Универсальный анализатор цифровых интерфейсов систем вооружения и способ его использования

Универсальный анализатор цифровых интерфейсов систем вооружения и способ его использования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для проведения неограниченной по времени записи, обработки и анализа сигналов цифровых интерфейсов систем вооружения объектов контроля двух типов: интерфейс по ГОСТ 18977-79 и интерфейс по ГОСТ Р 52070-2003.

Из уровня техники известна система диагностирования цифровых устройств, включающая в себя ЭВМ, линию связи с объектом контроля, шину адреса, шину подачи тестовых воздействий и шину снятия отклика (патент RU №2127447 от 24.04.1997, МПК G06F 11/26). Система производит программный поиск неисправного элемента объекта контроля, проверяя реакцию объекта диагностирования на тестовое воздействие и по результатам выдавая заключение об исправности объекта. Недостатками данного устройства и способа его применения являются недостаточно высокое быстродействие из-за устаревшей элементной базы, невозможность одновременного диагностирования нескольких объектов, а также невысокая достоверность из-за отсутствия возможности контроля формы выходных импульсов объекта контроля.

Из уровня техники также известен цифровой осциллограф фирмы Lecroy (www.lecroyscope/ru), включающий в себя модуль задания параметров, модуль отображения информации в виде экрана, расположенного на корпусе устройства, управляющий модуль, модуль хранения данных и модуль формирования результатов. Данное устройство производит запись данных и поиск последовательности данных, одинаковой с заданной последовательностью, и отображает ее на экране. Недостатками данного устройства и способа его применения являются недостаточно большой объем памяти, отсутствие кодировки проверяемого сигнала, а также возможность контроля только одной линии цифрового обмена.

Из уровня техники также известен анализатор протокола шин компании DDC (www.mka.ru), включающий в себя модуль задания параметров, модуль отображения информации, управляющий модуль и модуль анализа. Данное устройство проверяет интерфейсы, осуществляющие цифровой обмен по ГОСТ 18977-79 и по ГОСТ Р 52070-2003. Недостатками данного устройства и способа его использования являются недостаточно высокая достоверность из-за отсутствия возможности контроля формы входных импульсов.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков и создание универсального анализатора цифровых интерфейсов, позволяющего одновременно проверять несколько линий цифрового обмена и контролирующего при этом форму входных импульсов, и способа его использования. Цифровой обмен при этом может осуществляться по ГОСТ 18977-79 или по ГОСТ Р 52070-2003.

Поставленная задача решается за счет того, что универсальный анализатор цифровых интерфейсов содержит корпус с установленными на нем: разъемом питания, модулем задания параметров, модулем отображения информации и, по крайней мере, одним разъемом ввода данных, а также размещенными в корпусе: модулем аналого-цифрового преобразователя, управляющим модулем, первым модулем обработки данных, вторым модулем обработки данных, первым модулем анализа данных, вторым модулем анализа данных, модулем хранения данных и модулем формирования результатов, при этом выход разъема ввода данных соединен с первой группой входов модуля аналого-цифрового преобразователя, внутренняя шина информационного обмена соединена со второй группой входов-выходов аналого-цифрового преобразователя, первой группой входов-выходов модуля хранения данных, выходом разъема источника питания, вторым входом модуля отображения информации и первой группой входов-выходов управляющего модуля, второй и третий выходы модуля хранения данных соединены соответственно с входами первого и второго модуля обработки данных, выход первого модуля обработки данных соединен с входом первого модуля анализа данных, выход второго модуля обработки данных соединен с входом второго модуля анализа данных, выходы первого и второго модуля анализа данных соединены соответственно с первым и вторым входами модуля формирования результатов, выход модуля задания параметров соединен с второй группой входов управляющего модуля, выход модуля формирования результатов соединен с первым входом модуля отображения информации.

