Корабельная система выработки данных и управления

Полезная модель относится к системам управления, а именно к автоматизированным системам, построенным на базе средств вычислительной техники, для управления боевыми средствами кораблей.

Полезная модель предназначена для сбора информации от корабельных источников, определения нормальных условий применения оружия, формирования полетного задания, проведения предстартовой проверки и подготовки оружия к использованию и его пусков.

Техническим результатом является создание корабельной системы выработки данных и управления с более широкими функциональными возможностями, повышенной надежностью и удобством обслуживания.

Система содержит основной и резервный накопители на оптическом диске, пульт управления, устройство сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами, внешнюю радиальную информационную сеть, два устройства сопряжения с объектами управления, оконечные устройства объектов управления, блоки блокировки цепей связи и восьмиканальный имитатор объектов управления.

Кроме того:

- в состав пульта входят ключи блокировки несанкционированных действий оператора, накопитель на гибком магнитном диске (НГМД),сенсорный манипулятор, клавиатура, кнопки переключения резерва, основной и резервный мониторы, коммутатор переключения резерва, основное и резервное МПВУ;

- основной (резервный) коммутатор внешней радиальной информационной сети содержит собственно коммутатор, первый и второй приемо-передатчики, первый и второй преобразователи;

устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами и первое и второе устройства сопряжения с объектами управления содержат основную и резервную части;

- в состав каждого оконечного устройства сопряжения с объектом управления входят модуль контроля аналоговых параметров, источник питания объекта управления, коммутатор цепей связи, блок усилителей релейных сигналов;

- основное (резервное) МПВУ пульта, устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами, сопряжения с объектами управления имеют один принцип построения и их общая часть состоит из микропроцессора, ОЗУ, ПЗУ, первой и второй внутренней интерфейсной магистрали и основного и резервного контроллеров внешней радиальной информационной сети, а индивидуальными элементами являются:

контроллер НГМД, контроллер корабельного картографического сервера, контроллер сенсорного манипулятора, контроллер клавиатуры, контроллер монитора, ППЗУ контроллера монитора - для МПВУ пульта;

три блока ввода данных, блок оптоэлектронной развязки, блок ключей управления реле, блок электромеханических реле, имитатор обеспечивающих систем, контроллер мультиплексных каналов информационного обмена (МКИО), контроллер релейного обмена -для основной (резервной) части устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами;

четыре блока каналов интерфейса ARINC429, коммутатор каналов интерфейса ARINC429, контроллер каналов интерфейса ARINC429, буферное ОЗУ, четыре канала ввода-вывода - для основной (резервной) части устройства сопряжения с объектами управления.

Данная полезная модель относится к системам управления, а именно к автоматизированным системам, построенным на базе средств вычислительной техники, для управления боевыми средствами кораблей.

Известна микропроцессорная система [1], состоящая из нескольких микропроцессоров, соединенных системной шиной с общей памятью. Обмен информацией между микропроцессорами осуществляется через общую память. Доступ микропроцессоров к общей памяти обеспечивается распределителем системной шины.

Основным недостатком этой системы является отсутствие возможности непосредственного обмена информацией между микропроцессорами, что снижает производительность системы.

Известна корабельная управляющая система [2], состоящая из нескольких электронно-вычислительных машин, системных интерфейсных магистралей, оперативных запоминающих устройств, долговременных запоминающих устройств, мультиплексных каналов обмена информацией.

Основным недостатком этой системы является отсутствие аппаратных средств сопряжения с объектами управления и обеспечивающими системами, позволяющих решать задачи выработки данных и управления стрельбой крылатыми ракетами.

Известна многопроцессорная корабельная управляющая вычислительная система [3], состоящая из пульта управления, микропроцессорного вычислительного устройства (МПВУ) сопряжения с обеспечивающими системами, МПВУ сопряжения с объектами управления.

