с входом-выходом микропроцессора.

Кроме того, в состав БИНПС входит блок датчиков угловой скорости (БДУС), подключенный выходами к ВУ датчиков угловой скорости (ВУДУС). Входом - выходом ВУ АК и ВУ ДУС подключены к БСИ.

БДУС содержит четыре сдвоенных датчика угловой скорости, оси чувствительности трех из которых распложены по трем смежным граням, исходящим из одной вершины условного куба, а ось четвертого совпадает с диагональю этого куба, исходящей из той же вершины. Каждый ДУС содержит расположенные на одной оси чувствительный элемент грубого отсчета (ЧЭГО), обеспечивающий замер больших угловых скоростей перемещения объекта управления и чувствительный элемент точного отсчета (ЧЭТО), обеспечивающий измерение малых угловых скоростей.

ВУДУС содержит первый и второй матричные нейровычислители, входы которых являются входами ВУ, подключенными к выходам ДУС. Нейровычислители подключены через внутреннюю магистраль к матричному запоминающему устройству и матричному блоку связи, вход-выход которого является входом-выходом ВУ и БИНПС, подключенным к БСИ. Выходы блока связи подключены к установочным входам второго блока микропрограммного управления и второго синхронизатора, выходы которых подключены к управляющим и синхронизирующим входам остальных компонентов ВУ. К внутренней магистрали подключен входами блок умножения, подключенный выходом к входу второго сумматора, выход которого подключен к входу матричного запоминающего устройства.

Каждый ЧЭ ДУС содержит генератор опорной частоты (ГОЧ), установочный вход которого является одноименным входом ЧЭ, а выход является частотным выходом ЧЭ и подключен к вычитающему входу дифференциального счетчика и входу передатчика оптического. Выход этого передатчика подключен к входу волокна оптического, намотанного в виде катушки, ось которой является измерительной осью ДУС. Выход волокна оптического подключен к входу приемника оптического, выход которого подключен к суммирующему входу дифференциального счетчика. Выход счетчика является выходом ЧЭ, подключенным к входу ВУАК, установочный выход которого подключен к установочным входам всех ГОЧ данного ДУС. Выход ВУАК является выходом блока акселерометров и выходом БИНПС.

Подсистема электропитания содержит первый и второй первичные источники энергии, подключенные выходами к входам первого коммутатора и первой группе входов блока контроля и управления (БКУ). Выходы этого коммутатора подключены к входам первого и второго аккумуляторов. Выходы аккумуляторов подключены к входам второго коммутатора и второй группе входов БКУ, вход которого является установочным входом подсистемы, подключенным к выходу переключателя каналов, а выходы БКУ подключены к управляющим входам коммутаторов. Установочный вход подсистемы является также установочным входом входящего в подсистему и подключенного к выходу второго коммутатора источника вторичного электропитания (ИВЭП), содержащего модуль постоянного питания (МПП) и модуль импульсного питания (МИП), три управляющих входа которого подключены к одноименным выходам входящего в состав источника формирователя синхроимпульсов (ФСИ), синхровыходы которого и выходы постоянного и импульсного питания подключены к соответствующим входам БКУ и остальных подсистем и компонентов системы.

Переключатель каналов содержит три полевых транзистора, истоки и стоки которых являются соответственно входами и выходами переключателя, а управляющие входы переключателя соединены с затворами этих транзисторов.

БК переключателя каналов содержит первый, второй и третий регистры, входы которых являются входами БК, подключенными, соответственно, к выходам первого, второго и третьего УВУ. Выход первого регистра подключен к первым входам первой и третьей схем совпадения, выход второго регистра подключен ко второму входу первой схемы совпадения и первому входу второй схемы совпадения, а выход третьего регистра подключен ко вторым входам второй и третьей схем совпадения. При этом выход каждой схемы совпадения первой, второй и третьей через свой, соответственно, первый, второй и третий буферный триггер подключен к входу логической схемы, выход которой является выходом БК, подключенным к управляющему входу ПК.

МИП содержит три ветви, объединенные с каждой из сторон, одна из которых является силовым входом модуля, вторая - выходом. В каждой из ветвей последовательно включены два полевых транзистора, а три входных управляющих сигнала разведены таким образом, что каждый из них подключен к затворам двух транзисторов, установленных в разных ветвях, образуя выборку «2 из 3».

МПП содержит три идентичных конвертора (три канала), силовой и установочный вход каждого из которых является одноименным входом модуля. Частотный выход каждого конвертора подключен к частотному входу блока управления и контроля (БУК), к контрольным входам которого подключены выходы конверторов, которые, кроме того, через блок отключения (БО) подключены к входам блока выравнивания (БВ), выход которого является выходом модуля и подключен к дополнительному контрольному входу БУК, выходы которого подключены к управляющим входам БО.

Конвертор содержит последовательно включенные фильтр, вход которого является силовым входом конвертора, трансформатор с включенным в первичную обмотку транзистором-прерывателем, выпрямительный диод во вторичной обмотке и выходной фильтр нижних частот, выход которого является выходом конвертора и подключен к входу блока преобразования напряжения в частоту, подключенного выходом к блоку развязки, выход которого является частотным выходом конвертора и подключен к входу частотно-импульсного модулятора (ЧИМ), установочный вход которого является установочным входом конвертора, а выход модулятора подключен к базе транзистора прерывателя.

ФСИ содержит первый второй и третий генераторы импульсов (ГИ), установочные входы которых являются установочным входом ФСИ, а выход каждого из генераторов подключен к входу соответствующего каждому генератору, соответственно, первому, второму и третьему блоку фазирования, фазирующий выход каждого из которых подключен к фазирующим входам двух других блоков и к фазирующим входам блока мажоритации, к синхронизирующим входам которого подключены синхронизирующие выходы блоков фазирования. Выходы блока мажоритации являются выходами трех управляющих сигналов, метки времени и синхроимпульсов ФСИ.