Поставленная задача также решается за счет того, что анализ цифровых интерфейсов осуществляют следующим образом: подключают к, по крайней мере, одному разъему ввода данных универсального анализатора цифровых интерфейсов цифровую шину информационного обмена, автоматически производят запись последовательности цифровых слов, выбирают один из двух типов цифровых интерфейсов, переводят записанные данные из аналогового в цифровой вид: двоичный, десятеричный, шестнадцатеричный и восьмеричный в модуле аналого-цифрового преобразователя цифровых интерфейсов, размещают зарегистрированные данные в модуле хранения данных универсального анализатора, обрабатывают полученные данные в модуле обработки данных универсального анализатора, сравнивают полученные результаты с требованиями ГОСТа и производят анализ полученных результатов в модуле анализа универсального анализатора, наглядно отображают записанные последовательности цифровых слов и результаты анализа на модуле отображения информации.

В первом частном случае задача изобретения решается за счет того, что информационный обмен осуществляют между ракетой и аппаратурой подготовки и пуска носителя.

Во втором частном случае задача изобретения решается за счет того, что информационный обмен осуществляют между имитатором ракеты и аппаратурой подготовки и пуска носителя.

В третьем частном случае задача изобретения решается за счет того, что информационный обмен осуществляют между ракетой и имитатором аппаратуры подготовки и пуска носителя.

В четвертом частном случае задача изобретения решается за счет того, что информационный обмен осуществляют между составными частями ракеты.

С помощью интерфейса цифрового обмена осуществляют информационный обмен цифровыми данными между аппаратурой подготовки и пуска (АПП) носителя либо имитатором АПП носителя и ракетой либо имитатором ракеты, а также информационный обмен между отдельными составными частями ракеты или отдельными составными частями носителя между собой.

Предлагаемые способ и устройство позволяют зарегистрировать и проконтролировать правильность передаваемых данных и на основе анализа данных, не соответствующих ГОСТу, обнаружить неисправную составную часть ракеты (носителя, имитатора), или неисправность одного из абонентов цифрового обмена, при этом цифровой обмен осуществляется по одному из двух интерфейсов: по первому ГОСТ 18977-79 или по второму ГОСТ Р 52070-2003.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:

фиг.1 - структурная схема варианта исполнения универсального анализатора цифровых интерфейсов систем вооружения;

фиг.2 - схема варианта подключения универсального анализатора к интерфейсу, соединяющему АПП носителя с ракетой;

На фиг.1, 2 обозначены:

1 - разъем ввода данных;

2 - разъем источника питания;

3 - корпус устройства;

4 - модуль аналого-цифрового преобразователя;

5 - модуль хранения данных;

6 - первый модуль обработки данных;

7 - второй модуль обработки данных;

8 - первый модуль анализа данных;

9 - второй модуль анализа данных;

10 - управляющий модуль;

11 - модуль задания параметров;

12 - модуль формирования результатов;

13 - модуль отображения информации;

14 - ракета;

15 - АПП носителя;

16 - внутренняя шина информационного обмена.

Предлагаемый универсальный анализатор цифровых интерфейсов, схема которого представлена на фиг.1, в общем случае содержит: корпус устройства 3 с установленными на нем: разъемом источника питания 2, модулем задания параметров 11, модулем отображения информации 13 и, по крайней мере, одним разъемом ввода данных 1. В корпусе устройства 3 размещены модуль аналого-цифрового преобразователя 4, модуль хранения данных 5, первый модуль обработки данных 6, второй модуль обработки данных 7, первый модуль анализа данных 8, второй модуль анализа данных 9, управляющий модуль 10 и модуль формирования результатов 12.

Предлагаемое устройство может быть выполнено на базе мобильного компьютера типа «Getac» (процессор - 2Ггц, жесткий диск 2×500 Гб, ОЗУ-2Г6).

Модуль аналого-цифрового преобразователя 4 может быть выполнен в виде АЦП La-n150-14PCI.

Модуль задания параметров 11 может представлять собой клавиатуру и предназначен для выбора режима работы устройства.

Модуль отображения информации 13 может представлять собой монитор и предназначен для отображения результатов в виде таблиц или в виде графика с выделенными на них маркером данных с искажениями.

Рассмотрим работу устройства на примере работы схемы устройства, представленной на фиг.1.