Основным недостатком этой системы является отсутствие резерва указанных устройств, что существенно может повлиять на решение задач подготовки и использования объектов управления.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой корабельной системе выработки данных и управления является многопроцессорная корабельная управляющая вычислительная система [4], содержащая пульт управления, устройство сопряжения с источниками информации, резервируемые устройства сопряжения с объектами управления, блоки блокировки цепей стрельбы, в которой:

в состав пульта управления входят клавиатура, ключи блокировки несанкционированных действий оператора, основное и резервное МПВУ, состоящие из первой и второй внутренней интерфейсной магистрали, микропроцессора, внешнего постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), контроллера внешней информационной сети;

в состав устройства сопряжения с источниками информации входят микропроцессор, внешние ПЗУ и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), первая и вторая внутренние интерфейсные магистрали, контроллер внешней информационной сети, блоки ввода данных от корабельных источников информации;

в состав основной (резервной) части устройства сопряжения с объектами управления входят микропроцессор, внешние ПЗУ и ОЗУ, первая и вторая внутренние интерфейсные магистрали, контроллер внешней информационной сети, каналы ввода-вывода информации в объекты управления.

При этом:

в пульте управления в основном (резервном) МПВУ микропроцессор через первую внутреннюю интерфейсную магистраль соединен с контроллером внешней информационной сети, имеющим вход-выход на указанную сеть;

в устройстве сопряжения с источниками информации через первую внутреннюю интерфейсную магистраль сопрягаются микропроцессор, контроллер внешней информационной сети и блоки ввода данных от корабельных источников информации, вторым входом-выходом микропроцессор связан со второй внутренней интерфейсной магистралью;

в основной (резервной) части устройства сопряжения с объектами управления через первую внутреннюю интерфейсную магистраль сопрягаются микропроцессор, контроллер внешней информационной сети и каналы ввода-вывода информации в объекты управления, вторым входом-выходом микропроцессор связан со второй внутренней интерфейсной магистралью.

Недостатком системы-прототипа является то, что:

- основные и резервные части устройства сопряжения с объектами управления подключены к одной системной интерфейсной магистрали, что существенно снижает ее показатели надежности;

- в системе отсутствуют аппаратные средства хранения большого объема информации полетных заданий;

- средства отображения не позволяют наглядно индицировать ход предстартовой подготовки;

- в системе нет встроенных средств (имитаторов сопрягаемых систем), позволяющих оперативно подтверждать ее работоспособность.

Задачей полезной модели является создание корабельной системы выработки данных и управления с более широкими функциональными возможностями, повышенной надежностью и удобством обслуживания.

Указанная задача решается тем, что:

в многопроцессорную корабельную управляющую вычислительную систему, содержащую пульт управления, устройство сопряжения с источниками информации, два устройства сопряжения с объектами

управления, блоки блокировки цепей связи введены внешняя радиальная информационная сеть, в состав которой входят основные и резервные шины связи и основной и резервный коммутаторы внешней радиальной информационный сети, основной и резервный накопители, оконечные устройства сопряжения с объектами управления, восьмиканальный имитатор объектов управления, резервная часть устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами,, при этом пульт управления, устройство сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами, первое и второе устройство сопряжения с объектами управления соединены между собой двунаправленными связями через основные и резервные шины связи и основной и резервный коммутаторы внешней радиальной информационной сети, через четыре соответствующих входа пульт управления сопряжен с основным и резервным накопителями и основным и резервным каналами корабельного картографического сервера, основная и резервная части устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами соответственно через основную и резервную группы входов-выходов связаны с источниками информации, а через объединенные связи входов-выходов -с обеспечивающими системами, первое и второе устройство сопряжения с объектами управления четырьмя объединенными группами входов-выходов от основой и резервной частей сопрягаются с входами-выходами соответствующих блоков блокировки цепей связи и оконечных устройств, а оконечные устройства имеют двунаправленные связи с объектами управления, имитатором объектов управления и блоками блокировки цепей связи;

в пульт управления, содержащий клавиатуру, ключи блокировки несанкционированных действий оператора, основное и резервное микропрограммное вычислительное устройство (МПВУ), каждое из которых содержит первую и вторую внутренние интерфейсные магистрали, микропроцессор, внешнее постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), контроллер внешней сети, дополнительно включены накопитель на гибком магнитном диске (НГМД), сенсорный манипулятор, кнопки исходного управления резервом, коммутатор резерва, основной и резервный мониторы, а состав основного (резервного) МПВУ дополнен контроллерами корабельного картографического сервера (ККС), сенсорного манипулятора, клавиатуры и монитора, перепрограммируемым ПЗУ, оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) и резервным контроллером внешней сети, при этом коммутатор резерва, в зависимости от состояния входа от кнопок управления резервом, сопрягает вход-выход НГМД, выход сенсорного манипулятора и выход клавиатуры соответственно с входом - выходом контроллера НГМД, входом контроллера сенсорного манипулятора и входом контроллера клавиатуры основного или резервного МПВУ, выход ключей блокировки соединен с входом клавиатуры, в основном (резервном) МПВУ микропроцессор через первую внутреннюю интерфейсную

