Программно-аппаратный комплекс автоматизированного функционального контроля усилителя мощности сверхвысокочастотного сигнала беспилотного летательного аппарата

 

Полезная модель относится к радиоэлектронике и вычислительной технике и может быть использована для контроля параметров и электрического монтажа радиоэлектронных приборов, например, усилителей мощности СВЧ-сигналов БПЛА. Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в программно-аппаратном комплексе автоматизированного функционального контроля усилителя мощности СВЧ-сигнала БПЛА, содержащим, соединенные между собой и с контролируемым УМ электрическими жгутами и кабельными соединителями, рабочую станцию (РС), блок внешнего питания (БВП) с модулем контроля пробоя изоляции (МКПИ) и автоматическим выключателем (АВ), программируемый источник тока и напряжения (ПИТН), микропроцессорный контроллер (МК) и цифровой мультиметр (ЦМ), в состав введены, соединенные между собой и с контролируемым УМ волноводным трактом (ВТ), генератор импульсов СВЧ-сигнала (ГИ), направленный ответвитель СВЧ-сигнала (НО), анализатор спектра СВЧ-сигнала (АС), цифровой аттенюатор СВЧ-сигнала (ЦА) и детектор мощности СВЧ-сигнала (ДМ).

Технический результат от использования полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения контроля параметров работы усилителя мощности СВЧ-сигнала БПЛА.

Полезная модель относится к радиоэлектронике и вычислительной технике и может быть использована для контроля параметров и электрического монтажа радиоэлектронных приборов, например, усилителей мощности СВЧ-сигналов БПЛА.

За прототип принят программно-аппаратный комплекс автоматизированного функционального контроля электрических монтажных структур по патенту РФ на ПМ 129281, 2013 г., МПК G06F 17/00 G06F 15/46, 1978 г., опубл. 20.06.2013 г., Бюл. 17.

Комплекс - прототип содержит рабочую станцию, блок внешнего питания с автоматическим выключателем и устройством контроля пробоя изоляции (модулем контроля пробоя изоляции, ) - название в заявляемом комплексе), программируемый источник тока и напряжения, блок коммутации с микропроцессорным контроллером (микропроцессорный контроллер) и блок измерительный с вольтметром (цифровой мультиметр).

Комплекс - прототип позволяет производить автоматизированный функциональный контроль электрического монтажа жгутов и кабельных соединителей блоков, приборов и комплексов, в которых используется объемный или печатный монтаж, но при этом имеет недостаток - невозможность контроля также и параметров, например усилителя мощности СВЧ-сигнала БПЛА, а именно уровня выходной мощности и фронтов импульса СВЧ-сигнала, а также анализа боковых составляющих СВЧ-сигнала.

Решаемой задачей является расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля параметров работы усилителя мощности СВЧ-сигнала БПЛА.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в программно-аппаратном комплексе автоматизированного функционального контроля усилителя мощности СВЧ-сигнала БПЛА, содержащим, соединенные между собой и с контролируемым УМ электрическими жгутами и кабельными соединителями, рабочую станцию (РС), блок внешнего питания (БВП) с модулем контроля пробоя изоляции (МКПИ) и автоматическим выключателем (АВ), программируемый источник тока и напряжения (ПИТН), микропроцессорный контроллер (МК) и цифровой мультиметр (ЦМ), в состав введены, соединенные между собой и с контролируемым УМ волноводным трактом (ВТ), генератор импульсов СВЧ-сигнала (ГИ), направленный ответвитель СВЧ-сигнала (НО), анализатор спектра СВЧ-сигнала (АС), цифровой аттенюатор СВЧ-сигнала (ЦА) и детектор мощности СВЧ-сигнала (ДМ), при этом первый вход-выход РС соединен со входом-выходом МК, первый выход которого соединен со входом ЦМ, а его второй выход - с третьим входом УМ, второй вход-выход РС соединен со входом-выходом ЦМ, выход которого соединен со вторым входом УМ, третий вход-выход РС соединен со входом-выходом ГИ, выход которого соединен с первым входом УМ, четвертый вход-выход РС соединен со входом-выходом АС, пятый вход-выход РС соединен со входом-выходом ДМ, шестой вход-выход РС соединен со входом-выходом БВП, выход которого соединен со входом ПИТН, седьмой вход-выход РС соединен со входом-выходом ПИНТ, первый выход которого соединен с четвертым входом УМ, а его второй выход - со входом МК, выход УМ соединен со входом НО, первый выход которого соединен со входом ЦА, а его второй выход - со входом АС, и выход ЦА соединен со входом ДМ.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется функциональной схемой, где:

1 - рабочая станция (РС),

2 - блок внешнего питания (БВП),

3 - модуль контроля пробоя изоляции (МКПИ),

4 - автоматический выключатель (АВ),

5 - программируемый источник тока и напряжения (ПИТН),

6 - микропроцессорный контроллер (МК),

7 - цифровой мультиметр (ЦМ),

8 - генератор импульсов СВЧ-сигнала (ГИ),

9 - программно-аппаратный комплекс автоматизированного функционального контроля усилителя мощности СВЧ-сигнала БПЛА (УМ),

10 - направленный ответвитель (НО),

11 - анализатор спектра СВЧ - сигнала (АС),

12 - цифровой аттенюатор СВЧ - сигнала (ЦА),

13 - детектор мощности СВЧ - сигнала (ДМ),

14 - волноводный тракт (ВТ).