При проверке интерфейса системы вооружения, осуществляющего цифровой обмен по ГОСТ 18977-79, к разъему ввода данных 1 предлагаемого устройства подключают цифровую линию проверяемой системы вооружения. С помощью модуля задания параметров 11, например клавиатуры, выбирают ГОСТ 18977-79, а также один из режимов: режим записи, режим анализа или режим осциллографа.

Через разъем ввода данных 1 цифровые данные в виде последовательности цифровых слов поступают в модуль аналого-цифрового преобразователя 4, где их оцифровывают и передают в модуль хранения данных 5 для промежуточного хранения. Из модуля хранения данных 5 данные передают в первый модуль обработки данных 6, в котором их переводят в двоичный, десятеричный, шестнадцатеричный или восьмеричный вид. Полученные результаты передают в первый модуль анализа данных 8, в котором производят сравнение записанной информации на соответствие ГОСТ 18977-79 по параметрам сигнала (период, длительность, амплитуда), по структуре и логике интерфейса (порядок следования, количество и параметры слов, наличие служебной информации и временные характеристики) для выявления ошибок и аварийных сигналов с указанием их временных характеристик путем сравнения полученных результатов с эталонными данными. Если ошибки выявлены, то их анализируют и выявляют неисправную составную часть ракеты или неисправного участника обмена. После обнаружения данных, не соответствующих ГОСТу, в первом модуле анализа 8 производят детальный анализ как в цифровом, так и в аналоговом виде, и по его окончании определяют участника обмена, выдающего данные с нарушением ГОСТа, что позволяет принять меры по устранению нарушений и восстановлению цифрового обмена. Полученные результаты поступают в модуль формирования результатов 12, в котором производят обработку файла и подготовку его для вывода на модуль отображения информации 13 в виде таблицы, при этом информацию сортируют по типу слов и значению. На модуле отображения информации 13 ход и результаты проверки представляют в виде таблиц и в режиме осциллографа, это позволяет просмотреть записанную информацию на экране в виде импульсов, в кодах аналого-цифрового преобразователя или в вольтах, а также выбрать требуемые высоту сигнала и временной интервал.

Проверка интерфейса системы вооружения, осуществляющего цифровой обмен по ГОСТ Р 52070-2003, производится аналогично, отличие в том, что сравнение на соответствие ГОСТ Р 52070-2003 и анализ данных производят во втором модуле сравнения данных 7 и во втором модуле анализа данных 9. Из модуля хранения данных 5 данные передают во второй модуль обработки данных 6, в котором их переводят в двоичный, десятеричный, шестнадцатеричный или восьмеричный вид. Полученные результаты передают во второй модуль анализа данных 8, в котором производят сравнение записанной информации на соответствие ГОСТ Р 52070-2003 по параметрам сигнала (период, длительность, амплитуда), по структуре и логике интерфейса (порядок следования, количество и параметры слов, наличие служебной информации и временные характеристики) для выявления ошибок и аварийных сигналов с указанием их временных характеристик путем сравнения полученных результатов с эталонными данными.

Предлагаемый способ заключается в том, что к разъему ввода данных 1 универсального анализатора подключают цифровую линию информационного обмена. Последовательность цифровых слов поступает на вход модуля аналого-цифрового преобразователя 4, в котором аналоговые данные преобразовывают в цифровую форму, затем размещают зарегистрированные данные в модуле хранения данных 5 универсального анализатора, автоматически производят запись последовательности цифровых слов, выбирают один из двух типов интерфейсов цифрового обмена: ГОСТ 18977-79 или ГОСТ Р 52070-2003, переводят записанные данные в двоичный, десятеричный, шестнадцатеричный и восьмеричный вид в первом или втором модуле обработки данных универсального анализатора, сравнивают полученные результаты с требованиями ГОСТа (информация может быть, может не быть, может быть неправильной) и производят анализ полученных результатов в первом или втором модуле анализа для выяснения, какой из абонентов цифрового обмена работает неправильно.

