Структура системы наземного автоматизированного контроля бортового радиоэлектронного оборудования

Современный этап научно технического прогресса характеризуется широким применением электроники и микроэлектроники во всех сферах жизни и деятельности человека. Важную роль при этом сыграло появление и быстрое совершенствование элементной базы для разработки и проектирования различных устройств авионики летательных аппаратов.

В связи с совершенствованием элементной базы и расширения номенклатуры устройств и систем авионики возникла необходимость его стандартизации. Поэтому большое развитие получили различные стандарты систем авионики- например, стандарт ARINC 429 (разработан компанией AIRCRAFT RADIO INCORPORATION), который к настоящему времени является обязательным при разработке всех систем бортового радиоэлектронного оборудования. Эти стандарты определяют как требования к геометрическим размерам блоков авионики, так и к формату данных, с помощью которых различные системы летательного аппарата обмениваются информацией.

Большие изменения претерпели и системы контроля и диагностики состояния бортового радиоэлектронного оборудования летательных аппаратов. Если раньше для диагностики различных систем воздушного судна применялись различные стенды- отдельный стенд для каждой системы, то в настоящее время, в связи со стандартизацией систем авионики, возникает необходимость разработки универсальных наземных автоматизированных систем контроля и диагностики (НАСКД).

Предлагаемая система позволяют производить наземный и бортовой контроль радиоэлектронного оборудования ВС на всех этапах его эксплуатации.

Элементы НАСКД недемонтированного оборудования, установленные на борту ВС, приведены на функциональной схеме (рис. 1) и обведены линией со штриховкой .

Элементы НАСКД предназначены:

• -    генераторы входных сигналов (ГВС) - для подачи на входы объектов контроля заданных возбуждающих сигналов: напряжений, токов, частот, импульсов, давлений, разрежений и др.;

• -    датчики сигналов - для съема и преобразования контролируемого параметра в пропорциональную электрическую величину;

• -    нормализаторы - для приведения электрических величин, получаемых с датчиков сигналов, к определенному уровню путем масштабного преобразования, обеспечения согласования выходов датчиков с входам и приемников.

Рис. 1. Функциональная схема НАСКД

Наличие нормализаторов обеспечивает использование одного и того же компаратора для обработки различных уровней номиналов контролируемых параметров:

• -    генераторы эталонных сигналов - для получения заданных значений сигналов, с которым и сравниваются в компараторе значения рабочих сигналов, получаемых с нормализаторов;

• -    анализатор - для оценки знака и значения результата сравнения в компараторе параметров и выдачи его на регистратор и световой и индикатор;

• -    программное устройство - для управления работой НАСКД и объектов контроля по определенной программе, согласования во времени включений и выключений всех соответствующих элементов и каналов связи;

• -    коммутаторы - для управления и передачи информации в НАСКД по малому числу линий связи, упрощения кабельных линий и бортовых штепсельных разъемов;

• -    пульты управления - для управления включением и выбором режима работы НАСКД.

При включении заданного режима контроля начинает работать программное устройство. Из него подаются сигналы на выбор и включение соответствующих генераторов сигналов, каналов коммутаторов. Через коммутатор включается выбранный объект контроля на заданный режим работы. Рабочие значения контролируемых параметров с датчиков сигналов через нормализаторы и выходной коммутатор подводятся к компаратору. Сюда же с генераторов эталонных сигналов подводятся номинальные значения контролируемых параметров и их допусков. После сравнения в компараторе анализатор выдает результат контроля параметра на индикацию и одновременно сигнал на программное устройство для перехода к следующему шагу программы контроля.

Датчики сигналов представляют собой устройства, аналогичные датчикам различных авиационных приборов и автоматов, имеющие электрический выход (потенциометрические, емкостные, индуктивные, пьезоэлектрические, термоэлектрические и т. д.).

Параметры, которые получаются на выходе нормализаторов, называются приведенными или нормализованными. Если значение измеряемого параметра равно u, то нормализованное u =ku где kн- коэффициент нормализации .

В качестве нормализаторов используются: делители напряжений, автотрансформаторы и трансформаторы, делители частоты.

Нормализация измеряемых параметров производится и с преобразованием вида первоначального электрического сигнала. Например, постоянное напряжение может быть преобразовано в частоту и длительность импульсов. Генераторы эталонных сигналов выполняются в виде делителей напряжения с большим числом дискретно переключаемых уровней, датчиков импульсов напряжений с большим числом дискретно переключаемых значений временных интервалов между ними, схем стабилитронов.

В компараторах, т. е. сравнивающих устройствах, используются электронные реле с дифференциальными входами с малыми коэффициентам и возврата, триггеры. В аналоговых ЛСК компаратор обычно объединяется с анализатором в одной схеме. Схема эта может быть построена на опорных диодах и логических элементах И, НЕ, ИЛИ.

В простейших НАСКД с небольшим числом операций контроля в качестве программного устройства используются шаговые искатели, коммутаторы с электроприводом постоянного тока. При всей их простоте эти устройства имеют малые быстродействие и надежность. Если число операций контроля находится в пределах десяти, то могут применяться электронные реле времени. В сложных НАСКД нашли применение программные устройства с магнитными лентами, магнитными барабанам и твердотельными устройствами памяти. При этом считывание ин формации осуществляется с помощью фотодиодов, магнитных головок, которые управляют коммутирующим и матрицами.

Одно из основных требований к коммутаторам- высокая точность коммутации, т. е. минимальные потери сигнала в коммутирующих элементах, которые оцениваются коэффициентом потерь

и

§ = -вых- <  1

u вх где ивых, ивх - соответственно напряжение на выходе и входе коммутирующего элемента.

Вторая основная характеристика коммутатора - скорость коммутации, которую можно оценить максимальным числом переключений в единицу времени. К числу специфических характеристик коммутаторов следует отнести максимально допустимое число коммутируемых каналов схемой коммутатора. В качестве коммутаторов используются электромагнитные контактные устройства и электронные (бесконтактные) коммутаторы. К первым относятся шаговые искатели и релейные коммутаторы, где ком мутация сигналов осуществляется с помощью подвижных контактов. Однако при большом числе коммутируемых цепей схема коммутации получается недостаточно надежной. Кроме того, скорость коммутации электромеханических коммутаторов мала. В настоящее время приемлемой надежностью обладают герконы (лепестковые реле). Геркон обеспечивает частоту коммутации 700...1000 раз в l с и имеет малую массу (3...7 г). В больших ЛСК нашли применение коммутаторы на полупроводниковых элемент -диодные и транзисторные матрицы. Недостатком коммутаторов типа диодной матрицы является наличие обратной проводимости диодов, что ведет к появлению на выходе определенной части напряжений от «закрытых» датчиков сигналов. Поэтому в настоящее время достаточно надежно и четко работают подобные коммутаторы не более чем на 64 коммутируемых сигнала.

Внедрение наземного автоматизированного комплекса контроля и диагностики на авиаремонтных предприятиях Узбекистана, позволит освоить ремонт радиоэлектронного оборудования, направляемого в настоящее время за рубеж, что в результате сэкономит валютные средства авиакомпании.