Описание блоков (составных частей) программно - аппаратного комплекса автоматизированного функционального контроля усилителя мощности СВЧ - сигнала БПЛА

Рабочая станция (РС) 1 представляет собой персональную ЭВМ с принтером и монитором () на схеме не показаны) и предназначена для формирования сигналов управления микропроцессорного контроллера (МК) 6, производства анализа результатов измерений, их индикации и распечатки, управления измерительными приборами, обеспечения интерфейса с пользователем посредством программного обеспечения, а также для хранения протоколов измерения.

Блок внешнего питания (БВП) 2 предназначен для распределения сетевого напряжения ~220 В, 50 Гц по составным частям комплекса, для защиты от поражений электрическим током, работающего с комплексом персонала, в результате возможного пробоя изоляции электрической цепи ~220 В на корпус в блоке установлен модуль контроля пробоя изоляции (МКПИ) 3, а также автоматический выключатель (АВ) 4 для защиты от короткого замыкания и перегрузки.

Программируемый источник тока и напряжения (ПИТН) 5 предназначен для формирования напряжений +6 В, +12 В и +32 В для обеспечения электрических режимов работы МК 6 и контролируемого усилителя мощности СВЧ-сигнала (УМ) 9.

Микропроцессорный контроллер (МК) 6 предназначен для управления контролируемым УМ 9, получения от него (через PC 1) диагностической информации о напряжениях внутренних источников питания, выходной мощности, коэффициента стоячей волны (КСВН) на выходе и температуры.

Цифровой мультиметр (ЦМ) 7 предназначен для измерения параметров контролируемого УМ 9, передачи этих измерений в виде цифрового кода с выхода соответствующего порта PC 1 для дальнейшего анализа и обратной передачи в порт ЦМ 7 для управления режимом его работы.

Генератор импульсов СВЧ-сигнала (ГИ) 8 предназначен для генерирования СВЧ-сигналов и передачи их контролируемому УМ 9.

Направленный ответвитель (НО) 10 представляет собой часть волноводного тракта (ВТ) 14 и предназначен для отбора небольшой части мощности сигнала от проверяемого изделия на анализатор спектра СВЧ-сигнала (АС) Непредназначенный для анализа боковых составляющих усиленного СВЧ-сигнала.

Цифровой аттенюатор СВЧ-сигнала (ЦА) 12 предназначен для регулировки (снижения) уровня мощности СВЧ-сигнала от контролируемого УМ 9 с целью обеспечения возможности (адаптации) измерения выходной мощности и измерения длительности фронтов импульса выходного СВЧ-сигнала детектором мощности СВЧ-сигнала (ДМ) 13.

Комплекс выполнен в виде стойки приборной (шкафа) с расположенными в ней по этажам блоками (составными частями). Блоки (составные части) выполнены в виде отдельных законченных конструктивов и соединены между собой и с контролируемым УМ электрическими жгутами, кабельными соединителями и ВТ 14, при этом одноименные блоки комплекса взаимозаменяемы.

Работа с программно-аппаратным комплексом автоматизированного функционального контроля усилителя мощности СВЧ-сигнала БПЛА

Соединяют блоки (составные части) комплекса между собой посредством электрических жгутов, кабельных соединителей и ВТ 14 в соответствии с функциональной схемой. При этом, первый вход-выход PC 1 соединяют со входом - выходом МК 6, первый выход которого соединяют со входом ЦМ 7, а его второй выход - с третьим входом УМ 9, второй вход-выход PC 1 соединяют со входом-выходом ЦМ 7, выход которого соединяют со вторым входом УМ 9, третий вход-выход РС 1 соединяют со входом-выходом ГИ 8, выход которого соединяют с первым входом УМ 9, четвертый вход-выход РС 1 соединяют со входом-выходом АС 11, пятый вход-выход РС 1 соединяют со входом-выходом ДМ 13, шестой вход-выход РС 1 соединяют со входом-выходом БВП 2, выход которого соединяют со входом ПИТН 5, седьмой вход-выход РС 1 соединяют со входом-выходом ПИНТ 5, первый выход которого соединяют с четвертым входом УМ 9, а его второй выход - со входом МК 6, выход УМ 9 соединяют со входом НО 10, первый выход которого соединяют со входом ЦА 12, а его второй выход - со входом АС 11, и выход ЦА 12 соединяют со входом ДМ 13.