Затем в модуле формирования результатов 12 обрабатывают файлы для вывода на экран в виде таблицы на основе результатов, полученных от первого 8 или второго 9 модулей анализа данных. На модуле отображения информации 13 наглядно отображают записанные последовательности цифровых данных и результаты анализа с отмеченными маркером неисправными местами. На основе результатов анализа неисправных мест определяют неисправную составную часть ракеты (или носителя, или имитатора) или неисправность одного из абонентов цифрового обмена.

При реализации способа возможно проведение проверки информационного обмена ракеты, расположенной на авиационном или корабельном носителе, при этом линия информационного обмена соединяет ракету и аппаратуру подготовки и пуска носителя.

При реализации способа возможно проведение проверки информационного обмена АПП носителя с помощью имитатора ракеты, при этом линия информационного обмена соединяет имитатор ракеты с АПП носителя.

При реализации способа возможно проведение проверки информационного обмена ракеты с помощью имитатора АПП носителя, а также другой контрольно-проверочной аппаратуры, при этом линия информационного обмена соединяет ракету с АПП носителя.

При реализации способа возможно проведение проверки информационного обмена составных частей ракеты.

Предлагаемое устройство и способ его использования предназначены для проверки цифровых интерфейсов систем вооружения на контрольно-испытательной станции или на технической позиции и позволяют сократить время проверки ракеты или АПП носителя, а также проверить взаимодействие составных частей ракеты или ракеты и АПП носителя. Существующая элементная база позволяет реализовать предлагаемые устройство и способ, что характеризует данное изобретение как промышленно применимое.

1. Универсальный анализатор цифровых интерфейсов систем вооружения, содержащий корпус с установленными на нем: разъемом питания, модулем задания параметров, модулем отображения информации и, по крайней мере, одним разъемом ввода данных, а также размещенные в корпусе: модуль аналого-цифрового преобразователя, управляющий модуль, первый модуль обработки данных, второй модуль обработки данных, первый модуль анализа, второй модуль анализа, модуль хранения данных, внутреннюю шину информационного обмена и модуль формирования результатов, при этом выход разъема ввода данных соединен с первой группой входов модуля аналого-цифрового преобразователя, внутренняя шина информационного обмена соединена со второй группой входов-выходов аналого-цифрового преобразователя, первой группой входов-выходов модуля хранения данных, выходом разъема источника питания, второй группой входов модуля отображения информации и первой группой входов-выходов управляющего модуля, второй и третий выходы модуля хранения данных соединены соответственно с входами первого и второго модуля обработки данных, выход первого модуля обработки данных соединен с входом первого модуля анализа данных, выход второго модуля обработки данных соединен с входом второго модуля анализа данных, выходы первого и второго модуля анализа данных соединены соответственно с первым и вторым входами модуля формирования результатов, выход модуля задания параметров соединен со второй группой входов управляющего модуля, выход модуля формирования результатов соединен с первым входом модуля отображения информации.

2. Способ анализа цифровых интерфейсов систем вооружения, при котором подключают, по крайней мере, к одному разъему ввода данных универсального анализатора цифровых интерфейсов цифровую шину информационного обмена, выбирают один из двух типов цифровых интерфейсов, автоматически производят запись последовательности цифровых слов, переводят записанные данные из аналогового в цифровой вид: двоичный, десятеричный, шестнадцатеричный и восьмеричный, размещают зарегистрированные данные в модуле хранения данных универсального анализатора, обрабатывают полученные данные в модуле обработки данных универсального анализатора, сравнивают период, длительность и форму полученных импульсов с эталонными, сравнивают порядок следования и временные характеристики цифровых слов с эталонными, производят анализ результатов сравнения и наглядно отображают записанные последовательности цифровых слов и результаты анализа.

3. Способ по п.2, при котором информационный обмен осуществляют между ракетой и аппаратурой подготовки и пуска носителя.

4. Способ по п.2, при котором информационный обмен осуществляют между имитатором ракеты и аппаратурой подготовки и пуска носителя.

5. Способ по п.2, при котором информационный обмен осуществляют между ракетой и имитатором аппаратуры подготовки и пуска носителя.

6. Способ по п.2, при котором информационный обмен осуществляют между составными частями ракеты.