ГОЧ и ГИ выполнены идентично и каждый из них включает группу последовательно соединенных инверторов, подключенных выходами к входам первого мультиплексора, выход которого является выходом генератора и подключен к входу первого инвертора группы и входу первого счетчика частоты. Выходы этого счетчика подключены к первым входам первой схемы сравнения, ко вторым входам которой подключены выходы первого регистра кода частоты, а инкрементный и декрементный выходы этой схемы сравнения подключены к одноименным входам первого счетчика кода частоты, выходы которого подключены к управляющим входам первого мультиплексора. При этом установочный вход первого счетчика кода частоты и первого регистра кода частоты являются установочным входом генератора.

Блок фазирования содержит элемент И, первый вход которого является входом блока, подключенным к генератору импульсов, а выход элемента подключен к входу сдвигового регистра и входу реализованного на динамических триггерах динамического счетчика, выходы которого через дешифратор подключены к запускающему входу триггера останова, выход которого является фазирующим выходом блока и подключен ко второму входу элемента И и первому входу мажоритарного элемента, к двум другим входам которого подключены выходы триггеров привязки, стробирующий вход которых объединен с первым входом элемента И, а входы являются фазирующими входами блока. При этом выходы четных и нечетных разрядов сдвигового регистра являются соответственно запускающими и сбрасывающими входами f триггеров - формирователей, выходы которых являются синхронизирующими выходами блока.

ЧИМ содержит несколько (n) последовательно включенных инверторов, выходы которых подключены к входам второго мультиплексора. Выход мультиплексора подключен к входу первого инвертора и является выходом модулятора. Вход модулятора является входом второго счетчика частоты, подключенного выходами к первым входам второй схемы сравнения, ко вторым входам которой подключены выходы второго регистра кода частоты, а инкрементный и декрементный выходы этой схемы сравнения подключены к одноименным входам второго счетчика кода частоты. При этом установочные входы второго счетчика кода частоты и второго регистра частоты являются установочным входом модулятора.

Формирователь сигнала блокировки содержит кварцевый задающий генератор, подключенный выходом к входу интервального счетчика, выходы которого через интервальный дешифратор подключены к входу триггера запрета, выход которого подключен к входу логического элемента. Выход этого элемента является выходом формирователя, а его датчиковый вход объединен с запускающим входом интервального счетчика и является входом формирователя, подключенным к датчику внешнего воздействия. К разрешающему входу логического элемента подключен выход кодового дешифратора, к входам которого подключены выходы регистра санкционированного кода, вход которого является кодовым входом формирователя.

Запоминающее устройство с санкционированным доступом содержит первый и второй накопители, блокирующий вход которых является входом устройства, подключенным к выходу формирователя сигнала блокировки. К входам каждого из накопителей -первого и второго подключены выходами соответствующие каждому накопителю, первому и второму, соответственно, первый и второй сумматоры метки времени, входы которых являются входам метки времени запоминающего устройства. Вход-выход каждого из накопителей, первого и второго, подключен к входу-выходу, соответственно, первого и второго сумматоров массивов, которые вторыми входами-выходами подключены вместе с накопителями к двунаправленной шине, являющейся входом-выходом устройства.

Каждый из накопителей содержит энергонезависимый элемент памяти, включенный между шинами записи, параллельно которому установлен МОП транзистор со встроенным каналом, к затвору которого подключен внешний сигнал блокировки.

Датчик внешнего импульсного ионизирующего воздействия относятся к электронным устройствам, основное назначение которых заключается в обеспечении процесса взаимодействия потока ионизирующего излучения с физической средой детектора излучения, и в преобразовании актов взаимодействия в электрические сигналы, которые могут быть зарегистрированы соответствующей измерительной аппаратурой и реализован как блокинг-генератор, к базе транзистора которого подключен обратносмещенный диод.

Динамический триггер представляет собой транзисторный усилитель, к базе транзистора которого помимо резисторного делителя, задающего рабочую точку транзистора, подключена в качестве элемента памяти LC-цепь. Индуктивность L этой цепи имеет 2 обмотки - рабочую и намотанную поверх нее встречно-компенсационную, концы которой для подавления внешних помех закорочены.

Состав СИСТЕМЫ и входящих в ее состав компонентов приведен на фигурах с 1-й по 11-ю.

На фигуре 1 приведен состав СИСТЕМЫ, где цифрой 1 обозначены датчики, цифрой 1-1 аппаратура спутниковой навигации, цифрой 1-2 - БИНПС и цифрой 1-3 -подсистема оптической коррекции, цифрой 2 обозначен БСИ, цифрами 3-1, 3-2 и 3-3 обозначены управляющие вычислительные устройства. Цифрой 3 обозначено ЗУСД, цифрой 4 обозначена ПЭП, цифрой 5 - блок контроля переключателя каналов, цифрой 6 обозначен переключатель каналов, цифрой 7 - исполнительные органы (ИО) объекта управления с датчиками обратной связи и цифрами 8 и 9 обозначены соответственно формирователь сигнала блокировки и ДВВ.

На фигуре 2 приведен состав блока сбора информации. Блок содержит приемные регистры 21 схемы развязки 22, схемы связи 23, преобразователь 24 и шунт 25.

На фигуре 2-1 приведена БИНПС, где цифрами 210-1 и 210-2 обозначены, соответственно, блок акселерометров и блок ДУС, а цифрами 211-1 и 211-2 обозначены их вычислительные устройства - ВУАК и ВУДУС, соответственно.

