Многоканальное устройство для резервирования линии связи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 698175

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22,1276 (21) 2432355/18-24 с присоединением заявки М

Н 05 К 10/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 681 ° 326 (088. 8) Опубликовано 15,1179. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 1811.79 (72) Автор изобретения

A.В„ Дьяченко

{71) Заявитель московский институт инженеров гражданской авиации (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОИСТВО

ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЛИНИИ СВЯЗИ

Изобретение относится к области многоканальных систем снязи и может быть использонано н качестве входного устройства линии передачи двоичной информации телемеханической системы летательного аппарата.

Известно резервированное устройство, которое может быть использовано в качестве входного устройства линии передачи двоичной информации, содержащее мажоритарный элемент,входы которого через ключи соединены с резервируемыми каналами, индикаторы неисправности входных каналов, выходы которых соединены с управляю- 15 шими входами соответствующих ключей и через элемент ИЛИ вЂ” со входом счетчика, выход которого соединен с управляющим входом выходного переключателя, сигнальные входы которого соединены с выходом мажоритарного элемента и выходом второго элемента ИЛИ, выходы которого соединены с соответствующими входами мажоритарного элемента (1).

В таком устройстве при неисправности двух каналов, а следовательно их отключении и последующем восстановлении их параметров, переведение устройстна на голосование по большинству входных каналов не предусматривается и наблюдается суммирование помех во второй схеме ИЛИ.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является трехканальное резервированное устройство, содержащее мажоритарный элемент, входы которого через ключи соединейы с резервируемыми каналами, индикаторы неисправности входных каналов, выходы которых соединены с управляющими"входами соответствующих ключей (2).

Однако в этом устройстве при выхо" де параметров трех каналов иэ заданных допусков, то есть при повышенном уровне сбоен в них, все три канала будут отключены и линия передачи дискретной информации окажется неработоспособной, в то время как инфор" мация по каналам будет передаваться и лишь уровень искажений информаций будет превосходить уровень, допустимый при нормальной работе линии. При такой ситуации нарушение передачи информации по линии можно классифицировать ложное срабатывание защиты, приводящее к выводу из строя защищаемогО объекта — линии передачи информации.

698175

Пелью изобретения является повышение надежности работы устройства. ."-)то достигается благодаря тому, что в предлагаемое устройство введены блок контроля, выходной элемент

ИЛИ, три элемента И и три элемента сравнения, входы каждого из которых соединены с выходами индикаторов неисправности двух соседних входных каналов, выход первого элемента сравнения соединен с первым и вторым элементом И, выход второго — с первым и третьим элементом И, выход третьего — со вторым и третьим элементом И, кроме того, первый элемент

И соединен с первым входным каналом второй элемент И соединен со вторым входным каналом, третий элемент И соединен с третьим входным каналом, а последний вход всех элементом И соединен с выходом блока контроля, вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, а выходы всех элементов И и мажоритарного элемента соединены с входами выходного элемента ИЛИ, вторые входы каждого ключа соединены с обменным выходом ключа 25 соседнего канала.

На чертеже изображено предлагаемое многоканальное устройство для резервирования линий связи.Устройство содержит мажоритарный 30 элемент 1, резервируемые каналы 2, 3, 4, ключи 5, индикаторы 6 неисправности входных каналов с пороговым выходом 7, при этом ключи 5 имеют обменные выходы 8, а индикаторы 6 — 31 аналоговые выходы 9, элементы сравнения 10, 11, 12, элементы И 13 блока определения наиболее работоспособного канала 14, элементы И 15, 16,блок контроля 17, элемент ИЛИ 18 °

Устройство работает следующим образом.

При исправном состоянии каналов на выходах 7 индикаторов 6 каналов 2, 3, 4, а следовательно, и на управляющих входах ключей 5, имеется единичный логический уровень, в результате

;сигналы каналов 2, 3, 4 проходят через соответствующие ключи 5 на входы мажоритарного элемента 1, с выхода которого сигнал, полученный в результате голосования по большинству, проходит через элемент ИЛИ 18 на выход многоканального устройства для резервирования линии связи, при этом блок контроля 17 выдает на своем выходе нулевой логический уровень, поддерживающий в запертом состоянии элементы И 13, 15, 16.

При неисправности какого-либо канала вход мажоритарного элемента, 6(} соответствующий этому каналу, переключается на резервирующий канал, если он исправлен, то есть для случая исправного и неисправного состояния каналов при наля ии хотя бы одного исправного работа устройства может быть описана следующей системой уравнений:

a = аа„Ч a„b„b с = ccиЧ с„а а (1)

m = a1 b Y с 5ь Y с a где имеют место следующие обозначения: а,в,с — сигналы каналов 2,3,4; а,в,с — сигналы на выходах ма1 жоритарного элемента

1, соответствующих каналам 2, 3, 4; аи,ви,с — сигналы, соответствуюп и и щие единичному логическому уровню на выходах

7 индикаторов 6 каналов 2, 3, 4; а„,Ь„,сс„ - сигналы, соответствующие нулевому логическому уровню на выходах

7 тех же индикаторов, При неисправности всех трех каналов а = b = с = О; а = Ь = с п и и и и и

1 получаем а =аОЧ10b=О

b =Ь OY1 ° О c = О с = с ° ОЧ1.0 а = О (2)

m = О ° ÎYOOYÎO = О, т,е. информация на выход мажоритарного элемента не поступает. Однако такой случай совершенно нежелателен,поскольку ведет к отказу телемеханической системы. B данном случае представляет интерес прием информации хотя бы .по неисправному каналу с очень высоким уровнем помех, в этом случае телемеханическая система будет функционировать с большим количеством сбоев, однако позволит благополучно закончить полет летательчого аппарата.

