Телеизмерительная система

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)868812 (61) Дополнительное к авт. саид-ву 9 698034 (22) 3>>8>еН> 0907.79 (21) 2825485/18-24 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 30.0981. Бюллетень No 36

Дата опубликования описания 300981 (51)М. Кл.З

G 08 С 19/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621 398 (088. 8) Л.Г. Журавин, Э.И. Козлов, М.A. Марин ко и Е.И. Семенов

1 (72) Авторы изобретения!

1

Ленинградский ордена Ленина электротемничеакий институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может применяться в телеметрии, телеуправлении и т.п.

По основному авт. св. 9 698034 известна телеиэмерительная система, содержащая в каждом канале датчики выходы которых подключены к соответствующим входам переключателя,состоящего в случае цилиндрического варианта из аналоговых ключей, счетчика импульсов и дешифратора,один выход переключателя через последова- 1 тельно соединенные кодирующие устройства и прямой канал связи соединен со входом анализатора принимаемого сигнала, выход которого через блок решений соединен со входом блока памяти, другой вход которого связан с управляющим выходом анализатора принимаемого сигнала и входом датчика решающих сигналов, выход которого через обратный канал связи соединен со входом приемника решающих сигналов, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым и вторым элементами И, другие входы которых объединены с тактовым входом переключателя и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, выходы элементов И соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика, а выходы последнего — с соответствующими входами блока сравнения кодов, другие входы которого соединены с соответствующими выходами переключателя, управляющий вход. которого соединен с выходом блока сравнения кодов (1).

Недостатком такого устройства является то, что при повышенных помехах теряется информация от неприоритетных каналов, что в результате приводит к снижению общей точности си15 стемы.

Цель изобретения - повышение точности системы.

Укаэанная цель достигается тем, что в систему введены блок модели

20 телеметрируемой системы, две группы ключей, сдвигающий регистр, инвертор, вход которого подключен к управляющему выходу анализатора принимаемого сигнала, вход и выход инвертора подключены к соответствую.щим входам сдвигающего регистра, прямые выходы которого подключены к управляющим входам ключей первой группы, выходы которых объединены с

30 .выходами соответствующих ключей вто868812 рой группы, инверсные выходы сдвигающего регистра подключены.к управляющим входам ключей второй группы, выходы ключей первой группы объединены с соответствующими входами блока модели телеметрируемой системы и соединены с соответствующими выходами блока памяти, другие выходы которого, являющиеся выходами телеизмерительной системы, подключены к соответствующим входам блока модели телеметрируемой системы, выходы которого подключены ко входам соответствующих ключей второй группы

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Телеизмерительная система содер.жит датчики 1 (по числу каналов), выходы которых соединены со входами переключателя 2, выход которого через последовательно соединенные кодирующий блок 3, прямой канал 4 связи, анализатор 5 принимаемого сигнала и блок 6 решений подключен ко входу блока 7 памяти, другой вход которого подсоединен к управляющему выходу анализатора 5 принимаемого сигнала и входу датчика 8 решающих сигналов, выход которого через обратный канал 9 связи подключен ко входу приемника 10 решающих сигналов, первый и второй выходы которого подключены ко входам соответствующих элементов И 11, другие входы которых объединены и подключены к выходу генератора 12 тактовых импульсов и тактовому входу переключателя 2, другой управляющий вход которого подключен к выходу блока 13 сравнения кодов, одни входы которого подсоединены к соответствующим выходам переключателя, а другие входы блока 13 сравнения кодов подключе" ны к соответствующим выходам реверси ного счетчика 14, первый и второй входы которого подключены к выходам соответствующих элементов И 11; выходы блока 7 памяти, .соответствующие приоритетным каналам, соединены со входами блока модели телеметрируемой системы 15, выходы которого подключены ко входам ключей 16, выходы последних в каждом канале блока 7 памяти и другим входам блока модели

15 телеметрируемой системы, соответствующим чеприоритетным каналам, ключи 16 и 17, управляющие входы ключей 16 соединены с инверсными вы ходами соответствующих ячеек сдвигающего регистра 18, прямые выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих ключей 17, один вход регистра 18 через инвертор 19 соединен со вторым входом сдвигающего регистра 18 и подключен к управляющему входу анализатора 5 принимаемого сигнала.