На фигуре 2-2 приведен ДУС, цифрами 221-1 и 221-2 обозначены ГОЧ грубого и точного отсчетов соответственно, цифрами 222-1 и 222-2 обозначены передатчики оптические грубого и точного отсчетов, соответственно, цифрами 223-1 и 223-2 обозначено волокно оптическое грубого и точного отсчетов, соответственно, цифрами 224-1 и 224-2 обозначены приемники оптические грубого и точного отсчетов и цифрами 225-1 и 225-2 обозначены реверсивные счетчики грубого и точного отсчетов, соответственно.

На фигурах 2-3.1 и 2-3.2 приведено расположение ДУС и ЧЭ АК, соответственно.

На фигуре 2-4 приведено ВУАК, где цифрами 240 обозначен микропроцессор, цифрами 241 первое запоминающее устройство, цифрами 242 обозначен буферный регистр, цифрами 243 обозначен первый БМУ, цифрами от 244-1 до 244-и обозначены умножители, цифрами 245 первый сумматор и цифрами 246 обозначен первый блок связи.

На фигуре 2-5 приведено ВУДУС, где цифрами 250 обозначен второй БМУ, цифрами 251-1, 251-2 и 251-3 обозначены соответственно первый, второй матричные нейровычислители и матричное запоминающее устройство, цифрами 252 обозначен второй сумматор, цифрами 253 второй блок связи и цифрами 254 обозначен второй синхронизатор.

На фигуре 3 приведено ЗУСД, где цифрами 31 и 32 обозначены первый и второй накопители, цифрами 33-1 и 33-2 обозначены первый и второй сумматоры метки времени и цифрами 34-1 и 34-2 обозначены первый и второй сумматоры массивов.

Накопитель приведен на фигуре 3-1, где цифрами 30 обозначен энергонезависимый элемент памяти.

ПЭП приведена на фигуре 4. Здесь цифрами 41-1 и 41-2 обозначены первый и второй первичные источники, цифрами 42 и 44 обозначены первый и второй коммутаторы, цифрами 43-1 и 43-2 обозначены первый и второй аккумуляторы, цифрами 45 - БКУ и цифрами 46 обозначен ИВЭП.

ИВЭП приведен на фигуре 4-1, где цифрами 411, 412 и 413 обозначены МПП, МИП и ФСИ, соответственно.

МПП приведен на фигуре 4-10. Здесь цифрами 410-1, 410-2 и 410-3 обозначены конверторы, цифрами 411 БО, цифрами 412 обозначен БВ и цифрами 414 обозначен БУК.

На фигурах 4-11 и 4-13 приведены соответственно МИП и фильтр.

Конвертор приведен на фигуре 4-12, где цифрами 412-1 и 412-2 обозначены фильтр и выходной фильтр, цифрами 413 обозначен трансформатор, цифрами 414 транзистор-прерыватель. Цифрами 415 обозначен элемент развязки, цифрами 416 - ЧИМ и цифрами 417 обозначен преобразователь напряжения в частоту.

БУК приведен на фигуре 4-14, где цифрами 40 и 41 обозначены контрольный преобразователь напряжения в частоту и контрольный мультиплексор, соответственно. Цифрами от 41-1, 41-2, 41-3 и 41-4 обозначены первый, второй, третий и четвертый частотные счетчики, соответственно. Цифрами 42-1, 42-2, 42-3 и 42-4 обозначены первый, второй, третий и четвертый сумматоры. Цифрами 43 и 44 обозначены регистр кода и регистр допуска соответственно. Цифрами 45-1, 45-2, 45-3 и 45-4 обозначены первая, вторая, третья и четвертая схемы совпадения соответственно. Цифрами 46-1, 46-2-46-3 и 46-4, обозначены первый, второй, третий и четвертый триггеры неисправности, соответственно, а цифрами 47 обозначена группа логических схем.

На фигурах 4-15 и 4-16 приведены БО и БВ, соответственно.

ЧИМ приведен на фигуре 4-17, где цифрами 4170 обозначены инверторы, цифрами 4171 второй мультиплексор, цифрами 4172 обозначен второй счетчик кода частоты, цифрами 4173 обозначен второй счетчик частоты, цифрами 4174 вторая схема сравнения и цифрами 4175 обозначен второй регистр кода частоты.

ФСИ приведен на фигуре 4-18, где цифрами 4181-1, 4181-2 и 4181-3 обозначены первый, второй и третий генераторы импульсов, соответственно. Цифрами 4182-1, 4182-2 и 4182-3 обозначены первый, второй и третий блоки фазирования, соответственно, и цифрами 4183 обозначен блок мажоритации.

На фигуре 4-20 приведен генератор импульсов, где цифрами 420 обозначены инверторы, цифрами 421 - первый мультиплексор, цифрами 422 обозначен первый счетчик частоты, цифрами 423 - первый счетчик кода частоты, цифрами 424 - первая схема сравнения и цифрами 425 обозначен первый регистр кода частоты.

Блок фазирования приведен на фигуре 4-21. Здесь цифрами 4211 обозначен элемент И, цифрами 4212 и 4213 обозначены динамический счетчик и сдвиговый регистр, соответственно. Цифрами 4214 обозначен дешифратор, цифрами 4215 и 4216 обозначены триггер останова и триггер пуска, соответственно, цифрами 4217 обозначен мажоритарный элемент, цифрами 4218 - триггеры привязки и цифрами от 4219-1 до 4219-f обозначены формирователи.

На фигуре 5 приведен блок контроля переключателя каналов, где цифрами 51-1,51-2 и 51-3 обозначены первый, второй и третий регистры, цифрами 52-1, 52-2 и 52-3 обозначены первое, второе и третье устройства сравнения и цифрами 53 обозначен логический элемент.