Затем подключают БВП 2 к сети ~220 В, 50 Гц и включают РС 1, загружают операционную систему и запускают программу самотестирования комплекса, при этом МКПИ 3 обеспечивает защиту, работающего с комплексом персонала, от поражений электрическим током в результате возможного пробоя изоляции электрической цепи ~220 В на корпус БВП 2, а АВ 4 - защиту от короткого замыкания и перегрузки.

После загрузки операционной системы и самотестирования PC 1 формирует сигналы управления ПИНТ 5, МК 6, ЦМ 7, ГИ 8, АС 11 и ДМ 13.

БВП 2 распределяет сетевое напряжение ~220 В, 50 Гц по блокам (составным частям) комплекса, МКПИ 3 обеспечивает защиту от поражений электрическим током, работающего с комплексом персонала, в результате возможного пробоя изоляции электрической цепи ~220 В на корпус, а автоматический выключатель (АВ) 4 - защиту от короткого замыкания и перегрузки.

ПИТН 5 формирует напряжение +6 В, +12 В и +32 В и обеспечивает электрические режимы работы МК 6 и контролируемого УМ 9.

МК 6 управляет контролируемым УМ 9 и получает от него (через PC 1) диагностическую информацию о напряжениях внутренних источников питания, выходной мощности, коэффициента стоячей волны (КСВН) на выходе и температуры.

ЦМ 7 измеряет параметры контролируемого УМ 9, передает результаты этих измерений в виде цифрового кода с выхода соответствующего порта PC 1 для дальнейшего анализа и обратной передачи в порт ЦМ 7 для управления режимом его работы.

Функционирование и управление контролируемым УМ 9 обеспечивает PC 1 посредством ПИНТ 5, МК 6 и ЦМ 7, а также ГИ 8, генерирующим СВЧ-сигналы для УМ 9.

Небольшая часть мощности СВЧ-сигнала от УМ 9 через НО 10 поступает в АС 1, который анализирует боковые составляющие усиленного СВЧ-сигнала и передает их РС 1, а большая часть мощности СВЧ-сигнала от УМ 9 поступает через, регулирующий ЦА 12 в ДМ 13, который измеряет уровень импульсной выходной мощности и фронты импульса СВЧ-сигнала и передает их РС 1 для производства анализа результатов контроля (в т.ч. и от АС 11), их индикации и распечатки, обеспечения интерфейса с пользователем посредством программного обеспечения, а также для хранения протоколов измерений.

Программа комплекса позволяет производить:

- самодиагностику;

- контроль (испытание) различных электротехнических изделий, с возможностью выдачи данных на печатающее устройство (принтер) PC 1;

- ввод паспортных данных на контролируемое изделие.

Комплекс предназначен для проведения контроля параметров, включающих следующие проверки:

- соответствие монтажа изделия электромонтажному чертежу и контроль сообщений электрических цепей;

- правильность функционирования изделия при подаче на него номинального напряжения питания (32±1,0) В

- потребляемый изделием ток;

- выходную импульсную мощность изделия, напряжений внутренних источников питания (Усилителя мощности СВЧ-сигнала), коэффициента стоячей волны (КСВН) на выходе и температуры;

- длительность фронтов импульса выходного сигнала;

- измерение изменение выходной импульсной мощности изделия в зависимости от уровня входного сигнала;

- спектральную составляющую выходного сигнала изделия;

- измерение уровней контрольных сигналов изделия.

Технические данные комплекса:

- максимальная измеряемая мощность СВЧ сигнала 100 Вт;

- максимальный уровень входного сигнала усилителя мощности 20 dBm;

- силовое питание усилителя мощности до 40 В;

- первичное напряжение электропитания 220 В, частота 50 Гц;

- ток, потребляемый комплексом по цепи 220 В, 50 Гц не более 2,5 А;

- комплекс нормально функционирует в течение 16 часов при подаче на него напряжения питания и сигналов управления;

- комплекс сохраняет параметры при изменении напряжения источника питания 220 В ± 10%, 50 Гц;

- масса комплекса (75±10%) кг;

- назначенный срок службы и хранения комплекса 5 лет.

Технический результат от использования полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей путем обеспечения контроля параметров работы усилителя мощности СВЧ-сигнала БПЛА.

Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно введением, соединенных между собой и с контролируемым УМ волноводным трактом (ВТ), генератора импульсов СВЧ-сигнала (ГИ), направленного ответвителя СВЧ-сигнала (НО), анализатора спектра СВЧ-сигнала (АС), цифрового аттенюатора СВЧ-сигнала (ЦА) и детектора мощности СВЧ-сигнала (ДМ).