магистраль сопрягается с контроллерами НГМД, сенсорного манипулятора, клавиатуры, корабельного картографического сервера и оптического диска, через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль - с контроллером монитора, основным и резервным контроллерами внешней сети и имеет двунаправленную связь с ОЗУ, контроллер монитора двунаправленной связью сопрягается с перепрограммируемым ПЗУ, а выходом - с входом монитора, вход-выход основного и резервного контроллеров внешней сети является элементами внешней радиальной информационной сети, вход контроллера картографического сервера сопрягается с выходом последнего, а вход контроллера оптического диска -с выходом оптического диска;

в состав основной (резервной) части устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами, содержащей микропроцессор, внешние ПЗУ и ОЗУ, первую и вторую внутренние интерфейсные магистрали, контроллер внешней сети, блоки ввода данных от источников информации, дополнительно включены контроллер релейного обмена, блок оптоэлектронной развязки, блок ключей управления реле, блок электромеханических реле, имитатор обеспечивающих систем, контроллер мультиплексных каналов информационного обмена (МКИО), резервный контроллер внешней сети, при этом микропроцессор через первую внутреннюю интерфейсную магистраль сопрягается с ПЗУ, контроллером релейных сигналов, контролером МКИО, через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль -с основным и резервным контроллерами внешней сети и имеет двунаправленную связь с ОЗУ, три блока ввода данных двунаправленными связями сопрягаются с контроллером МКИО и через группу входов-выходов - с внешними источниками информации, контроллер релейных сигналов двунаправленной связью сопрягается с имитатором обеспечивающих систем, входом -с выходом блока оптоэлектронной развязки, выходом - с входом блока ключей управления реле, первый выход которого сопрягается с входом блока электромеханических реле, а второй - с входом имитатора обеспечивающих систем, через группу входов-выходов блок оптоэлектронной развязки и блок электромеханических реле сопрягаются с обеспечивающими системами, входы-выходы основного и резервного контроллеров внешней сети через входы-выходы устройств сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами связаны с входами-выходами основного и резервного коммутаторов внешней радиальной информационной сети;

в состав основной (резервной) части устройства сопряжения с объектами управления, содержащей микропроцессор, внешние ПЗУ и ОЗУ, первую и вторую внутренние интерфейсные магистрали, контроллер внешней сети, каналы ввода-вывода информации в объекты управления, дополнительно включены контроллер каналов интерфейса ARINC429, буферное ОЗУ, коммутатор каналов интерфейса ARINC429, буферное ОЗУ,

коммутатор каналов интерфейса ARINC429, четыре блока каналов интерфейса ARINC429, резервный контроллер внешней сети, при этом микропроцессор через первую внутреннюю интерфейсную магистраль сопрягается с ПЗУ, контроллером каналов интерфейса ARINC429, имеющим двунаправленную связь с буферным ОЗУ, и четырьмя каналами ввода-вывода, через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль - с основным и резервным контроллерами внешней сети и имеет двунаправленную связь с ОЗУ, коммутатор каналов интерфейса ARINC429 имеет двусторонние связи с контроллером каналов интерфейса ARINC429 и четырьмя блоками каналов интерфейса ARINC429, которые, в свою очередь, как и каналы ввода-вывода через группы входов-выходов сопрягаются с группами входов-выходов оконечных устройств сопряжения с объектами управления и блоками блокировки цепей связи;

основной (резервный) коммутатор внешней радиальной информационной сети, содержит коммутатор сетевой, два приемопередатчика и два преобразователя, соединенные последовательно двунаправленными связями, а преобразователи имеют внешний вход-выход;

