Бортовые вычислительные комплексы / курсач / Пособие / 6. Авионика. Краткий конспект

5. Продольное эшелонирование обеспечивается для трасс с радиолокационным наблюдением при допустимом сближении самолетов не менее 20 км и без радиолокационного контроля интервал эшелонирования 5 мин, при этом обеспечивается погрешность пролета пунктов обязательного донесения (ПОД) 0,9 мин при удалении от ПОД 200 км и 1,8 мин при удалении 400 км.

В режиме непрерывной коррекции по СНС погрешность определения времени пролета ПОД соответственно составляет 0,4 и 0,9 мин.

6.Масса комплекса ЦПНК-114 – 470 кг.

7.Связи цифрового оборудования с вычислительными системами

имежду собой выполняются по ГОСТ 18977-83 и РТМ 1495 с доп. 3, что, в принципе, соответствует ARINC-429.

8.Среднее время наработки на отказ комплекса ЦПНК-114 -300 часов. Вероятность безотказной работы 0,99 за 3 часа полета.

9.Комплекс обеспечивает посадку по II категории ИКАО, если аэродром оборудован соответствующей системой посадки.

Эволюция развития

В настоящее время разрабатывается модернизированный вариант комплекса ЦПНК-114М с улучшенными техническими характеристиками и массой не более 300 кг.

181

83. ARINC-429 - радиальная шина передачи данных по ГОСТ 18977 и РТМ-1495 с доп. 3 в КСПНО (характеристика, принцип кодирования и передачи алфавитно-цифровой и служебной информации, методы контроля информации в шине).

Каналы ПК по АRINC-429 используются для передачи цифровых данных между элементами систем авиационной электроники. На бортах летательных аппаратов, гражданских и военных, до 75% цифрового межсистемного обмена приходится на каналы интерфейса ARINC429, таким образом, этот интерфейс является основным «интеллектуальным» связующим звеном в системах авиаэлектроники.

Стандарт АRINC-429 и его отечественные аналоги ГОСТ18977-79 и РТМ 1495-75 описывают вид, параметры сигналов, структуру кодов и протоколы сообщений.

В основу интерфейса заложен вид биполярного двухфазного сигнала (в специальной литературе описывается как RZ-код), передаваемого по бифилярной экранированной линии связи. Передача осуществляется на стандартизованных частотах (период-Т), 32-х разрядными словами ПК, включающими адресную и информационную части, и 32-й разряд - бит контроля по четности (Sum). Слова разделяются обязательной «паузой» - отсутствием сигнала в линии в течение 4-40Т, которая определяет окончание слова ПК (см. рис. 1).

Рис.1. Вид сигналов и структура слова последовательного кода по AR-

ING – 429.

Биполярный сигнал RZ (рис. 1) обладает лучшими, по сравнению с униполярным RZ-кодом, энергетическими характеристиками. Единица представлена положительным уровнем напряжения, нуль— отрицательным. Средняя мощность равна A2/4R, т. е. половине сред-

182

ней мощности униполярного сигнала, хотя перепад уровней тот же самый. Код имеет два недостатка:

1.Ретрансляторы и приемники способны надежно восстановить синхронизирующую временную сетку только тогда, когда паузы между импульсами не слишком велики. Появление очередного импульса после незначительной паузы позволяет каждый раз корректировать «ход часов» ретранслятора или приемника. С увеличением паузы надежность «службы времени» этих устройств падает. Например, после передачи серии из 10 тыс. нулей приемник не сможет точно определить, находится ли последующая единица на позиции 9999, 10000 или 10001. Другими словами, при передаче достаточно большой последовательности нулей приемник (или ретранслятор) теряет синхронизацию с передатчиком (или ретранслятором).

2.Отсутствие возможности оперативной регистрации ошибок, таких, как пропадание пли появление лишних импульсов из-за помех.

