цифровое вычислительно-преобразующее устройство комплексов управления, индикации и навигации самолета
Классы МПК: | B64C13/00 Системы управления и передачи для приведения в действие поверхностей управления, предкрылков и закрылков, тормозных щитков или интерцепторов B64D45/00 Индикаторные и защитные устройства летательных аппаратов, не отнесенные к другим рубрикам G01C23/00 Комбинированные приборы, определяющие более чем одну навигационную величину, например для авиации; комбинированные устройства для измерения двух и более параметров движения, например расстояния, скорости, ускорения |
Автор(ы): | Бареев Фаниль Халимович (RU), Бражник Валерий Михайлович (RU), Бучок Владимир Федорович (RU), Булко Владимир Васильевич (RU), Герасимов Геннадий Иванович (RU), Гущеваров Михаил Юрьевич (RU), Демина Тамара Михайловна (RU), Джанджгава Гиви Ивлианович (RU), Кавинский Владимир Валентинович (RU), Негриков Виктор Васильевич (RU), Орехов Михаил Ильич (RU), Сазонова Татьяна Владимировна (RU), Самодуров Андрей Николаевич (RU), Самоцик Анатолий Яковлевич (RU), Шадрин Александр Николаевич (RU), Швец Анатолий Иванович (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-12-22 публикация патента:
20.11.2006 |
Изобретение относится к области авиационного приборостроения, а именно к бортовым цифровым вычислительно-преобразующим устройствам, обеспечивающим проведение вычислительных процессов и взаимосвязи управляющих и информационных систем и датчиков со средствами отображения и хранения информации о параметрах состояния самолета, его агрегатов и систем. Взаимодействующее оборудование по бортовому каналу информационного обмена взаимосвязано с модулем энергонезависимой памяти, с модулем контроллера энергонезависимой памяти, с модулями контроллеров ввода-вывода центрального процессора и периферийных процессоров, с модулями центрального процессора и периферийных процессоров, взаимосоединенных между собой по основной информационно-вычислительной магистрали. Введение в состав устройства модуля внешней и внутренней синхронизации и дополнительных локальных информацинно-вычислительных магистралей центрального и периферийных процессоров значительно повышает производительность устройства в части информационного взаимообмена в едином натуральном времени с взаимодействующим оборудованием через модуль контроллера энергонезависимой памяти и модули контроллеров ввода-вывода центрального и периферийных процессоров. В результате соответственно расширяются функциональные возможности комплексов управления, индикации и навигации и эффективность применения снабженных ими самолетов. 1 ил.
Формула изобретения
Цифровое вычислительно-преобразующее устройство комплексов управления, индикации и навигации самолета, включающее бортовой канал информационного обмена, к которому подключены первые входы-выходы модуля центрального процессора и модулей периферийных процессоров, одни входы-выходы модуля контроллера энергонезависимой памяти, модулей контроллеров ввода-вывода центрального процессора и модулей контроллеров ввода-вывода периферийных процессоров, вход-выход модуля энергонезависимой памяти, основную информационно-вычислительную магистраль, к которой подключены вторые входы-выходы модуля центрального процессора и модулей периферийных процессоров, отличающееся тем, что в него дополнительно введены подключенная к другим входам-выходам модуля контроллера энергонезависимой памяти и модулей контроллеров ввода-вывода центрального процессора и к третьему входу-выходу модуля центрального процессора локальная информационно-вычислительная магистраль центрального процессора, подключенные к другим входам-выходам модуля контроллера энергонезависимой памяти и модулей контроллеров ввода-вывода периферийных процессоров и к третьим входам-выходам модулей периферийных процессоров локальные информационно-вычислительные магистрали периферийных процессоров, модуль внешней и внутренней синхронизации, один и другой входы-выходы которого подключены соответственно к бортовому каналу информационного обмена и к основной информационно-вычислительной магистрали.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области авиационного приборостроения, а именно к бортовым цифровым вычислительно-преобразующим устройствам, обеспечивающим проведение вычислительных процессов и взаимосвязи управляющих и информационных систем и датчиков со средствами отображения и хранения информации о параметрах состояния самолета, его агрегатов и систем.
