Устройство для передачи телеметрической информации

Устройство для передачи телеметрической информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

И ЗОБРЕ ТЕ Н И Я,.

3l350

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

Зависимое от азт. свидетельства ¹

74Ь, 8 05

21с, 47/52

Заявлено 1З.Х!.1967 (№ 1195882/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.Х1.1968. Бюллетень № 35.ЧПК G 08с

G 051

УДК 621.398:621,396.61:

:654.93 (088.8) Комитет по делам изооретений и открыти1т чри Совете Мииистров

СССР

Дата опубликования описания 27,III.19á9

Авторы изобретения

Ю. Б. Ольховский и К. Г. Симакина

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Предложенное устройство относится к телеметрическим системам и предназначено для сжатия телеметрической информации.

Известные устройства, предназначенные для сжатия телеметрическ11х данных, содер кат Jio- 5 гический блок выработки управляющих импульсов, блок времени, блок вычислений, блок хранения результатов и блок определения ошибки.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем блок времени содержит счетчики условного и тек1 щего Времени, ключ и схему выборки интерполяционных узлов кривой контролируемого процесса, соот- 15 ветствующих ордииатам, подлежащим передаче. Блок вычислений содержит устройство вычисления разделенных разностей полпHîìà

Ньютона, устройство вычисления степени полинома, устройства вычисления полинома 20

Ньютона при интерполяции и экстраполяции по выбранным интерполяционным узлам. Блок хранения результатов содержит устройство хранения разделенных разностей и ординат контролируемого процесса и устройство хра- 25 пения выбранных интерполяционных узлов, соответствующих ординатам, подлежащим передаче. Блок определения ошибки содержит

-хему вычисления и задания допустимой ошибки, связанную с ней схему сравнения 30 ошибки и схему разности, подклю IPHHI ю к схеме сравнения ошибки, выхо III которой подключены к лог;1ческог, блоку выработки управляющих импульсоь. Bblxo;Ibl лоп1ческого блока подключены к счетчику условного врех(енп, к II;Ho 11, к с сме выооркп интерпол11iIHoHHblx узлов блока времени и к устройству вычислеш1я cTcпе1111 полинома, один из выходов которого подключсн к схеме вычислешгя

II задания допустимой ошибки, 11 другой выход подключс11 . устройству вычисления разделенных разностей. Од,ш из входов послсднеIo подключен к входным шинам, второй вхОд соединен со счетчиком текущего времени, связа1шы» с к,иочом и со схемой выборки интерполяциоиных уз "ов, и третий вход соед1шен с устройством хране!II >I выбранных ш1терполяциониых узлов, а в1.1ход подключен к устройству хранения разделенных разностей и ординат контролируемого процесса. Устройства вычисления иолинома при экстраполяции и интерполяции соединены по входам соответственно со счетчиком условного времени и через ключ — со счетчиком текущего времени, с устройством хранения разделенных разностеи и ординат контролируемого процесса, и с устройством хранения выбранш.1х интерполяционHbIx узлов, соединенным со cхемой выборки интерполяциоцных узлов, а по выходам — со схемой разиост:1 блока определения ошибки.

231350

Устройства блока хранения результатов nozключены к ключу выдачи данных.

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройстг,а.

B блок 1 определения ошибки входит схема

1 разности, схема 2 сравнения ошибки, схема

3 в ы >! и с л е!! и я i i з а да н и я до пусти !i! о ! oil!1!0 II H.

Ьлок II времени содержит счетчик 4 условного времени, кл!оч 5, счстчик 6 текущего времени, схему 7 выборки иитерполяционных узлов.

Ьлок вычислений П1 состоит из устройства 8 вычисления полииома при интерполяции, устройства 9 вычисления пол,шома при экстрапо !HIIHII> уCTpoIICTBa 10 III>I IIIC Te! HH paa e !eHHI>!X разностей li устройства 11 вычисления стспении полинома. Блок 1(хранения результатов содер)кит устройство 12 хране;шя разделенных разностей и ординат контролируемого процесса и устройство 18 храиен)!я выбранных интерполяционных узлов. Позицией 14 обозначен ключ выдачи данных, 15 — логический блок выработки управля!Ощ!!х импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый процесс f(t), представленный числовой последовательностью, и значения полинома 1,, (1,) (К=0,1..... ), вычисленные либо устройством 8 интерполяции, либо устройством 9 экстраполяции, поступают соответственно на входы схемы 1. Модуль полученной разности т1 (i) = f (1;) — /„(1,) поступает па схему 2, на другой вход которой подается допустимая ошибка в(к), вычисленная схемой 8 по формуле:

=-(к) =- =- "+, где к — степень полинома; в — допустимая ошибка воспроизведе ния контролируемого процесса.