оконечное устройство сопряжения с объектами управления содержит модуль контроля аналоговых параметров, источник питания объекта управления, коммутатор цепей связи и блок усилителей релейных сигналов, при этом источник питания объекта управления имеет выход на коммутатор цепей связи, блок блокировки цепей связи и блок усилителей релейных сигналов, коммутатор цепей связи двусторонними связями сопрягается с объектом управления, его имитатором, блоком блокировки цепей связи и имеет выход на блок усилителей релейных сигналов, вход модуля контроля аналоговых параметров связан с выходом блока блокировки цепей связи, а выход - с устройством сопряжения с объектами управления, выход блока усилителей релейных сигналов сопрягается с входом объекта управления, через внешний вход источник питания объекта управления сопрягается с устройством сопряжения с объектами управления.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - структурная схема системы;

на фиг.2 - структурная схема пульта управления;

на фиг.3 - структурная схема основного (резервного) МПВУ пульта;

на фиг.4 - структурная схема основной (резервной) части устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами;

на фиг.5 - структурная схема основного (резервного) коммутатора внешней радиальной информационной сети;

на фиг.6 - структурная схема основной (резервной) части устройства сопряжения с объектами управления;

на фиг.7 - структурная схема оконечного устройства сопряжения с объектом управления.

На фиг.1 обозначены:

1 - пульт управления;

2, 3 - основной и резервный накопители;

4 - устройство сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами (УС ИИ и ОС);

5 - внешняя радиальная информационная сеть;

6.1, 6.2 -первое и второе устройство сопряжения с объектами управления (УС ОУ);

7.1-7.8 -блоки блокировки цепей связи (ЦС);

8.1-8.8 -оконечное устройство (ОкУ) сопряжения с объектами управления;

9 - восьмиканальный имитатор объектов управления;

10.1, 10.2 -основная и резервная части устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами;

11.1, 11.2 -основной и резервный коммутаторы внешней

радиальной информационной сети (ВРИС);

12.1.1,12.1.2, -основные и резервные части первого и второго

12.2.1,12.2.2 устройства сопряжения с объектами управления.

На фиг.2 обозначены:

13 - ключи блокировки несанкционированных действий оператора;

14 - НГМД;

15 - сенсорный манипулятор;

16 - клавиатура;

17 - кнопки управления резервом;

18.1, 18.2 - основной и резервный мониторы;

19 - коммутатор резерва;

20.1, 20,2 - основное и резервное МПВУ пульта управления.

На фиг.3 обозначены:

21 - ОЗУ

22 -контроллер НГМД;

23 - контроллер сенсорного манипулятора;

24 - контроллер клавиатуры;

25 - микропроцессор;

26 - контроллер монитора;

27 - ППЗУ контроллера монитора;

28 - ПЗУ;

29 - вторая внутренняя интерфейсная магистраль;

30 - первая внутренняя интерфейсная магистраль;

31.1 - контроллер корабельного картографического сервера (ККС);

31.2,31.3 -основной и резервный контроллеры внешней радиальной информационной сети;

32 - контроллер оптического диска.

На фиг.4 обозначены:

52 -ОЗУ;

53 - микропроцессор;

54 - ПЗУ;

55 - вторая внутренняя интерфейсная магистраль;

56 - первая внутренняя интерфейсная магистраль;

57.2, 57.3 -основной и резервный контроллеры внешней радиальной информационной сети;

33.1 - 33.3 -блоки ввода данных;

34 - блок оптоэлектронной развязки;

35 - блок ключей управления реле;

36 - блок электромеханических реле;

37 - имитатор обеспечивающих систем;

38 -контроллер МКИО;

39 - контроллер релейного обмена

На фиг.5 обозначены:

40 - коммутатор сетевой;

41.1, 41.2 - первый и второй приемо-передатчики;

42.1, 4.2 - первый и второй преобразователи.

На фиг.6 обозначены:

58 - ОЗУ;

59 - микропроцессор;

60 - ПЗУ;

61 - вторая внутренняя интерфейсная магистраль;

62 - первая внутренняя интерфейсная магистраль;

63.2, 63.3 - основной и резервный контроллеры внешней радиальной информационной сети;

43.1 - 43.4 - блоки каналов интерфейса ARINC429;

44 - коммутатор каналов интерфейса ARINC429;

45 - контроллер каналов интерфейса ARINC429;

46 - буферное ОЗУ;

47.1-47.4 - каналы ввода-вывода.