В наиболее близком аналоге, приведенном в книге Л.Н.Пеструхина и П.В.Нестерова "Цифровые вычислительные машины", Москва, Высшая школа, 1981 г. (стр.30, стр.474, стр.478), представлена структура вычислительно-преобразующего устройства, включающего подключенные к информационно-вычислительной магистрали центральный процессор, периферийные процессоры, контроллеры устройств ввода-вывода. Количество информации, передаваемой по информационно-вычислительной магистрали, ограничивает необходимое множество подключаемых устройств ввода-вывода, особенно при подключении индикационных устройств, работающих в едином натуральном времени с текущими процессорами и требующих приема и передачи больших информационных массивов, включающих текущую картографическую информацию, измеряемую, например, телевизионными или радиолокационными датчиками, совмещаемую с аэронавигационными картами и данными естественных полей Земли, в том числе полей рельефа местности.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей вычислительно-преобразующего устройства в части информационной взаимосвязи с взаимодействующим бортовым оборудованием через устройства ввода-вывода.
Достигается указанный результат тем, что цифровое вычислительно-преобразующее устройство, содержащее бортовой канал информационного обмена, к которому подключены первые входы-выходы модуля центрального процессора и модулей периферийных процессоров, одни входы-выходы модуля контроллера энергонезависимой памяти, модулей контроллеров ввода-вывода центрального процессора и модулей контроллеров ввода-вывода периферийных процессоров, вход-выход модуля энергонезависимой памяти, основную информационно-вычислительную магистраль, к которой подключены вторые входы-выходы модуля центрального процессора и модулей периферийных процессоров, дополнительно снабжено подключенной к третьему входу-выходу центрального процессора локальной информационно-вычислительной магистралью центрального процессора, подключенными к третьим входам выходам модулей периферийных процессоров локальными информационно-вычислительными магистралями периферийных процессоров, модулем внешней и внутренней синхронизации, один и другой входы-выходы которого подключены соответственно к бортовому каналу информационного обмена и к основной информационно-вычислительной магистрали, при этом другой вход-выход модуля контроллера энергонезависимой памяти подключен к локальным информационно-вычислительным магистралям центрального и периферийных процессоров, другие входы-выходы модулей контроллеров ввода-вывода центрального процессора подключены к локальной информационно-вычислительной магистрали центрального процессора, другие входы-выходы модулей контроллеров ввода-вывода периферийных процессоров подключены к локальным информационно-вычислительным магистралям периферийных процессоров.
На чертеже представлена блок-схема цифрового вычислительно-преобразующего устройства (ЦВПУ), содержащего:
1 - модуль центрального процессора МЦП, 2 - модуль внешней и внутренней синхронизации МВВС, 3 - модули периферийных процессоров МПП, 4 - основная информационно-вычислительная магистраль ОИВМ, 5 - локальная информационно-вычислительная магистраль центрального процессора ЛИВМЦ, 6 - локальные информационно-вычислительные магистрали периферийных процессоров ЛИВМП, 7 - модули контроллеров ввода-вывода центрального процессора, 8 - модуль контроллера энергонезависимой памяти МКЭНП, 9 - модули контроллеров ввода-вывода периферийных процессоров МКВВП, 10 - модуль энергонезависимой памяти, 11 - бортовой канал информационного обмена БКИО, 12 - взаимодействующее оборудование ВЗДО.
ВЗДО 12 (в состав заявляемого устройства не входит) является комплексом бортового и наземного оборудования, включающего бортовые информационные и управляющие (пилотажные, прицельные, навигационные) системы и датчики параметров состояния самолета и его агрегатов, средства связи, средства контроля, записи, воспроизведения и отображения, сформированных в данном вычислительно-преобразующем устройстве кадров обобщенной информации, а также средства наземного контроля, проверки и отладки при приемосдаточных испытаниях и проведении периодических и регламентных проверок.