Эти недостатки ликвидируются введением избыточности, а именно скорость передачи сигналов по линии выбирается равной скорости передачи информации, однако вводятся дополнительные электрические уровни. В данном случае – «нулевого» уровня. А также использованием двух фаз.

Интерфейс ARINC-429 называется радиальным, т.к. в интерфейсе обычно к одному каналу подключен только один передатчик, а каждая принимающая система должна иметь свою радиальную физическую линию связи с этим передатчиком (соединение типа звезда). Наличие в структуре кода 8-разрядной адресной части позволяет передавать в канале до 256 различных параметров. Адрес параметра, структура информационной части кода и протокол строго определяются стандартом.

Классическая схема, реализующая один канал ПК ARINC-429, включает не менее 75-ти триггеров различного типа, что при построении 8-ми канального контроллера еще не в такие далекие времена, да еще на отечественной элементной базе, было непозволительной роскошью, поэтому первые контроллеры строились с многоканальными коммутаторами на входных каналах и минимальным количеством выходных каналов, работающих на несколько переключаемых передатчиков.

183

84. Мультиплексная двунаправленная шина передачи данных по ГОСТ 26765.52-87 (Mil-std-1553B) (характеристика, принцип кодирования и передачи алфавитно-цифровой и служебной информации, методы контроля информации в шине).

Информационное слово содержит следующие поля (в разрядах): С (3); информацию (16). Ответное слово содержит следующие поля (в разрядах): С (3); адрес ОУ (5); признаки состояния (11).

Для локального многоточечного соединения распределенных подсистем специального назначения широко применяются стандартизированные интерфейсы последовательных мультиплексных (магистральных) каналов (МК) типа MIL-1553В, MIL-1773. Интерфейсы обеспечивают расширенные режимы адресации, включая широковещательный режим, защиту от помех и идентификацию ошибок передачи.

В состав МК входят контроллер (К), оконечные устройства (OУ) в количестве до 32, линии передачи информации. Контроллер, обычно входящий в состав ЭВМ, управляет обменом информацией, осуществляет сопряжение с линией передачи и контроль передачи информации, состояния ОУ и самоконтроль. Оконечное устройство принимает

ивыполняет адресованные ему команды контроллера, осуществляет сопряжение подключенного оборудования с линией передачи информации, контролирует передачу информации, производит самоконтроль

ипередает результаты контроля в контроллер.

Обмен информацией осуществляется по принципу команда-отчет с временным разделением сообщений. Информация передается в МК в виде сообщений, состоящих из командных (КС), информационных

(ИС) и ответных слов (ОС).

В МК предусмотрены три вида передач сообщений: от К к ОУ; от ОУ к К; от ОУ к ОУ.

Порядок следования сообщений произвольный.

Форматы сообщений при передаче информации:

1)от К к ОУ— (КС, ИС, ..., ИС, Т 1, КС, ТЗ);

2)от ОУ к К— (КС, Т2, ОС, ИС,..., ИС, ТЗ);

3)от ОУ к ОУ— (КС, КС, Т2, ОС, ИС, ...,ИС, Т1, ОС, ТЗ),

где Т1, Т2, ТЗ — времена соответствующих пауз (Т1 — между последним ИС массива и ОС; Т2 — между КС и ОС; ТЗ — между последним ИС или КС и КС следующего сообщения).

Формат командного сообщения (приказа) от К к ОУ — (КС, Т2,

ОС, ТЗ). Информационные сообщения передаются пословно или мас-

185

сивами длиной до 32 слов. Передача информации осуществляется последовательным цифровым кодом по общей линии МК, асинхронным способом с выделением синхронизирующих сигналов из принимаемого кода в полудуплексном режиме.

Формат К.С, ИС, ОС (в разрядах): С—синхросигнал (3), информация— (215...20), Р—контроль по нечетности (1).

Информация длиной более 16 разрядов передается последовательно в двух словах, в первом — с большим весом, во втором — с меньшим весом, неиспользованные разряды — в виде лог. 0.