На фиг.7 обозначены:

48 - модуль контроля аналоговых параметров;

49 - источник питания объекта управления;

50 - коммутатор цепей связи;

51 - блок усилителей релейных сигналов.

Предлагаемая корабельная система выработки данных и управления (фиг.1) содержит пульт управления 1, основной и резервный оптические диски 2,3, резервируемое устройство сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами 4, состоящее из основной 10.1 и резервной 10.1 частей, внешнюю радиальную информационную сеть 5, имеющую основную 11.1 и резервную 11.2 части коммутатора, два резервируемых устройства сопряжения с объектами управления 6.1, 6.2 каждое из которых делится на основную 12.1.1. 12.2.1 и резервную 12.1.2, 12.2.2 части, восемь блоков блокировки цепей связи 7.1-7.8, восемь оконечных устройств сопряжения с объектами управления 8.1-8.8 и имитатор объектов управления 9.

При этом:

внутри системы основной и резервный коммутаторы 11.1 и 11.2 внешней радиальной информационной сети 5 через входы-выходы, являющиеся радиальными связями упомянутой сети, обеспечивают взаимодействие между собой пульта управления 1, устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами 4, первого 6.1 и второго 6.2 устройства сопряжения с объектами управления;

через входы в пульт управления 1 поступает информация от корабельного картографического сервера и с накопителей на оптических дисках 2,3;

входы-выходы устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами 4 служат для взаимодействия основной 10.1 и резервной 10.2 частей данного устройства с источниками информации, а объединенные входы-выходы -для их взаимодействия с обеспечивающими системами;

объединенные входы-выходы основных 12.1.1, 12.2.1 и резервных 12.1.2, 12.2.2 частей первого 6.1 и второго 6.2 устройства сопряжения с объектами управления поступают на вход-выход оконечных устройств сопряжения с объектами управления 8.1-8.8 и блоков блокировки цепей связи 7.1-7.8;

входами-выходами каждое оконечное устройство сопряжения с объектами управления 8.1-8.8 связано с объектом управления и восьмиканальным имитатором объектов управления 9;

каждый из блоков блокировки цепей связи 7.1-7.8 сопрягается двунаправленной связью с соответствующим оконечным устройством 8.1-8.8.

На последующих чертежах (фиг.2-фиг.7) приведены структурные схемы отдельных элементов корабельной системы выработки данных и управления.

Пульт управления 1 (фиг.2) содержит ключи блокировки несанкционированных действий оператора 13,НГМД 14, сенсорный манипулятор 15, клавиатуру 16, кнопки управления резервом 17, основной 18.1 и резервный 18.2 мониторы, коммутатор резерва 19, основное 20.1 и резервное 20.2 МПВУ.

При этом:

коммутатор резерва 19 через входы-выходы подключает НГМД 14 к входу-выходу основного 20.1 или резервного 20.2 МПВУ, через входы подключает сенсорный манипулятор 15 и клавиатуру 16 к входам основного 20.1 или резервного 20.2 МПВУ, вход коммутатора резерва 19 связан с выходом кнопок управления резервом 17;

выходом основное МПВУ 20.1 связано с входом основного монитора 18.1, а резервное МПВУ 20.2 -с входом резервного монитора 18.2;

выход ключей блокировки несанкционированных действий оператора 13, связан с входом клавиатуры 16.

Основное 20.1 (резервное 20.2) МПВУ (фиг.3) содержит ОЗУ 21, контроллер НГМД22, контроллер сенсорного манипулятора 23, контроллер клавиатуры 24, микропроцессор 25, контроллер монитора 26 ППЗУ 27, ПЗУ 28, вторую внутреннюю интерфейсную магистраль 29, первую внутреннюю интерфейсную магистраль 30, контроллер корабельного картографического сервера 31.1, основной 31.2 и резервный 31.3 контроллеры внешней радиальной информационной сети и контроллер оптического диска 33.