Взаимодействие ВЗДО 12 с узлами данного ЦВПУ осуществляется по БКИО 1, включающего нестандартные и стандартные связи типа ГОСТ 18977-79, ГОСТ 26765.52-87, ГОСТ Р50832-95, AS4074, STANAG 3350, RS-232C, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485.
МЭНП 10 является устройством хранения (в том числе при отключенном электропитании) и передачи больших массивов долговременных данных - аэронавигационные карты, массивы рельефа местности и других естественных полей Земли, данные сетей маршрутов полетов на театре действий самолета, снабженного данным ЦВПУ.
Взаимодействие МЭПН 10 с ВЗДО 12 и МКЭНП 8 осуществляется по БКИО 11. МЭНП 10 (или его часть) могут входить в состав ВЗДО 12.
ОИВМ 4 и вновь введенные ЛИВМЦ 5 и ЛИВМП 6 выполнены на внутрисистемных интерфейсах информационного обмена типа PCI, VME.
МВВС 2 обеспечивает внешнюю синхронизацию сигналов, поступающих от ВЗДО 12, МЭНП 10 и внутреннюю синхронизацию процессов в МЦП 1, МПП 3 взаимосоединенных вторыми входами-выходами по ОИВМ 4. МЦП 1 и МПП 3 являются стандартными процессорами универсального типа, выполняющего арифметические и логические операции, при этом объединение по вторым входам-выходам МЦП 1 и МПП 3 через ОИВМ 4 образует мультипроцессорную систему, решающую общесистемные задачи верхнего уровня и при необходимости функциональные комплексные задачи (пилотажно-навигационные, пилотажно-прицельные, оптимальная обработка информации), при этом первые входы-выходы МЦП 1 и МПП 3 используются для технологических отладок и связей с ВЗДО 12 по интерфейсам типа RS-232C, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485. К третьему входу-выходу МЦП 1 подключена ЛИВМЦ 5, к которой подключены другие входы-выходы МКВВЦ 7 и МКЭНП 8. К третьим входам-выходам МПП 3 подключены ЛИВМП 6, к которым подключены МКЭНП 8 и МКВВП 9. Количество МПП 3, ЛИВМП 6, МКВВЦ 7, МКВВП 9 определяется взаимосвязями с ВЗДО 12.
МКВВЦ 7, МКВВП 9, МКЭНП 8 являются стандартными программируемыми контроллерами, работающими по заданной программе, при этом МЦП 1 и МПП 3 обеспечивают вышеупомянутые программируемые контроллеры только управляющей информацией, детализируемой контроллерами и обеспечивающей по первым входам-выходам МКВВЦ 7 и МКВВП 9 передачу данных по БКИО 11 в необходимое количество приемных устройств в ВЗДО 12 и соответственно синхронный прием и преобразование данных, полученных из МЭНП 10 и от датчиков ВЗДО 12 и далее передача с других входов-выходов МКВВЦ 7, МКЭНП 8, МКВВП 9 по ЛИВМЦ 5 и ЛИВМП 6 на третьи входы МЦП 1 и МПП 3 для формирования информационных массивов в мультипроцессорной системе, образуемой МЦП 1, МПП 3 по взаимосвязи через вторые входы-выходы по ОИВМ 4.
Таким образом, на примере технической реализации показано достижение технического результата - расширение функциональных возможностей ЦВПУ в части информационной взаимосвязи с взаимодействующим оборудованием.
Класс B64C13/00 Системы управления и передачи для приведения в действие поверхностей управления, предкрылков и закрылков, тормозных щитков или интерцепторов
Класс B64D45/00 Индикаторные и защитные устройства летательных аппаратов, не отнесенные к другим рубрикам
Класс G01C23/00 Комбинированные приборы, определяющие более чем одну навигационную величину, например для авиации; комбинированные устройства для измерения двух и более параметров движения, например расстояния, скорости, ускорения