Датчики 1 преобразуют телеметриРз емые параметры в нормированные электрические сигналы. Обычно для объекта телеизмерений известны связи одних параметров с другими на основе структурной схемы (модели) .объекта. В этом случае входные параметры модели являются приоритетными, а внутренние и выходные - неприоритетными, так как информация о вторых может быть на приемной стороне получена с помощью модели объекта,. на входы которой годаются принятые сигналы приоритетных датчиков. . Переключатель 2, состоящий из аналоговых ключей, счетчика импульсов и дешифратора (в циклическом варианте) или же построенный на основе

)5 адаптивного коммутатора с последовательным перебором каналов, предназначен для поочередного (или адаптивного) подключения датчиков ко входу кодирующего устройства 3. На соотг ветствующих выходах переключателя 2 формируется параллельный код номера подключенного в данный момент дат-. чика: при появлении логического сигнала 1 на управляющем входе переключатель 2 устанавливается в нулевое состояние.

Кодирующее устройство 3 осуществляет аналого-цифровое преобразование выходных сигналов датчиков 1 и дальнейшее преобразование этого кода (а также кода адреса для адаптивного варианта) в удобный для передачи вид.

Прямой и обратный каналы связи 4 и 9 состоят из передатчика, канала связи и приемника.

З5 Анализатор 5 принимаемого сигнала предназначен для выявления ненадежных символов и может быть выполнен, например, на основе порогового анализа. В этой схеме осущестд() вляется поэлементная проверка сигв- налов на надежность при многоканальном разнесенном приеме. В каждой ветке измеряется отношение сигнал/шум, и пороговое устройство подключает ветвь, в которой выполняется условие С/t8 R ()(где R - некоторое пороговое значение), к блоку 6 решения, .в котором происходит декодирование входной информации. Если (+) не выполняется во всех ветвях, то о логическое устройство формирует на дополнительном выходе анализатора 5 принимаемого сигнала сигнал для вклю/ чения передатчика обратного канала связи и запрещения записи информации

55 в блок 7 памяти, представляющий собой многоканальное регистрирующее устройство, состоящее из запоминающих устройств и аппроксиматоров на один вход блока 7 памяти поступает код о отсчета (и код адреса в случае адаптивной системы), а на другой входсигнал управления (no сигналу 0 входной код записывается, по сигналу 1 не записывается). На первых выходах блока 7 памяти осущест868812 вляется представление информации по.приоритетным датчикам, а на осталь ных — по неприоритетным датчикам .

Датчик 8 решающих сигналов согласует управляющий выход анализатора 5 принимаемого сигнала, со входом обратного канала 9 связи, т.е. фор1 мирует на основе того или иного вида модуляции сигналы, соответствующие логическим сигналам 0 или 1 .

Приемник 10 решающих сигналов декодирует поступившие на его вход сигналы и согласует эти сигналы со входами элемента И 11.

Схема 13 сравнения кодов предназначена для сравнения своих входных сигналов и формирования логического сигнала 1, если на ее входах, связанных с выходами реверсивного счетчика 14, код больше или равен коду на его других входах, и сигнала 0 в противном случае.

Блок модели 15 телеметрируемой системы предназначен для моделирования объекта телеизмерений с целью получения внутренних и выходных сигналов (неприоритетных) на основевходных сигналов объекта (приоритетных). При поступлении в модель 15 точных значений неприоритетных сигналов происходит обнуление накопившихся погрешностей моделирования (установка начальных условий) . Блок модели 15 телеметрируемой системы может быть построен на основе типовых аналоговых схем интегрирования, дефференцирования элементов и т.п. или иа основе цифровой вычислительной машины.

Сдвигающий регистр 18 заполняет свои ячейки единицами. (слева направо) или нулями (справа налево) при поступлении сигнала 0 на первый или второй входы.

Остальные блоки предлагаемого устройства являются типовыми..

Предлагаемая телеиэмерительная система работает следующим образом.