При этом:

микропроцессор 25 через первую внутреннюю интерфейсную магистраль 30 сопрягается с контроллером НГМД22, контроллером сенсорного манипулятора 23, контроллером клавиатуры 24, ПЗУ 28, контроллером корабельного картографического сервера 31.1 и контроллером оптического диска 33, через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль 29 сопрягается с контроллером монитора 26, основным 31.2 и резервным 31.3 контроллерами внешней радиальной информационной сети и имеет двунаправленную связь с ОЗУ 21;

контроллер монитора 26 сопрягается двунаправленной связью с ППЗУ 28, а его выход-с входом монитора 18.1 (18.2);

внешнее сопряжение контроллера НГМД 22, контроллера сенсорного манипулятора 23, контроллера клавиатуры 24, контроллера монитора 26, контроллера корабельного картографического сервера 31.1, контроллера оптического диска 32, основного 31.2 и резервного 31.3 контроллеров внешней радиальной информационной сети описано выше (см. описание фиг.1 и фиг.2).

Основное 10.1 (резервное 10.2)устройство сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами (фиг.4) содержит ОЗУ 52, микропроцессор 53, ПЗУ 54, вторую внутреннюю интерфейсную магистраль 55, первую внутреннюю интерфейсную магистраль 56, основной 57.2 и резервный 57.3 контроллеры внешней радиальной информационной сети, три блока ввода данных 33.1-33.3, блок оптоэлектронной развязки 34, блок ключей управления реле 35, блок электромеханических реле 36, имитатор обеспечивающих систем 37, контроллер МКИО 38, контроллер релейного обмена 39.

При этом:

микропроцессор 53 через первую внутреннюю интерфейсную магистраль 56 сопрягается с ПЗУ 54, контроллером МКИО 38 и контроллером релейного обмена 39, через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль 55 сопрягается с основным 57.2 и резервным 57.3 контроллерами внешней радиальной информационной сети и двунаправленной связью сопрягается с ОЗУ 52;

контроллер МКИО 38 первым, вторым, третьим входом-выходом связан соответственно с первым, вторым, третьим блоками ввода данных 33.1-33.3, имеющих двунаправленные связи с источниками информации;

контроллер релейного обмена 39 входом-выходом связан с имитатором обеспечивающих систем 37, входом - с выходом блока оптоэлектронной развязки 34, выходом - с входом блока ключей управления реле 35, первый выход которого связан с входом блока электромеханических реле 36, а второй - с входом имитатора обеспечивающих систем 37;

внешние связи блока оптоэлектронной развязки 34, блока электромеханических реле 36 и внешние связи основного 31.2 и резервного 31.3 контроллеров внешней радиальной информационной сети описаны выше (см. описание фиг.1).

Основной 11.1 (резервный 11.2) коммутатор внешней радиальной информационной сети (фиг.5) содержит коммутатор сетевой 40, первый 41.1 и второй 41.2 приемо-передатчики, первый 42.1 и второй 42.2 преобразователи.

При этом:

первый 42.1 и второй 42.2 преобразователи, первый 41.1 и второй 41.2 приемо-передатчики и коммутатор сетевой 40 последовательно соединены двунаправленными связями;

внешние двунаправленные связи поступающие на первый 42.1 и второй 42.2 преобразователи, описаны выше (см. описание фиг.1).

Основное 12.1.1 (12.1.2) (резервное 12.2.1 (12.2.2)) устройство сопряжения с объектами управления (фиг.6) содержит ОЗУ 58, микропроцессор 59, ПЗУ 60, вторую внутреннюю интерфейсную магистраль 61, первую внутреннюю интерфейсную магистраль 62, основной 63.2 и резервный 63.3 контроллеры внешней радиальной информационной сети, четыре блока каналов интерфейса ARINC429 43.1-43.4 коммутатор каналов интерфейса ARINC429 44, контроллер каналов интерфейса ARINC429 45, буферное ОЗУ 46, четыре канала ввода-вывода 47.1-47.4.

При этом:

микропроцессор 59 через первую внутреннюю интерфейсную магистраль 62 сопрягается с ПЗУ 60, контроллером каналов интерфейса ARINC429 45 и четырьмя каналами ввода-вывода 47.1-47.4, через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль 61 сопрягается с основным 63.2 и резервным 63.3 контроллерами внешней радиальной информационной сети и имеет двустороннюю связь с ОЗУ 58;

коммутатор каналов интерфейса ARINC429 44 двусторонними связями сопрягается с контроллером каналов интерфейса ARINC429 45, имеющим двустороннюю связь с буферным ОЗУ 46, и четырьмя блоками каналов интерфейса ARINC429 43.1-43.4;

внешние входы-выходы основного (резервного) устройства сопряжения с объектом управления описаны выше (см. описание фиг.1).