Переключатель каналов приведен на фигуре 6.

ПОК приведена на фигуре 7, где цифрами от 70-1 до 70-n обозначены оптические датчики, цифрами 71 обозначено ВУПОК.

ВУПОК приведено на фигуре 8, где цифрами 811 обозначен управляющий микропроцессор, цифрами 812 - обрабатывающее запоминающее устройство, цифрами от 813-1 до 813-k обозначены обрабатывающие микропроцессоры, цифрами 814 обозначен обрабатывающий БМУ и цифрами 815 обозначен обрабатывающий синхронизатор.

Формирователь сигнала блокировки приведен на фигуре 9, где цифрами 90 обозначен кварцевый задающий генератор, цифрами 91 - таймерный счетчик, цифрами 92 обозначен таймерный дешифратор, цифрами 93 - триггер запрета и цифрами 94, 95 и 96 обозначены регистр кода, дешифратор кода и логическая схема, соответственно.

На фигуре 10 приведен датчик внешнего воздействия и динамический триггер приведен на фигуре 11.

СИСТЕМА работает следующим образом:

После включения питания начинают работать генераторы импульсов ФСИ и через несколько периодов высокой частоты с выхода ФСИ в УВУ начинают поступать синхронно и синфазно метки времени на вход прерывания и синхроимпульсы на синхровходы УВУ и остальных компонентов системы, УВУ приступают к выполнению программ управления, опрашивая через блок сбора информации внешние датчики, БИНПС и корректирующие подсистемы АСН и ПОК.

Результаты вычислений выдаются через переключатель каналов на исполнительные органы объекта управления, выходная информация всех каналов УВУ поступает одновременно в блок контроля переключателя каналов, в который, кроме того, поступают сигналы неисправности, вырабатываемые встроенными в каждое УВУ аппаратурными средствами контроля, например, по mod 3. Можно обозначить сигналы от этих средств через Hi, где i - номер УВУ (1, 2 или 3). Для логики работы переключателя все УВУ расположены по кольцу: 1, 2, 3, 1. Таким образом, для УВУЗ(i) УВУ2 будет иметь индекс (i-1), а УВУ1 будет иметь индекс (i+1) и т.д. При обнаружении неисправности i-го УВУ переключатель подключает к выходу сигналы предыдущего по номеру, т.е. (i-1)-го вычислителя. В случае неисправности двух вычислителей к выходу будут подключены сигналы третьего исправного УВУ. Таким образом, после возникновения первого отказа к выходу подключены сигналы всегда одного вычислителя, что существенно снижает вероятность отказа системы после возникновения первой неисправности. В случае формирования сигналов неисправности трех вычислителей, что может быть следствием ограниченной достоверности работы встроенных средств контроля или схем сравнения, к выходу остается подключенным последний признанный исправным вычислитель, что исключает неопределенность в логике работы переключателя. Логику выработки сигналов неисправности УВУ, вырабатываемых БКУ, по которым происходит переключение каналов можно представить в виде логической формулы.

Обозначим:

Hi - неисправность i-го УВУ, нi - неисправность этого же вычислителя, сформированная внутренними средствами контроля,

Ci - неисправность этого же вычислителя, сформированная схемами сравнения.

Тогда Hi=CiVHi

Логику выработки сигнала неисправности, формируемого схемами сравнения можно записать следующим образом:

Ci=(ИiΛHi+1ΛJИi-1VИiΛИi-1ΛИi+1)V(JИiΛJИi+lΛИi-1VИiΛJИi+1ΛИi-1VJИiΛJИi-1ΛИi+1).

Система может быть реализована следующим образом:

УВУ и все ВУ реализуются на основе радиационно стойких БИС микропроцессоров серии 1825 и запоминающих устройств серии 1620, дополненных БИС на основе базовых матричных кристаллов (БМК) серии 537ХМ2, изготавливаемых в производстве АО «Ангстрем» (г. Москва. АСН используется типовая, созданная специально для космических аппаратов и изготавливаемая серийно в ФГУП «РНИИКП» (г. Москва). ПОК изготавливается на основе оптоэлектронных устройств (телескопов с ПЗС матрицами, изготавливаемых ФГУП « ЦКБ «Геофизика Космос»» (г. Москва) со вычислительным устройством, изготавливаемом в производстве ФГУП НПОА (г. Екатеринбург на основе БИС серий 1825 и 1620, дополненных специализированными БИС на основе БМК серии 537ХМ2.

ПЭП изготавливается в производстве ФГУП НПОА с использованием в качестве первичных источников энергии солнечных батарей, химических источников тока в виде водородных реакторов, ампульных батарей или перспективных, активно разрабатываемых в последние годы радио изотопных электротеплогенераторов (РИТЭГ). БИНПС может быть реализована следующим образом:

ЧЭ ДУС реализуется на основе перестраиваемого задающего генератора, выполненного в виде БИС на основе БМК сер. 537ХМ2, изготавливаемого в производстве АО «Ангстрем». В качестве передатчика оптического используется передатчик типа HFBR2522Z или его аналог.

Волокно оптическое можно использовать типа HFBR-RNS 003 и HFBR-RU 100 или их аналоги.

В качестве приемника оптического используется приемник HFBR-1522Z или его аналог.

ВУ реализуются в виде изготавливаемой в производстве НПОА многокристальной сборки специализированных БИС на основе БМК сер. 5516, 5517 и 537, изготавливаемых в производстве АО «Ангстрем».