Командное слово содержит следующие поля (разряды): адрес ОУ (5); признак «прием/передача» (1); подадрес/режим управления (5); число информационных слов/код режима управления (5).

Каждому ОУ присваивается один из 32 адресов, за исключением адреса 31, зарезервированного для специальных целей (широковещательного режима). Подадрес используется для указания адреса вводимой/выводимой информации. Код 0 подадреса указывает ОУ, что поле числа слов содержит код команды управления.

Число информационных слов указывается ОУ в двоичном коде, причем коду 0 соответствует число 32.

В качестве кода передачи информации применяется биполярный двухуровневый фазоманипулированный код без возвращения к нулю, так называемый код Манчестер-II. Скорость передачи составляет 1 Мбит/с±0,1 %. Манчестер-II является кодом, в котором скорость передачи сигналов по линии выбирается большей, чем скорость передачи информации, без использования дополнительных электрических уровней сигналов.

186

86. Комплекс КCПНО-334 (основное отличие от КСПНО-204/96)

Выполнен на базе ЦПНК-114, но изменена система индикации, 3 БВМ взяли функцию СПКР, СБКВ заменены на БИНС, исключены ДИСС. В остальном смотри ЦПНК-114 и КСПНО-204/96.

87. Основные принципы, заложенные в интегральной модульной авионике для перспективных самолетов

Сочинение на тему «…»  К основным принципам заложенным в интегральной модульной авио-

нике можно отнести следующие:

-реализация интегрированных комплексов бортового оборудования, построенных на универсальных вычислительных системах с организацией обработки пилотажно-навигационной информации на нескольких последовательных уровнях;

-объединение отдельных приборов в единые интегрированные системы (например в КСПНО-204/96 для управления работой радионавигационных систем и систем радиосвязи разработан интегрированный пульт управления (КПРТС). Установка 2-х таких пультов в кабине экипажа позволяет исключить 12 автономных пультов, используемых ранее, а так же различные системы ВСУПТ, ВСС, и т.д.);

-применение принципов искусственного интеллекта, для решения пи- лотажно-навигационных задач и обеспечения безопасности пилотирования и самолетовождения;

-увеличение точности обработки сигналов, уменьшения габаритов, веса и стоимости изделий.

187

90. Интегрирование систем, выполненных по ARINC-700 на современных самолетах.

Техническая обоснованность и целесообразность перехода бортового оборудования на исполнение с применением цифровой вычислительной техники: встраиваемых микро ЭВМ, микропроцессоров, центральных процессоров и вычислительных систем, привела к необходимости разработки соответствующих нормативных и рекомендательных документов. Международная корпорация авиационных радиоинженеров разработала серию документов на цифровые системы ARINC-700, которые имеют рекомендательный характер и охватывают практически все бортовое оборудование. Главной целью этих документов была стандартизация габаритных и присоединительных размеров, входных и выходных электрических сигналов и расписание их по соответствующим контактам штепсельных разъемов, реализуемых той или иной системой функций и условий их применения. Такая стандартизация позволила применять или заменять при отказе одноименные системы любой фирмы и в любом аэропорту. Перечень таких документов постоянно пополняется, а сами документы совершенствуются.

Требования ARINC-700:

1)Обмен сигналов оборудования цифровой односторонний (радиальные связи).

2)Простота и удобство эксплуатации оборудования.

3)Электрические связи должны быть такими, чтобы оборудование

было взаимозаменяемое.

Перечень систем соответствующих ARINC-700 приведен в таблице.

188

189

Интеграция по ARINC-700 заключается в объединении стандартизованных модулей в крэйты. Каждый крэйт представлюет собой совокупность модулей более низшего иерархического уровня, объединенных по типам оборудования, например крэйт РТО. Смысл такой интеграции заключается в уменьшении занимаемого пространства, уменьшении массы (за счет уменьшения соединительных проводов и фидеров), удобства эксплуатации и обслуживания.

190