Оконечное устройство сопряжения с объектами управления 8.1 (8.2-8.8) (фиг.7) содержит модуль контроля аналоговых параметров 48,.источник питания объекта управления 49, коммутатор цепей связи 50, усилители релейных сигналов 51.

При этом:

первый, второй и третий выходы источника питания объекта управления 49 поступают соответственно на вход блока блокировки цепей связи 7.1 (7.2-7.8), вход коммутатора цепей связи 50 и вход блока усилителей релейных сигналов 51,а вход источника питания связан с каналом ввода-вывода 47.1 (47.2-47.4);

коммутатор цепей связи 50 входами-выходами сопрягается с объектом управления, имитатором объекта управления, двусторонними связями-с блоком блокировки цепей связи 7.1 (7.2-7.8) и имеет выход на блок усилителей релейных сигналов 51;

блок усилителей релейных сигналов 51 имеет выход на объект управления.

Предлагаемая корабельная система выработки данных и управления работает следующим образом.

Оператор пульта управления 1 по соответствующей индикации контролирует подачу первичного питания на систему и при наличии его:

- устанавливает ключ блокировки питания 13 в положение Включено;

- нажимает кнопку включения питания.

Питание на систему подано.

Выключить питание системы можно только при переводе ключа 13 в положение Отключено с последующим нажатием одноименной кнопки.

При подаче питания микропроцессоры пульта управления 1, УСИИ и ОС 10.1, 10.2, УСОУ 12.1.1, 12.1.2, 12.2.1 и 12.2.2, по соответствующим программам осуществляют самопроверку и проверку сопрягаемой с ними аппаратуры.

При положительном результате проверок микропроцессоры осуществляют загрузку операционной системы - программы из сопрягаемых ПЗУ, переписываются в соответствующие ОЗУ. По завершению этой операции устройства, в которых она прошла с положительным результатом, готовы к работе.

Рабочую конфигурацию в системе устанавливает основное 10.1 или резервное 10.2 УСИИ и ОС, которые на состязательных условиях сами устанавливают, которое из них будет основным или резервным. Для основного 10.1 и резервного 10.2 УСИИ и ОС возможен вариант принудительного задания режима работы.

Примечание - Понятия основное или резервное для тех или иных устройств системы принято условно и каждое из них может быть как основным, так и резервным и наоборот.

УСИИ и ОС 10.1 (10.2) является диспетчером на внешней информационной сети-организующим звеном проведения режимов работы системы.

Основное УСИИ и ОС 10.1 (10.2) опрашивает результаты тестирования и загрузки во всех остальных абонентах сети и определяет рабочую конфигурацию системы. Система готова к работе в режиме Ввод.

Возможны три вида использования системы, которые задаются оператором пульта управления 1 системы:

- боевое использование (БИ);

- комплексные проверки (КП);

- автономные проверки (АП).

БИ является основным видом использования и при реализации данного вида использования система взаимодействует с реальными источниками информации (корабельный картографический сервер, навигационный комплекс, корабельная система обмена данными, радиолокационный комплекс), обеспечивающими системами (пусковые установки, система совместного применения оружия) и объектами управления (крылатыми ракетами).

КП позволяют при проведении режимов задействование, как реальных внешних источников (систем, объектов), так и их имитаторов.

АП проводятся только с имитаторами внешних источников (систем, объектов).

Система функционирует в следующих режимах, которые задаются с клавиатуры 16 пульта управления 1:

- Ввод;

- Боевой;

- Регламентный;

- Аварийный выброс.

Включение (отключение) режимов работы системы блокируется ключом 13.

Для включения режима необходимо ключ блокировки 13 установить в положение Включено и нажать соответствующую запускаемому режиму кнопку.