ЧЭАК изготавливается на основе кварцевого задающего генератора, изготавливаемого в производстве НПОА и многокристальной сборки, изготавливаемой также в производстве НПОА с использованием специализированных БИС на основе БМК сер. 1556 и 1557 и БИС запоминающих устройств сер. 1620, изготавливаемых АО «Ангстрем».

Все преобразователи напряжения в частоту, входящие в состав преобразователя БСИ и компонентов ПЭП могут быть реализованы на основе микросхем типа 1108ПП1(г.Рига) или микросхемы ADFC32 фирмы Analog Devices или ее аналога.

ДВВ и динамический триггер изготавливаются в производстве НПОА из дискретных промышленных элементов (резисторы, конденсаторы, диоды и ферритовые кольца.). ЗУСД изготавливается в производстве НПОА с накопителями на основе цилиндрических тонких магнитных пленок (ЦТМП) с электроникой, выполненной в виде многокристальных микросборок с бескорпусными дискретными элементами (резисторы, конденсаторы, транзисторы и диоды.).

Таким образом, введение переключателя с блоком контроля и управления позволяет нейтрализовать, по крайней мере, две неисправности в вычислительных устройствах и сохраняет вероятность работоспособности системы при трех неисправностях УВУ. Наличие в ФСИ трех генераторов импульсов и трех взаимно фазируемых блоков фазирования обеспечивает нейтрализацию, как одной постоянной неисправности в ФСИ, так и нейтрализацию кратковременных отказов (сбоев) в формирователе, в которых реализована функция взаимного фазирования за 2-3 периода высокой частоты. После чего начинается формирование синхронных и синфазных меток реального времени и синхроимпульсов, обеспечивающих работу УВУ и системы в целом.

Введение перестройки частоты генераторов импульсов, входящих в состав ФСИ, позволяет на каждый интервал времени установить частоту синхронизации, соответствующую текущему быстродействию цифровых узлов, что позволяет не только повысить надежность работы системы путем снижения быстродействия, но и использовать возникающие запасы по быстродействию, для чего предусмотрено периодическое выполнение программ тестовых проверок УВУ, позволяющее оценить работоспособность при текущей или устанавливаемой частоте синхронизации.

Для нейтрализации параметрических уходов аналоговых узлов в конверторе и БКУ в качестве основного выбран преобразователь напряжения в частоту, обладающий тем несомненным достоинством, что зависимость точности и стабильности его работы определяется всего двумя элементами - резистором и конденсатором, выбором типов которых и предварительной их радиационной и термотренировкой можно обеспечить требуемую стабильность работы на продолжительном интервале времени. Нестабильность работы источника тока, необходимого для запитки внешних датчиков резистивного типа в предложенной системе нейтрализуется установкой в токовую цепь высокостабильного эталонного резистора (шунта), замеряя падение напряжения на котором определяют текущее значения тока опроса датчиков и проводят необходимый пересчет результатов замеров.

Совокупность предложенных решений в виде дополнительных блоков, организации перестройки структуры при возникновении отказов, а также нейтрализация параметрических уходов параметров, как цифровых узлов, так и аналоговых позволяет существенно повысить надежность и точность работы СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, работающей длительное время в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов, что существенно расширяет, по сравнению с известными решениями, диапазон применения системы для объектов различного назначения.

1. Система управления космического аппарата, содержащая датчики угловой скорости и датчики ускорения, подключенные выходами к входам блока сбора информации, аппаратуру спутниковой навигации, подключенную через двунаправленную связь к блоку сбора информации, подключенного выходом к входам трех управляющих вычислительных устройств, отличающаяся тем, что в ее состав введены бесплатформенная инерциальная навигационная подсистема и подсистема оптической коррекции, подключенные через свои подсистемные двунаправленные связи к блоку сбора информации, причем выходы каждого управляющего вычислительного устройства подключены к входам блока контроля переключателя каналов и входам переключателя каналов, к управляющему входу которого подключен выход блока контроля переключателя каналов, а выход переключателя каналов подключен к исполнительным органам и подсистеме электропитания, а через двунаправленную связь к запоминающему устройству с санкционированным доступом, при этом в систему введен датчик внешнего воздействия, подключенный выходом к входу формирователя сигналов блокировки, объединенного своим кодовым входом с установочным входом подсистемы электропитания и подключенного к установочному выходу переключателя каналов, а выходы постоянного и импульсного питания подсистемы электропитания, ее синхронизирующие выходы и ее выходы метки времени подключены к соответствующим входам управляющих вычислительных устройств, бесплатформенной инерциальной навигационной подсистемы, подсистемы оптической коррекции и запоминающего устройства с санкционированным доступом.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок сбора информации содержит последовательно включенные входные регистры, входы и входы-выходы которых являются входами и входами-выходами этого блока, схемы развязки и схемы связи, вход-выход которых является входом-выходом блока, а выход является выходом блока, который содержит, кроме того, преобразователь «аналог - код», подключенный управляющим входом к выходу схем связи и содержащий встроенный источник стабильного тока, выходная шина которого является выходной шиной указанных преобразователя и блока.
З. Система по п. 1, отличающаяся тем, что запоминающее устройство с санкционированным доступом содержит первый и второй энергонезависимые накопители, блокирующий вход которых является блокирующим входом устройства, а вход метки времени устройства подключен к входам первого и второго сумматоров меток времени, каждый из которых через свою, соответственно, первую и вторую временную двунаправленную связь подключен к своему, соответственно, к первому и ко второму накопителю, к каждому из которых через свою, соответственно, первую и вторую массивную двунаправленную связь подключен первый и второй сумматор массивов, подключенные входом-выходом к двунаправленной шине, являющейся внешней шиной связи запоминающего устройства, к которой подключены также накопители.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что подсистема электропитания содержит первый и второй первичные источники, выход каждого из которых подключен к своему входу первого коммутатора и к первой группе входов блока контроля и управления, подключенного первыми управляющими выходами к управляющим входам первого коммутатора, выход которого подключен к входам первого и второго аккумуляторов, выход каждого из которых подключен к входам второго коммутатора и второй группе входов блока контроля и управления, вторые управляющие выходы которого подключены к управляющим входам второго коммутатора, выход которого подключен к силовому входу источника вторичного электропитания, выходы которого являются выходами постоянного и импульсного питания и синхронизирующими выходами подсистемы, а установочный вход источника является установочным входом подсистемы.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок контроля переключателя каналов содержит первый, второй и третий регистры, входы которых являются входами этого блока, причем выход первого регистра подключен к первым входам первой и третьей схем совпадения, выход второго регистра подключен к первому входу второй схемы совпадения и второму входу первой схемы совпадения, а выход третьего регистра подключен ко вторым входам второй и третьей схем совпадения, причем выход каждой схемы совпадения: первой, второй и третьей - через свой, соответственно, первый, второй и третий триггеры - подключен к входам логического устройства, три выхода которого являются выходами данного блока.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что переключатель каналов содержит три полевых транзистора, истоки которых являются входами, стоки выходами, а каждый из входных управляющих входов соединен с затвором соответствующего транзистора.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что бесплатформенная инерциальная навигационная подсистема содержит четыре датчика угловой скорости, подключенных выходами к вычислительному устройству датчиков угловой скорости, и блок акселерометров, подключенный выходами к вычислительному устройству акселерометров, причем выходы этих вычислительных устройств являются выходом подсистемы.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что подсистема оптической коррекции содержит N оптических датчиков, подключенных выходами к вычислительному устройству, выход которого является выходом подсистемы.

