5. Информационно-измерительные комплексы ла, современное состояние, тенденции развития, основные технические требования.

Под приборным комплексом понимается совокупность бортовых и вычислительных средств, служащих для восприятия, обработки и хранения информации.

Рис. 1. Обобщённая структурная схема приборного комплекса

УВИ – устройства восприятия информации;

УОИ – устройства обработки информации;

УС – устройства согласования;

УИ – устройства индикации;

БВС – бортовая вычислительная система.

Как видно из структурной схемы некоторые формы информации из решающих блоков УОИ могут напрямую подаваться на УС или на УИ, миную БВС.

По мере увеличения объема и сложности задач, решаемых ЛА и его экипажем, усложняется и бортовое оборудование. В этом процессе выделяется пять этапов: 1) самостоятельные, независимые приборы и устройства; 2) автономные бортовые подсистемы; 3) бортовые системы с собственными, независимыми вычислительными устройствами; 4) комплексы бортовых систем с единой вычислительной машиной для всех систем; 5) комплексы бортового оборудования интегрального типа с использованием вычислительных систем. Условный график тенденции совершенствования бортового оборудования представлен на рис. 2.

С ростом тактико-технических данных ЛА расширяются диапазоны, в которых необходимо проводить измерения, повышаются требования к точности и надежности измерений. Создание сложных и точных счетно-решающих устройств для аппаратуры третьего поколения стало затруднительно осуществить в пределах стандартных габаритных размеров приборов.

Рис. 2. Условный график тенденции совершенствования бортового оборудования

Поэтому уже бортовая аппаратура четвертого поколения выполнена на микросхемах и интегральных схемах. Наибольшее внимание при разработке аппаратуры четвертого поколения уделяется обеспечению высокого уровня организации систем на борту.

Бортовая аппаратура пятого поколения характеризуется объединением в единое целое различных бортовых систем на базе сети вычислительных средств. Структура такого комплекса может быть как строго иерархичной, так и гибкой. Этот переход сопровождается повышением степени резервирования отдельных устройств и систем и степени автоматизации контроля их работоспособности.

12. Канал измерения расхода.

Приборы и датчики, измеряющие расход топлива в единицу времени (расходомеры), применяются для выдерживания наиболее экономичного режима полета, отвечающего минимуму расхода горючего на километр пройденного пути (с учетом скорости полета). Эта же задача может решаться автоматически с помощью экстремального регулятора, воспринимающими устройствами которого служат датчик расхода топлива и датчик скорости полета. Зная запас топлива и его расход, можно вычислить возможную длительность и дальность полета, а также с учетом скорости полета и дальность.

6.Функция связи измерительного преобразователя (ип), математическая модель, чувствительность.

Любой измерительный прибор предназначен для преобразования какого-либо входного сигнала х(t) в кодированный выходной сигнал y(t):

y(t)=F[x(t)],

где x(t) и y(t) – векторные величины; F(x) – требуемая функция преобразования. Предполагается, что функция F(x) осуществляет все необходимые математические операции и преобразования.

В реальных приборах функция преобразования зависит не только от сигнала x(t), но также от возмущения ξ(t) на сигнал x(t), от помех η(t), действующих на параметры прибора q, от погрешностей q, возникающих вследствие неточностей изготовления прибора, и от помех ν, возникающих в самом приборе (моменты трения, паразитные ЭДС и др.). т.е.

y(t)=F[x, ξ, q(η), ν],

где ξ, η, q(η), ν – векторы.

Измеряемыми величинами, на основе которых формируется полезный сигнал x(t), являются параметры первичной информации, такие, как p, t^o, количество и расход топлива, расстояние, скорости, ускорения, деформации, вибрации и т.д. К числу вредных возмущений относятся перегрузки, вибрации, электрические и магнитные поля, неконтролируемые вариации температуры, давления, влажности окружающей среды и др. Все эти возмущения вносят погрешности в показания прибора.

Прибор должен воспроизводить измеряемую величину в требуемой форме выходного сигнала, с наперед заданными точностными характеристиками.

Измерительные сигналы, поступающие на вход прибора, могут иметь различные формы, но должны преобразовываться в доступные для передачи (выхода) формы.

Основным элементом АППИ является первичный преобразователь, который, как правило, состоит из ЧЭ (чувствительного элемента) и ПЭ (преобразователя электрического) или ПИ (преобразователя информации).

Зависимость между входными и выходными элементами осуществляется через ФП (функцию преобразования) конкретного первичного преобразователя.

Первичные преобразователи помимо ФП характеризуются чувствительностью – отношение приращения выходного сигнала y к приращению входного сигнала x при x0, т.е.

Под понятием проектирования АППИ можно понимать разработку (создание) структурных, функциональных, принципиальных схем, удовлетворяющих выставляемым требованиям ТЗ (технического задания) с учётом новейших достижений науки и техники и современного состояния приборостроения.

Основные требования, предъявляемые к характеристикам приборов, следующие:

• точность, находящаяся в допустимых пределах (необходимо принимать меры для устранения неточности);

• прибор должен потреблять минимум мощности входного сигнала;

• прибор должен обладать детектирующим свойством (мощность, выдаваемая элементом предыдущим, должна быть больше мощности, потребляемой последующим элементом);

• минимальные габариты, вес, массу;

• надёжность;

• долговечность;

• удобство эксплуатации;

• соответствовать требованиям энергономии.