Системы СВС с цифровым вычислителем

Входная информация в схеме СВС, реализованной на базе процес­сора (рис. 2,15), обеспечивается частотными датчиками давлении ЧДР и ЧДР_П (см. гл, 5), датчиком температуры торможения ДТ_Т, датчиком угла атаки ДУА, задатчиком давления р₃ уровня Земли, относительно которого определяется Н_отн.

На выходе задатчика р₃ работает синусно-косинусный трансформа­тор СКТ в режиме фазовращателя. Значение вводимого давления р₃ пропорционально углу фазового сдвига импульсов на выходе СКТ, который в аналого-цифровом преобразователе «частота — код» ПЧК преобразуется в числовой код.

В ПЧК в числовые коды превращаются также частотные сигналы f_p и f_Рп датчиков давления.

Аналоговые сигналы в виде сопротивления R_Тт с выхода ДТ_Т и U_а с СКТ ДУА преобразуются в числовые коды с помощью преобра­зователя «напряжение — код» ПНК. На вход ПЧК и ПНК указан­ные сигналы поступают через коммутатор K1. Кодированные сигна­лы с выходов ПЧК и ПНК поступают в процессор. В нем происходит вычисление высотно-скоростных параметров по алгоритмам, реализо­ванным в виде программ в кодах машинных операций.

Рис. 2.15. Функциональная схема СВС с цифровым вычислителем:

ДЗУК — долговременное запоминающее устройство команд; УУ — устройство управления ДЗУ — долговременное запоминающее устройство; ППЗУ — полупостоянное запоминающее устройство; ОЗУ — оперативное запоминающее устройство; ИСП — индикаторы скоростных параметров; ИВП — индикаторы высотных параметров

Рис. 2.16. Функциональная схема СВС на базе микропроцессоров с каналом информационного обмена

В основу алгоритмов вычисления положен метод кусочно-полино­миальной аппроксимации. Сущность метода заключается в том, что интервал, на котором задана нелинейная вычисляемая функция, раз­бивается на определенное число подынтервалов и внутри каждого подынтервала нелинейная функция заменяется линейным отрезком. Гибкость метода при обеспечении требуемой точности и быстродействия заключается в том, что точность вычислений достигается увеличением числа подынтервалов и степени полинома. Для одной и той же точности при большем числе подынтервалов требуется меньшая степень полино­ма и обеспечивается большее быстродействие. Для каждой вычисляе­мой функции с заданными точностью и быстродействием при мини­мальном числе запоминаемых в постоянном запоминающем устройстве коэффициентов аппроксимирующего полинома существует определен­ное сочетание числа подынтервалов и степени полинома. Вычисленные параметры в виде кодированных электрических сигналов и в виде на­пряжения (после преобразователя «код-напряжение» ПКН) поступают через коммутатор К2 потребителям и на индикацию.

Использование микропроцессоров с каналом информационного об­мена (рис. 2.16) по сравнению с вычислителями с жесткими связями создает большие возможности для создания разных модификаций СВС. Это объясняется тем, что, изменяя только программу, хранящуюся в памяти, можно добиться существенного изменения характеристик вы­числителя. Уменьшение числа используемых интегральных схем, чис­ла печатных плат, межплатных соединений повышает надежность сис­темы.

Использование более совершенной элементной базы позволяет при повышении достоверности и точности выходной информации также значительно уменьшить потребляемую мощность и массу системы.

Процессор (см. рис. 2.16) совместно с постоянным запоминающим устройством ПЗУ программ циклически выполняет последовательность команд функционирования системы. Процессор управляет рабо­той преобразователей «частота — код» ПЧК, «напряжение—код» ПНК запоминающего устройства датчиков ЗУД, устройство ввода-вывода УВВ. Одновременно процессор считывает входную информацию с датчиков, вычисляет параметры, выполняет подпрограмму контроля. Устройство ПЗУ необходимо для хранения последовательности выпол­няемых процессором команд и констант, используемых для вычисления высотно-скоростных параметров.

Устройство ОЗУ хранит промежуточные результаты при вычисле­ниях и коэффициенты, переписываемые из устройства ЗУД. Устрой­ство ЗУО обеспечивает возможность чтения процессором коэффици­ентов датчиков, хранящихся в ПЗУ, Одновременно это устройство обе­спечивает прием дискретных управляющих сигналов и разовых ко­манд и передачу их в виде кода в процессор, а также хранение попра­вочных коэффициентов различных типов самолетов. Функции преоб­разователей ПЧК и ПНК сохраняются теми же, что и в схеме на рис. 2.15.

Устройство УВВ предназначено для обмена информацией между СВС и потребителями. Одновременно это устройство формирует сиг­нал превышения допустимой индикаторной скорости.

Датчики ЧДР и ЧДР_П имеют встроенные измерители температуры, сигналы которых преобразуются в код в преобразователе ПНК и используются для компенсации температурных погрешностей при вычислении давлений р и р_п.

В данной схеме СВС используется алгоритм компенсации систематических аэродинамических погрешностей приемника воздушных дав­лений.

Системы СВС с цифровым вычислителем в полете контролируются автоматическими встроенными аппаратно-программными средствами контроля. Аппаратные средства контролируют датчики входной информации, преобразователи ПЧК и ПНК, запоминающие устройства, выдаваемую кодовую информацию. Программные средства используют программы, имеющиеся в вычислителе. Автоматический контроль производится в полете непрерывно и должен охватывать все функциональные элементы СВС, на выходе которой формируется сигнал исправно­сти системы.

В наземных условиях используются как автоматические, так и функциональные (с участием оператора) средства контроля, В последнее случае контроль осуществляется подачей на вход СВС стимулирующих воздействий.

В ходе функционального контроля на земле воспроизводится полный алгоритм автоматического контроля и решаются дополнительны» контрольные задачи по проверке датчиков входной информации, линий связи с датчиками аналоговой информации, процессора и запоминающих устройств.