9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что датчик внешнего воздействия выполнен как блокинг-генератор, к базе транзистора которого подключен обратносмещенный диод.

10. Система по п. 1, отличающаяся тем, что формирователь сигнала блокировки содержит кварцевый задающий генератор, подключенный выходом к входу интервального счетчика, запускающий вход которого является запускающим входом формирователя и объединен с входом триггера запрета и первым входом логического элемента, а выход подключен к входам интервального дешифратора, подключенного выходом к сбрасывающему входу триггера запрета, выход которого подключен ко второму входу логического элемента, к разрешающему входу которого подключен выход кодового дешифратора, подключенного входами к выходу регистра санкционированного кода, вход которого является санкционированным входом формирователя, выходом которого является выход логического элемента.

11. Система по п. 4, отличающаяся тем, что источник вторичного электропитания содержит модуль постоянного питания и модуль импульсного питания, силовые входы которых являются силовым входом источника, их выходы являются выходами постоянного и импульсного питания источника, установочный вход которого подключен к установочным входам модуля постоянного питания и формирователя синхроимпульсов, выходы которого являются выходами метки времени и синхроимпульсов источника, а три управляющих сигнала формирователя синхроимпульсов подаются на управляющие входы модуля импульсного питания.

12. Система по п. 3, отличающаяся тем, что накопитель содержит энергонезависимый элемент памяти, параллельно шинам записи которого установлен полевой транзистор со встроенным каналом, затвор которого подключен к шине блокировки накопителя.

13. Система по п. 7, отличающаяся тем, что датчик угловой скорости содержит два чувствительных элемента: чувствительный элемент грубого отсчета и чувствительный элемент точного отсчета, причем каждый элемент содержит генератор опорной частоты, установочный вход которого является установочным входом датчика угловой скорости, а выход генератора подключен к вычитающему входу дифференциального счетчика и входу оптического передатчика, подключенного выходом к входу намотанного в виде катушки оптического волокна, на приемном конце которого установлен оптический приемник, выход которого подключен к суммирующему входу дифференциального счетчика, выход которого является выходом указанного блока.

14. Система по п. 7, отличающаяся тем, что блок акселерометров содержит три чувствительных элемента, оси чувствительности которых расположены по трем смежным, исходящим из одной вершины осям условного куба, диагональ которого, исходящая из той же вершины, совпадает с основной строительной осью объекта управления, при этом каждый чувствительный элемент содержит кварцевый задающий генератор, скол кварца которого является осью чувствительности элемента, а выход генератора подключен к входу акселерометрического счетчика.

15. Система по п. 13, отличающаяся тем, что вычислительное устройство датчиков угловой скорости содержит первый и второй матричные нейровычислители, входы которых являются входами устройства, а через внутреннюю магистраль нейровычислители подключены к матричному запоминающему блоку и первому блоку связи, а выходы нейровычислителей через блок умножения подключены к входу первого сумматора, подключенного выходом к входу первого блока связи, вход-выход которого является входом-выходом устройства, а установочный выход блока связи подключен к установочным входам первого блока микропрограммного управления и первого синхронизатора, управляющие и синхронизирующие выходы которых подключены к соответствующим входам других компонентов устройства.

16. Система по п. 14, отличающаяся тем, что вычислительное устройство акселерометров содержит микропроцессор, входы и вход-выход которого являются входами и входом-выходом этого устройства, а выход подключен к установочным входам второго блока микропрограммного управления и второго синхронизатора, выходы которых подключены к управляющим и синхронизирующим входам других компонентов устройства и входу буферного регистра, выход которого подключен к входам последовательно соединенных шинами переноса N умножителей, подключенных выходами к входам второго сумматора, выход которого подключен к входу второго блока связи, вход-выход которого объединен с входом-выходом микропроцессора.

