2.4. Аппаратура точной магнитной записи
Аппаратура точной магнитной записи является основным средством регистрации измерительной информации при летных испытаниях авиационной техники. Этому способствуют достоинства магнитной записи, основными из которых являются:
высокая точность преобразования электрических сигналов;
относительная легкость реализации многоканальной системы регистрации;
возможность многократного просмотра записанной информации без ухудшения ее качества и без предварительной обработки носителя;
технологичность обработки результатов эксперимента на специализированных вычислительных системах;
возможность длительного хранения информации и повторное использование носителя для записи на борту.
Некоторые недостатки магнитной записи, не снижающие ее достоинств, следующие:
отсутствие визуального контроля результатов записи;
возможность уничтожения записи, если на пленку подействует постороннее сильное магнитное поле.
Магнитная запись в аппаратурной реализации базируется на достижениях радиоэлектроники, автоматики, что в свою очередь требует развитой наземной базы и обслуживающего персонала более высокой квалификации.
В практике летных испытаний нашли применение следующие способы магнитной записи:
прямая магнитная запись,
частотно–модулированная запись,
фазомодулированная запись,
запись импульсов с модуляцией по длительности,
цифровая или кодоимпульсная запись.
Перечисленные способы имеют свои достоинства и недостатки, свою аппаратурную реализацию бортовой и наземной частей, которые аппаратурно несовместимы и степень их применения различна.
Аппаратура точной магнитной записи (магнитные накопители) в зависимости от способа записи содержат различные блоки и устройства, объединяемые в единое целое вместе с лентопротяжным механизмом. Отдельные блоки (например, источники питания) могут быть вынесены в самостоятельную единицу.
Каналы регистрации, вообще говоря, не представляют единого целого и существуют раздельно: канал записи – на борту, а канал воспроизведения – на земле, в наземном оборудовании. Однако рассмотрение их отдельно лишено смысла, так как сравнить входной и выходной сигналы можно только при анализе их совместной работы.
Разделение каналов производится по магнитной ленте, которая переносится с борта на наземное воспроизводящее устройство. Несмотря на большое разнообразие способов магнитной записи, определяющих структуру канала регистрации, их можно разделить на два вида:
-канал записи–воспроизведения непрерывных, аналоговых сигналов;
-каналы записи–воспроизведения дискретных сигналов.
На рис. 1а, 1б и 1в изображены структурные одноканальные схемы каналов записи–воспроизведения в системах магнитной записи сигналов в непрерывной форме.
Рис. 1.
На рисунке обозначено: УЗ – усилитель записи, преобразующий сигнал до уровня, достаточного для записи на магнитную ленту головкой записи ГЗ. ГВ – головка воспроизведения; УВ – усилитель воспроизведения; М – модулятор; ГНЧ – генератор несущей частоты; ЧД – частотный дискриминатор; Ф – фильтр; ФД – фазовый дискриминатор.
При многоканальной записи все элементы канала повторяются многократно (в зависимости от количества каналов записи на записывающих головках), за исключением некоторых устройств, например генератора несущей частоты, блока питания.
Структурные схемы каналов записи–воспроизведения дискретной информации показаны на рис. 2.
Рис.2.
На рис. 2а обозначены: К – коммутатор; Д – датчики; ПУЗ – преобразователь совместно с усилителем записи, содержащий ключевую схему и дифференциатор; ДК – декодеровщик и схема разделения по каналам.
На рис. 2б обозначены: АЦП – аналогово–цифровой преобразователь.
Естественно, что эти схемы дают ограниченные физические представления о преобразованиях информации в аппаратуре точной магнитной записи, но подчеркивают сложность технических задач, решаемых при созданий аппаратуры и при условии выполнения требований к точности регистрации и требований к объему и массе.