Схема 8 вырабатывает соответствующие признаки q)a, когда точность аппроксимации превышает заданн1ю ошибку; пли )1(в, когда то IHocTh аппроксимации лежит в пределах допустимой онгибки.

Оба признака поступают на логический блок 15. Если появлению признака q (в предшестовала интерполяция, то логический блок

15 выдает управляющие сигналы на схему 7 для выборки интерполяционного узла tl, и открывает ключ 5, через который числовые отметки времени t< поступают на устройство 9 экстраполяции. Счетчик 4 условного времени при этом устанавливается в «О», в результате чего прекращается поступление числовых отметок времени t,. на схему интерполяции.

После выявления очередного существенного узла 1 ; начинает работать устроиство 9 экстраполяции, которое осуществляет вы шслсиис значений 1, (,) по формуле

f.(tI) = f(tI.) +(« — 1.) М.1!.)+ (1 — 1.)

° (tg — 4 — I) f(tr„° .. tl,4,)... где f(6) = Ро, 1(44) = Р,... и т. Л. — разделе:шые разности соответственно пулевого, первого и т. д. порядка; (j=-0,1,2... ) — — существениыс узлы.

1Too! I реализовать заиисаииук) формулу в схе: >!у экс р аполяпи и> из б. )!)кс! х!) <)н(>an H p(ЗУЛЬТЯТОВ I>I>!ЗЫЬа)0!Сs! ОЯИСС ВЫ )ИСЛЕИНЫЕ )с)Зделенные разности и существенные узлы ii делается попытка экстраполяции вновь поступающих ординат без повышения степени апnpoKcH!>In p), ющего полипом я.

Попытка с )итаезся удачной, если в результате сравнения экстрапоги!рованн!.)х значений

f (tl) с тскущ!!ми ординатами f(t;), блок oiределения опшбки вырабатывает признalc

fj (Р

В случае неудачи (т. е. когда т )е) г!Огическ))й блок выработки управляющих импульсов

20 выдает команду на устройство 11, которое увеличивает степень полинома Й Hа единицу, сбрасывает схему ключа 5 в «О» и прекращает процесс экстраполяции, запускает счетчик 4 условного времени по входу «1».

25 Одновременно с выхода устройства 11 подается команда иа схему 8, в которой вычисляется допустимая ошибка е (й), и устройство

10, в котором вычисляется разделенная разность Й + 1-го порядка, по рекурсивной фор30 хп ie

Z. = (Л,, —,,)1(t — 1,1,)...

z,=r, где j (j= 1, 2,..., к) — вспомогательная пере35 менная; к — степень полинома;

Р1 — разделенные разности; (с1 — существенные узлы;

F — крайний правый узел

ИНТЕРПОЛЯЦ)! И;

Л1 i — ордината в момент t.

Из блока хранения результатов вычислений выбираются ранее вычисленные разделенные разности ЄЄ..., Р„и существенные узлы

45 1, и вместе с разделенной разностью к+1-го порядка подаются г, устройство 8 для шпериоляции накопленных данных HÎ формуле

f„(t,.) = Р, + (t,. — z„) Р, -+-,..., — (t,.—

— 1 . ), (t, — tl,,)

Если и результате проверки по всем з (oT 0 до l — 1-го узла интерполяции) llcl выходе схемы 2 вырабатывается q (e.(к), то аппроксимация «настоящего» и «прошлого» контролируе55 мого процесса по зи )0. >!0)!! к+ 1-й cTPITPHH QKaзалась удачной

УстрО!)ство с)катия данных )кдет появления нового опроса, а счетчик 4 условного времени сбрасывается в «О» и запускается с приходом

60 очередного опроса. При появлении нового опроса делается попытка припять соответствующее ему значение аргумента за очередной существенный узел, для этого пересчитывается разделенная разность 1 „ I с учетом послед65 нсго опроса. Вновь гычисле;шое значение раз231350 деленной разности поступает в устройство 6 интерполяции, где для всех s проверяется выполнение условия

<(s) ((к).

Указаппая процеду>ра продви>кс! IBAD! 11!iTcpHoляииоииого узла вправо повторяется до Тс« иор, пока выполняется услогис

-q(s) (=-(к) .

В случае Tj)B на каком-то очередном шаге продви>кения условного существенного узла, предыдущий узел принимается за су;цсствсииый, а соответствующее ему значение опроса становится существенным и передастся в ка- 15 иал связи через ключ И выда ш дан «»«.