17. Система по п. 8, отличающаяся тем, что вычислительное устройство подсистемы оптической коррекции содержит управляющий микропроцессор, входы и вход-выход которого являются входами и входом-выходом устройства, а через первую магистраль к нему подключено k вычислительных микропроцессоров, которые через вторую магистраль подключены к блоку памяти, подключенного через двунаправленную связь к третьему блоку связи, вход-выход которого является входом-выходом устройства, а установочный выход третьего блока связи подключен к установочным входам третьего блока микропрограммного управления и третьему синхронизатору, синхронизирующие выходы которых подключены к управляющим входам и синхровходам остальных компонентов устройства.

18. Система по п. 4, отличающаяся тем, что модуль постоянного питания содержит три идентичных конвертора, частотные выходы которых подключены к блоку управления и контроля, а выходы подключены к контрольным входам блока управления и контроля и через блок отключения подключены к входам блока выравнивания, выход которого является выходом модуля и подключен к дополнительному контрольному входу блока управления и контроля, выходы которого подключены к управляющим входам блока отключения.

19. Система по п. 4 отличающаяся тем, что модуль импульсного питания содержит три идентичные цепи, объединенные с каждой из сторон, одна из которых является силовым входом, вторая - выходом, причем в каждой цепи последовательно включены два полевых транзистора, а три входных управляющих сигнала разведены таким образом, что каждый из них подается к затворам двух транзисторов, установленных к разных цепях, образуя выборку «2 из 3».

20. Система по п. 18, отличающаяся тем, что конвертор содержит последовательно включенные фильтр, трансформатор с включенным в первичную обмотку транзистором - прерывателем, выпрямительный диод во вторичной цепи и выходной фильтр, выход которого является выходом конвертора и подключен к входу преобразователя напряжения в частоту, подключенного выходом к элементу развязки, выход которого является частотным выходом и подключен к входу частотно-импульсного модулятора, установочный вход которого является установочным входом конвертора, а выход подключен к базе транзистора - прерывателя.

21. Система по п. 18, отличающаяся тем, что блок отключения содержит три полевых транзистора, истоки которых являются входами, стоки - выходами, а каждый из входных управляющих сигналов подается к затвору соответствующего транзистора.

22. Система по п. 18, отличающаяся тем, что блок выравнивания содержит три идентичные ветви, в каждой из которых установлен резистор, первый вывод которого является входом, второй вывод подключен к аноду диода, а катоды диодов объединены и являются выходом блока.

23. Система по п. 18, отличающаяся тем, что блок управления и контроля содержит четыре частотных счетчика, входы первого, второго и третьего из которых являются частотными входами блока, а вход четвертого подключен к выходу схемы преобразования напряжения в частоту, подключенную входом к выходу контрольного мультиплексора, входы которого являются контрольными и дополнительным контрольным входом блока, причем выход первого счетчика подключен к первым входам первого и третьего сумматора, выход второго подключен ко второму входу первого сумматора и первому входу третьего сумматора, а выход третьего счетчика подключен ко вторым входам первого и третьего сумматора, при этом выход четвертого счетчика подключен к первому входу четвертого сумматора, ко второму входу которого подключен выход регистра кода, вход которого является установочным входом блока и объединен с входом регистра допуска, выход которого подключен к первым входам первого, второго и третьего устройств совпадения, ко вторым входам которых подключены выходы, соответственно, первого, второго и третьего сумматоров, а выход каждого устройства совпадения: первого, второго, третьего и четвертого - через свой, соответственно первый, второй, третий и четвертый триггеры ошибки - подключен к входу логического устройства, выходы которого являются выходами указанного блока.

24. Система по п. 11, отличающаяся тем, что формирователь синхроимпульсов содержит первый, второй и третий генераторы импульсов, установочные входы которых являются установочным входом формирователя, а выход каждого из генераторов подключен к входу своего, соответственно, первого, второго и третьего блоков фазирования, фазирующий выход каждого из которых подключен к фазирующим входам двух других блоков и входу блока мажоритации, к остальным входам которого подключены синхронизирующие выходы блоков фазирования, а выходы блока мажоритации являются выходами метки времени, синхросигналов и трех управляющих сигналов формирователя.

25. Система по п. 24, отличающаяся тем, что генератор импульсов содержит несколько последовательно включенных инверторов, подключенных входами к входам первого мультиплексора, выход которого является выходом генератора и подключен к входу первого инвертора и входу первого счетчика частоты, подключенного выходами к первым входам первой схемы сравнения, ко вторым входам которой подключены выходы первого регистра кода частоты, а инкрементный и декрементный выходы этой схемы сравнения подключены к одноименным входам первого счетчика кода частоты, подключенного выходами к управляющим входам первого мультиплексора, при этом установочный вход первого счетчика кода частоты объединен с установочным входом первого регистра кода частоты и является установочным входом генератора.

26. Система по п. 24, отличающаяся тем, что блок фазирования содержит элемент «И», первый вход которого является входом блока, а выход подключен к входу сдвигового регистра и входу реализованного на динамических триггерах динамического счетчика, выходы которого через дешифратор подключены ко входу триггера останова, выход которого является фазирующим выходом блока и подключен ко второму входу элемента «И» и первому входу мажоритарного элемента, выход которого подключен к входу триггера пуска, подключенного выходом к сбрасывающему входу триггера останова, а ко второму и третьему входу мажоритарного элемента подключены выходы триггеров привязки, входы которых являются фазирующими входами блока, причем выходы четных и нечетных разрядов сдвигового регистра подключены, соответственно, к запускающим и сбрасывающим входам «f» триггеров формирователей, выходы которых являются синхронизирующими выходами блока.