Все датчики 1 расположены в поРядке их приоритета (первые Н датчиков являются приоритетными). Еслй в прямом канале связи не происходит искажений передаваемых сигналов, то переключатель 2 поочередно (или же адаптивным образом) подключает все датчики 1 иа вход кодирующего блока 3 и по прямому каналу связи передаются код отсчета и синхроимпульсы (или же код адреса). По принятым сигналам на приемной стороне в блоке 7 памяти осуществляется аппроксимация непрерывных сигналов по их дискретам.

При этом все прямые выходы сдвигающего регистра 18 находятся в единичном положении, поэтому открыты ключи 17 и в качестве выходных сигналов системы по всем каналаи используются соответствующие выходы блока 7 памяти. Если же в прямом канале свя«

65 не увеличивает погрешность в приоритетном канале, погрешность в трех неприоритетных канал .х может составлять при этом всего единицы процентов,(погрешность моделирования при длительности функционирования данзи происходят сбои символов в коде отсчета (или адреса), то поступивший отсчет не записывается в блоке 7 памяти по управляющему сигналу 1 эт анализатора 5 принимаемого сигнала, этот сигнал передается на обратный канал 9 связи, а также поступает через инвертор 19 на инверсный вход сдвигающего регистра 18. Благодаря этому на передающей стороне реверсивный счетчик 14 устанавливается в состояние (n-l), и канал с номером и в последующем цикле передачи не участвует, а на приемной стороне вместо ключа 17 в и-ном канале подключается ключ 16, и в качестве вы15 ходного сигнала будет использоваться соответствующий выход блока модели 15 телеметрируемой модели.

В каждый последующий такт дискретизации исключается (подключается) один неприоритетный датчик, а также подключается один ключ 16 вместо ключа 17 (один ключ 17 вместо ключа 161, если уровень шумов в канале связи превышает (не превышает) допустимый уровень °

При фиксированной пропускной спосЬбности линии прямого канала 4 в условиях зашумленного канала связи увеличивается частота обращения к приоритетным датчикам, т.е. вводится избыточность по этим каналам, позволяющая поддерживать заданную точность телеизмерений в приоритетных каналах; при этом лишь частично теРяется инфбрмация по неприоритетным каналам, в которых появляется погрешность моделирования, обусловленная неидеальностью модели 15.

В качестве примера рассмотрим телеиэмерения четырех параметров ка40 нала тангажа летательного аппарата, где структурная схема модели объекта представляет собой последовательно соединенные апериодическое звено с к передаточной функцией Ь(з)=-„ безынерционное звено типа насыщение, интегратор, второе безынерционное звено типа насыщение и второй интегратор. Входным сигналом модели является приоритетный параметр - электрический сигнал управления положением нуля тангажа,промежуточными и выходным параметрами являются угол поворота руля тангажа угловая скорость и угол тангажа.

При телеизмерениях четных перечисленных выше параметров возможен переход к передаче отсчетов только одного приоритетного сигнала (при уменьшении пропускной способности линии связи в 4 раза из-за помех), что

868812

Формула изобретения

Составитель В.

Техред Л.Пекарь

Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Безродная

Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мосрва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8336/74

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной модели до нескольких минут), в

I то время как в известном устройстве погрешности в неприоритетнйх кана лах уже через несколько секунд могут достигнуть десятков процентов.

Телеиэмерительная система по авт. св. 9 698034, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности .системы, в нее введены блок модели телеметрируемой системы, 2 ве группы ключей, инвертор, сдвигающий регистр, первый вход которого через инвертор, а второй непосредственно 15 подключены к управляющему выходу анализатора принимаемого сигнала, прямые выходы сдвигающего регистра подключены к управляющим входам ключей первой группы, выходы которых объеди- щ иены с выходами соответствующих ключей второй группы и подключены к .дополнительным выходам системы, инверсные выходы сдвигающего регистра подключены к управляющим входам ключей второй группы, входы ключей первой группы объединены с соответствующими входами блока модели телеметрируемой системы и соединены с соответствующими выходами блока памяти, другие выходы которого, являющиеся выходами телеиэмерительной системы, подключены к соответствующим входам блока модели телеметрируемой системы, выходы которого подключены ко входам соответствующих ключей второй группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .

Р 698034, кл. G 08 С 19/28, 1978 (прототип) °