Представленные описание и функциональная схема заявляемого комплекса позволяют, применяя существующие материалы и унифицированные покупные комплектующие изделия изготовить его промышленным способом и использовать для автоматизированного функционального контроля параметров усилителя мощности СВЧ-сигнала беспилотного летательного аппарата.

Программно-аппаратный комплекс автоматизированного функционального контроля параметров усилителя мощности сверхвысокочастотного сигнала (УМ) беспилотного летательного аппарата (БПЛА), содержащий соединенные между собой и с контролируемым УМ электрическими жгутами и кабельными соединителями, рабочую станцию (PC), блок внешнего питания (БВП) с модулем контроля пробоя изоляции (МКПИ) и автоматическим выключателем (АВ), программируемый источник тока и напряжения (ПИТН), микропроцессорный контроллер (МК) и цифровой мультиметр (ЦМ), отличающийся тем, что в состав введены соединенные между собой и с контролируемым УМ волноводным трактом (ВТ) генератор импульсов СВЧ-сигнала (ГИ), направленный ответвитель СВЧ-сигнала (НО), анализатор спектра СВЧ - сигнала (АС), цифровой аттенюатор СВЧ-сигнала (ЦА) и детектор мощности СВЧ-сигнала (ДМ), при этом первый вход-выход PC соединен со входом-выходом МК, первый выход которого соединен со входом ЦМ, а его второй выход - с третьим входом УМ, второй вход-выход PC соединен со входом-выходом ЦМ, выход которого соединен со вторым входом УМ, третий вход-выход PC соединен со входом-выходом ГИ, выход которого соединен с первым входом УМ, четвертый вход-выход PC соединен со входом-выходом АС, пятый вход-выход PC соединен со входом-выходом ДМ, шестой вход-выход PC

соединен со входом-выходом БВП, выход которого соединен со входом ПИТН, седьмой вход-выход PC соединен со входом-выходом ПИТН, первый выход которого соединен с четвертым входом УМ, а его второй выход - со входом МК, выход УМ соединен со входом НО, первый выход которого соединен со входом ЦА, а его второй выход - со входом АС, и выход ЦА соединен со входом ДМ.



 

Похожие патенты:

Техническое решение относится к электронным системам оплаты услуг и может быть использовано при осуществлении платежей за товары и услуги, в том числе, при оплате операторов мобильной связи, коммунальных, игровых и других услуг. Широко известны электронные платежные системы, которые осуществляют транзакции с помощью телекоммуникационных интернет сетей, среди них WEBMONEY, CyberPlat, PayCash, e-port, Рапида.

Система использования и хранения генеалогической информации, содержащая подключенные к сети Интернет автоматизированные рабочие места пользователей с устройствами введения и отображения информации, связанные с ними, по меньшей мере, один центральный сервер хранения информации относительно пользователей сети и связей между ними, интегрированный в Интернет ресурс или веб-технологию со средствами авторизации пользователя, отличающаяся тем,что она дополнительно содержит, по меньшей мере, один сервер баз данных. Полезная модель относится к системам хранения информации.

Система мониторинга и прогнозирования относится к вычислительной технике, в частности, к системе прогнозирования накопления отложений в золотниковых парах авиационных газотурбинных двигателей до предотказного состояния.

Интеллектуальная независимая система мониторинга и оценки качества научно-технических документов относится к области вычислительной техники, в частности, к интеллектуальной системе, предназначенной для автоматизированного вычисления оценки качества научно-технических документов

Полезная модель относится к области оплаты счетов

Устройство предназначено для сбора данных о состоянии технологического оборудования АЭС. Состоит из трех крейтов, один из которых служит для установки служебных блоков (источники питания, блок контроля напряжения, сетевые устройства), а второй и третий служат для установки функциональных блоков, обеспечивающих сбор аналоговых сигналов.

Устройство предназначено для сбора данных о состоянии технологического оборудования АЭС. Состоит из трех крейтов, один из которых служит для установки служебных блоков (источники питания, блок контроля напряжения, сетевые устройства), а второй и третий служат для установки функциональных блоков, обеспечивающих сбор аналоговых сигналов.

Полезная модель относится к области оплаты счетов

Интеллектуальная независимая система мониторинга и оценки качества научно-технических документов относится к области вычислительной техники, в частности, к интеллектуальной системе, предназначенной для автоматизированного вычисления оценки качества научно-технических документов

Система мониторинга и прогнозирования относится к вычислительной технике, в частности, к системе прогнозирования накопления отложений в золотниковых парах авиационных газотурбинных двигателей до предотказного состояния.
Наверх