27. Система по п. 20, отличающаяся тем, что частотно-импульсный модулятор содержит группу последовательно включенных инверторов, выходы которых подключены к входам второго мультиплексора, выход которого подключен к входу первого инвертора группы и является выходом модулятора, вход которого является входом второго счетчика частоты, подключенного выходами к первым входам второй схемы сравнения, ко вторым входам которой подключены выходы второго регистра кода частоты, а инкрементный и декрементный выходы этой схемы подключены к одноименным входам второго счетчика кода частоты, выходы которого подключены к управляющим входам второго мультиплексора, причем установочный вход второго регистра кода частоты и второго счетчика кода частоты является установочным входом модулятора.

28. Система по п. 26, отличающаяся тем, что динамический триггер выполнен как транзисторный усилитель, к базе транзистора которого помимо резисторного делителя в качестве элемента памяти подключена LC-цепь, индуктивность L которой имеет рабочую обмотку и намотанную поверх нее встречно-компенсационную, концы которой закорочены.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам управления двигателями беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), запускаемых с авиационных носителей, в частности к способам и устройствам для управления тягой двигателей БПЛА, позволяющим обеспечивать заданную скорость или дальность полета.

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочным машинам и системам их управления. Система управления погрузочно-разгрузочной машиной содержит носимое устройство управления и соответствующий приемник на погрузочно-разгрузочной машине.

Изобретение относится к области управления полетами планирующих беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и может быть использовано при планировании их маршрутов и соответствующих траекторий.

Изобретение относится к устройствам управления для бортовых систем автоматического управления летательными аппаратами. Техническим результатом изобретения является повышение динамической точности управления.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована при управлении траекторией транспортного средства относительно уборочной машины при ее разгрузке на ходу в процессе уборки.

Устройство для управления самолетом, состоящее из задатчика крена, сигнал с которого поступает на сумматоры, на которые также поступает общий сигнал от системы управления вектором тяги, а сигналы с этих сумматоров усиливаются усилителями, с входов которых поступают на исполнительные механизмы сопел.

Группа изобретений относится к автономным цифровым интегрированным комплексам бортового электронного оборудования многодвигательных воздушных судов. Бортовая система информационной поддержки содержит модуль динамики взлета, модуль высотно-скоростных и метеорологических параметров, модуль летно-технических характеристик, модуль аэродинамики, модуль тяги силовых установок, модуль базы данных аэродромов и мировую базу данных рельефа подстилающей поверхности EGPWS повышенной точности в 3D формате и минимальных безопасных высот, модуль анализа и принятия решений и другие модули.

Группа изобретений относится к средствам корректировки направления движения подъемно-транспортной машины. Технический результат заключается в автоматизации выполнения маневра корректировки направления движения подъемно-транспортной машины с использованием по меньшей мере одного установленного на ней сенсорного датчика.

Изобретение относится к наземным робототехническим средствам транспорта груза в заданную точку пространства, а также доставке роботизированного средства в заданное место для выполнения им иных функций без присутствия человека.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в беспилотных летательных аппаратах (БПЛА). Устройство для контроля высоты подрыва боевой части БПЛА содержит передающую часть со средствами для контроля высоты аппарата и формирования вспышки со средствами управления и излучения, принимающую часть со средствами для фильтрации помех, приема звуковых сигналов и видеорегистрации, наземную телеметрическую станцию, средство для обработки данных.

Группа изобретений относится к управлению ориентацией космического аппарата (КА). В предлагаемом способе сигнал гироизмерений вектора угловой скорости (ВУС) используют для формирования сигнала управления.

Изобретение относится к приборам ориентации по солнцу и касается оптического солнечного датчика. Датчик содержит широкопольный входной оптический элемент, кодовую маску, светофильтр, защитный экран и матричное фотоприемное устройство МФПУ.

Группа изобретений относится к бесплатформенным системам ориентации (БСО) космических аппаратов (КА) с гироинерциальными и астронавигационными элементами. Предлагаемый способ состоит в компенсации ошибок БСО, вызванных систематическими погрешностями датчиков угловой скорости (ДУС).
Изобретение относится к управлению ориентацией пилотируемого космического аппарата (ПКА) при полете по орбите вокруг планеты. .

Изобретение относится к области оптических средств измерения параметров относительного сближения космических аппаратов. .

Изобретение относится к области оптических средств измерения параметров относительного сближения космических аппаратов. .

Изобретение относится к управлению движением космического аппарата (КА) вокруг его центра масс. .

Изобретение относится к управлению движением космического аппарата (КА) вокруг центра масс с использованием прибора, измеряющего направление на Солнце. .

Изобретение относится к области комплексной пассивной и активной защиты от внешних динамических воздействий чувствительной аппаратуры, а именно к способам и устройствам оптимизации динамических условий функционирования гравитационно-чувствительных систем, таких как технологические установки по производству материалов в космосе и предназначено для использования в условиях остаточных микроускорений на борту орбитальных космических аппаратов.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в системах управления ориентацией спутников связи, снабженных бортовым радиотехническим комплексом, для выполнения своей целевой задачи.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для автономной коллокации на геостационарной орбите. Переводят векторы наклонения и эксцентриситета на границы разнесенных относительно друг друга областей прицеливания, измеряют параметры орбиты каждого космического аппарата (КА), определяют текущие значения орбитальных параметров каждого КА, приводят КА с самоколлокацией (КАСК) в заданную область удержания по широте (наклонению) и долготе, выявляют стратегию управления движением центра масс смежного КА, уточняют положение центра области прицеливания по наклонению смежного КА, проводят коррекции наклонения вектора наклонения орбиты КАСК в фазовой плоскости с учетом сезона (текущего прямого восхождения Солнца), линии узлов орбиты смежного КА и центра, корректируют с помощью двигателей малой тяги период обращения, наклонения и эксцентриситета орбиты, или уклонения в случае опасного сближения КА.
Наверх