При длительном отсутствии информационных сигналов на выходе мажоритарного элемента 1, то есть когда интервал превышает один или два периода цикла обмена информацией (о чем свидетельствует отсутствие тестовых посылок на выходе блока контроля 17), становится очевидным отказ цепи мажорированного сигнала. В этом случае блок контроля. 17 выдает на входы элементов И 13, 15, 16 единичный логический уровень, при этом на первом и втором входах одного из этих элементов имеется единичный логический уровень, подаваемый с элементов сравнения. Если уровень ,сигнала, характеризующего состояние канала, поступающего с выхода 9 индикатора 6 канала 2, выше или равен уровню сигнала индикатора 6 канала

3, то элемент сравнения 10 выдаст на выходе уровень логической единицы, в противном случае — уровень логического нуля.

698175

Аналогичная ситуация имеет место при сравнении параметров каналов 3 и 4 и каналов 4 и ?. и результате может быть четыре комбинации выходов элементов сравнения: 110, 101, 011, 111. При первой комбинации и наличии единичного логического уровня, поступающего с выхода блока контроля 17 на входы элементов И 13, 15, 16, блок 14 будет пропускать через элемент И 13 на выход устройства 10 сигналы канала 2. При комбинациях

011 и 101 и наличии единичного логического уровня на входах элементов

И блока 14 соответственно — сигналы канала 3 и канала 4. Комбинация 111 является маловероятной и нежелательной, поскольку на выход устройства в этом случае поступают сигналы всех каналов, следовательно, на выход устройства будут поступать сигналы помех, имеющие место во всех каналах.

Для снижения вероятности возникновения комбинации 111 необходимо повышать чувСтвительность элементов сравнения 10, 11, 12 °

Работу устройства при неисправном состоянии всех каналов можно описать следуюшей системой уравнений: а" = Ррт„а и (3)

30 где а,в",с" — сигналы на выходах

И соответственно элементов И 13, 15 16; 35

m — - сигнал блока контрои ля 17;

E,, p n — выходные сигналы элементов сравнения 10, lji 12; 4О

Š— выходной сигнал многоканального устройства для резервирования каналов линии связи при неисправности всех ка — 45 налов.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для резервирования линии связи, содержашее мажоритарный элемент, входы которого через ключи соединены с резервируемыми каналами, индикаторы неисправности входных каналов, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих ключей, о т л и ч а юще е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены блок контроля, выходной элемент ИЛИ, три элемента И и три элемента сравнения, входы каждого из которых соединены с выходами индикаторов неисправности двух сoreдНапример, при неисправном состоя.нии всех каналов и при наиболее работоспособном канале 2 (с наименьшими уровнем сбоев) будут иметь место сле- 50 дующие значения логических уровней сигналов: р=1, n=O, й,= l, m„=O.

Решая систему уравнений (3) для этого случая, получиь1 а" = 1 1 ° lа = а

b = 1 0 1 b = 0 (4)

c" =а11.с=0

Е = aYOYO = а

Объединяя системы уравнений (1) и (3), получим систему уравнений, описываюшую работу устройства при всех .о можных неисправностях и отказах

: «я ..ов 2, 3,4, а = aa nYa ЬлЬ

m =- à b V Ь c Y с а а" = 1р%„а (5) с« = Е„

Е = ally goal Y c

= mYZ, где Е сигнал, имеюший место на выходе устройства.

Такая конструкция многоканального устройства для резервирования линии связи позволяет повысить его надежность и надежность линии передачи дискретной информации благодаря тому, что оно позволяет выбирать оптимальный режим работы в зависимости от состояния каналов связи и самого устройства.

При неисправном состоянии всех каналов обеспечивается мажорированный помехозащищенный прием информации, При неисправности одного или двух каналов входы мажорированного элемента, соответствующие неисправным каналам, переключаются на исправные, в этом случае помехоустойчивость линии связи несколько снижается, однако обеспечивается надежный прием информации, поступаюшей по исправному каналу, При неисправном состоянии всех каналов, когда, например, по одному каналу вообше не поступает информации, а по другому поступает информация с повышенным уровнем сбоев, устройство определяет в каком канале наблюдает/ ся минимальный уровень сбоев и обеспечивает прием информации по этому каналу, то есть в этом случае при наличии хотя бы одного неотказавшего канала (по KQTopoMó информация продолжает поступать) линия передачи информации будет функционировать и позволит,хотя бы со сбоями, но информацию передавать и благополучно закончить полет самолета, бортовое о6орудование которого объединено телемеханической системой, используюшей описанное многоканальное устройство.

698175

Составитель A... .Дьяченко

Релакто Н, Каменская Тех е M. Петко

Заказ 6943/38 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий с филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 них входных каналов, выход первого элемента сравнения соединен с первым и вторым элементом И, выход второго — с первым и третьим элементом И, выход третьего со вторым и третьим элементом И„ кроме того, первый элемент И соединен с первым входным каналом, второй элемент И соединен со вторым входным каналом, третий элемент

И соединен с третьим входным каналсм, а последний вход всех элементов И сое-: динен с выходом блока контроля, вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, а выходы всех элементов И и мажоритарного элемента соединены со входами выходного элемента ИЛИ, вторые входы каждого ключа соединены с обменным выходом ключа соседнего канала, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 411455, кл. 4 06 F 11/00, 1973

2. Авторское свидетельство СССР

М 463972, кл. Я 06 P 11/00, 1972.