1.3. Основные понятия и структуры приборного комплекса
Под приборным комплексом предлагается понимать совокупность бортовых измерительных и вычислительных средств, служащих для восприятия, обработки, хранения и преобразования информации, необходимой для успешного выполнения полетного задания.[ ]
Структурная схема бортового приборного комплекса представлена на рис. 1.1, где обозначены: УСОm, т = 1…М - устройства, воспринимающие информацию о линейных и угловых координатах положения ЛА в пространстве или информацию о параметрах, характеризующих работу его силовых установок, отдельных систем и агрегатов; УОn, n = 1…N - устройства первичной обработки информации, поступившей от устройств, ее воспринимающих; БВМ - бортовая вычислительная машина; УИl , l = 1...L - устройства индикации; УCk , k = 1… K - устройства связи бортового приборного комплекса c другими системами управления, регулирования и контроля.
Особенностями задач, которые решают современные ЛА, являются высокие скорости, дальности и высоты полета в условиях самых различных внешних факторов. Требования к точности и надежности выполнения полетных задач все возрастают. Выполняются эти задачи комплексированием приборного оборудования - его объединением на основе современных датчиков и средств вычислительной техники.
Каждое устройство, воспринимающее информацию об определенном параметре, может быть связано с одним или несколькими микропроцессорами. Порядок подключения микропроцессоров и выполняемые ими операции определяются алгоритмами вычислений, задаваемыми решаемыми измерительными задачами.
Рис.1.1.Обобщенная структурная схема приборного комплекса
Устройства, воспринимающие информацию о параметрах, подключаются к микро-ЭВМ, которая производит их первичную обработку по различным алгоритмам в соответствии с решаемыми задачами.
Выходные сигналы устройств обработки информации могут поступать как потребителям (экипажу через устройства индикации и другим системам и комплексам через устройства сопряжения), так и в бортовую вычислительную систему для дальнейшей обработки.
Условия, в которых используется бортовое оборудование, накладывают жесткие ограничения на физические, технические и эксплуатационные характеристики компонентов бортовой вычислительной системы. Средства вычислительной техники выполняют на борту следующие функции:
преобразования сигналов - как аналого-цифрового, так и цифро-аналогового;
кодирования информации - входной для обработки, выходной для передачи и представления потребителям;
интерфейса, осуществляющего в соответствии с правилами, задаваемыми управляющей программой, связь между устройствами комплекса;
комплексной обработки поступающей в вычислительную систему информации с целью получения всех выходных данных, необходимых потребителям;
контроля состояния аппаратуры комплекса, диагностики ее отказов и управления функционированием всей аппаратуры как в соответствии с ее состоянием, так и в соответствии с изменяющимися внешними условиями;
передачу информации для различных внешних устройств и систем.
Информационные связи между устройствами комплекса описываются его топологией, о чем будет сказано в последних главах.
Приборные комплексы могут иметь централизованную, федеративную или распределенную топологию.
Перспективные приборные комплексы будут использовать унифицированные вычислительные элементы на базе микропроцессоров. Задача проектирования такого комплекса будет состоять в выборе оптимального набора унифицированных вычислительных модулей и дополняющих их элементов с целью построения развивающейся структуры с гибкой системой связей.