Если вслед за этим попытка экстраполяции вновь поступающей ординаты по раисе выбранны; существенным узлам с 3-ь;ается иеуда !Иой и интерполяция по iiliioìсм степени 20 на единицу больше оказывается неудачной, то логический блок l5 гыработки управляющих импульсов прерывает построение аппроксимиру!Ощего полииома и фиксирует интервал аппроксимации. Блок хранения результатов и 25 устройство увеличения степени полииома сбрасывается в «0», и на ишается процесс выбора начального су!Исствсн(ого узла и построение интсрпо:шрук;и;его полино.ча со степени «0» в описаHHом раисе порядке. 30

Схема позволяет сократить объем передаваемой иифор !3ttHtt.

11редмет изобретения

Устройство для передачи "c:ëcìcòði!÷ccêoé и и ф О р .5 си (и и, с 0 д е р >к а I ц е е л 0 Г и ч е с к и 1 О л О 1< B blработки управля;ощих и«!Пу IbcOB, блок времсlilt> 6;10k< вы>И1с;!сии(t> б Ho!< j>3Hc!Iltki рез>>.льтатов и блок определения ошибки, от:!!>!а!О- 40 и сеся теч, что, с целью сокра(пения объема передаваемой (шформации, в ием блок времеlllI содержит счетчики условного и тскущсго

ВРСМСП!1, КЛЮЧ И С«СМ > ВBIÎGPH!! !iklTCPIIOЛЯциоииы«узлов кригой коитролирусчого про- 45 иcccа, ГÎÎTв<тствующи«ордииаTàì, ио. !лсж3 щи. 5! передаче, блок вычислен!!и содержит с(ройство вычисления разделенны«разностей полинома Ньютона, устройство вычисления степени полинома, устройства вычисления 11 ;лииома Ньютона ир> интерполяции и экстраПО ">51ИИИ ПО ВЫО!РЯ!!!IЫ>>! IIИТCPПО;15111110HН1>! >i

5 ЗЛЯ 5!> ОЛОК . Р:tilC!!li>! ПСЗ>т! >Т!1ТОВ (.ОДЕРЖИТ (сTj!0! !cтВО «j)3!iииы«интерполяциониы«уз;10В, соотвстсгвующll«ордииатам, подлежащим переда с, блок определения ошибки содсржi>T с«с>!у В!! !Hc,tcпия 11 задянич допуcò!1. Iой ОИИ!О К!1, СВ5!ЗЯИИ !О С iiCil C«CÌ > CP3BklCll ll51

О!И!iОК11 1! С«C4! Р 1ЗИOСТ11, ПОД1<ЛlOЧCИH)10 К

c«chic сравнения ошибки, вы«оды которой иод1 лlочсны 1< лоГическом, блок> Выработки управляющи«импульсов; выходы указанного ло гического блока подк;иочены к счетчику условного времени, к ключу, к с«сме выборки интерполяц;1онных узлов блока времени и к устройству вычисления стспсии полипом а, ОДИН ИЗ ВЫ«ОДОВ КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕН К С«С:(!Е вычисseHit5;i задания допустимой ошибки, а второй вы«од подключен к устройству вы lilcления разделенны«разностей; од!ш из в«одов

ПОСЛЕДНРГО ПОДКЛIО IЕН К В«ОДНЬ:М ШИН ЯМ, BTOрой вход соединен со счетчиком текущего времени, связанным с ключом и со с«емой выборки интерполяционны« узлов, и третий в«од соединен с устройством «ранения выбранных интсрполяциопных узлов, а вы«од подключен к устройству «ранения разделенных разносте!! и ординат контролируемого процесса; устройства вычисления полпнома г!>и экстраполяции !I;!Нтсриоляции соединены иo в«ода. ГÎответственно со счетчиком услов !ого времени и через клк!! — co счетчикоч текущего врсчсни, с устройством «ране>шя паздслеииы«разностей и орд(шат KoliTpoлирусмого проис с«1 и с устройством . ранения выбранны«интсрПОЛЯНI ОИИЫ«ЧЗЛОВ, СОЕДИИСПИЫМ CO С«СМОЙ выборки питсрполяциоип1.!«узлов, а по вы«одам — со с«смои разности бл(п<а опрсдсac»Hsl

oIL!IIoKH> >> ст>ро!!Ства блока:«ран(. и и!1 рсзу,11> Г>1ТОН ПОДК 3 10 IС Н Ь1 I< КЛ!0 IМ 131>1;1Я !1!,Да ll!1! >! «.

Г

Составитель И. Н. Горелова

Редактор В. H. Торопова Текред Л. Я. Левина Корректор В. В. Крылова

Заказ 314 21 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2