В режиме Ввод, в зависимости от вида использования системы:

- в МПВУ 20.1 (20.2) микропроцессор 25 через соответствующий вход пульта 1, контроллер корабельного картографического сервера 31.1, первую внутреннюю магистраль 30 считывает информацию с корабельного картографического сервера, преобразует ее и выдает через вторую внутреннюю магистраль 29 и контроллер монитора 26, работу которого обеспечивает ППЗУ 27, на отображение на мониторе 18.1 (18.2). Вид отображаемой информации-географическая карта;

- по номеру, который задается оператором с помощью клавиатуры 16 пульта управления 1, с оптического диска 2 (3) микропроцессор 25 МПВУ 20.1 (20.2) через контроллер оптического диска 32, первую внутреннюю интерфейсную магистраль 30 считывает боевое задание и через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль 29 и контроллер внешней радиальной информационной сети 31.2 (31.3) переписывает ее в УСИИ и ОС 10.1 (10.2));

- в УСИИ и ОС 10.1 (10.2) микропроцессор 53:

по тракту -блоки ввода данных 33.1-33.3 -контроллер МКИО 38 -первая внутренняя интерфейсная магистраль 56 считывает информацию от внешних источников,

по тракту - блок оптоэлектронной развязки 34, блок электромеханических реле 36, блок ключей управления реле 35 -контроллер релейного обмена 39 -первая внутренняя интерфейсная магистраль 56 определяет состояние пусковых установок и разрешение (запрет) на применение оружия от системы совместного применения оружия,

по тракту - контроллер внешней радиальной информационной сети 57.2 (57.3) -коммутатор внешней радиальной информационной сети 11.1(11.2) -УС ОУ 6.1, 6.2 -оконечные устройства сопряжения с объектами управления 8.1-8.8 опрашивает исправность боезапаса (объектов управления) и его комплектацию.

По исходным данным с накопителя на оптическом диске, 2 (3), от источников информации, пусковых установок и объектов управления или их имитаторов УСИИ и ОС 10.1 (10.2) решает задачи возможности применения оружия, выдает рекомендации оператору пульта управления 1 на его применение и формирует полетное задание для каждого объекта управления (ракеты). Весь ход решения задач и результат их решения отображается на мониторе 18.1 (18.2).

Режим Ввод всегда предшествует режимам Боевой, Регламентный.

В Боевом, Регламентном режиме:

- УСИИ и ОС 10.1 (10.2) по внешней радиальной информационной сети 5 передает информацию для проверки и подготовки объектов управления в УС ОУ 12.1.1 (12.1.2) и/или 12.2.1 (12.2.2);

- УСОУ 12.1.1(12.1.2) и/или 12.2.1(12.2.2):

ведут временную диаграмму проверки и подготовки объектов управления к пуску и осуществляют сам пуск,

сообщают в УСИИ и ОС 10.1 (10.2) и на пульт управления 1 ход предстартовой подготовки,

документируют информацию о ходе предстартовой подготовки на НГМД 14 пульта управления 1;

- прием информации и выдача сообщений на пульт управления 1 и в УСИИ и ОС 10.1 (10.2) в УС ОУ 12.1.1 (12.1.2) и 12.2.1 (12.2.2) осуществляется по тракту-контроллер внешней радиальной информационной сети 63.2 (63.3) -вторая внутренняя интерфейсная магистраль 61 -микропроцессор 59 -ОЗУ 58;

- обмен цифровой информацией с объектом управления в УС ОУ 12.1.1 (12.1.2) и в МПВУ 12.2.1 (12.2.2) осуществляется по тракту -ОЗУ 58 -микропроцессор 59 -первая внутренняя интерфейсная магистраль 62 -контроллер каналов интерфейса ARINC429 45, с задействованием буферного ОЗУ 46, -коммутатор каналов интерфейса ARINC429 44 - от одного до четырех блоков каналов интерфейса ARINC429 43.1-43.4;

- обмен релейными сигналами и аналоговой информацией с объектом управления в УС ОУ 12.1.1 (12.1.2) и 12.2.1 (12.2.2) осуществляется по тракту -ОЗУ 58 -микропроцессор 59 -первая внутренняя интерфейсная магистраль 62 -от одного до четырех каналов ввода-вывода 47.1-47.4.

Боевой режим от Регламентного отличается тем, что Регламентный режим заканчивается сообщением от объекта управления Ракета исправна, а в Боевом режиме, после получения этого сигнала включается пусковой цикл и осуществляется пуск объекта управления.

Сопряжение первого 6.1 и второго 6.2 УС ОУ с объектами управления осуществляется через оконечные устройства сопряжения с объектами управления 8.1-8.8 при участии блоков блокировки цепей связи 7.1-7.8.

На фоне временной диаграммы подготовки объекта управления к пуску УСИИ и ОС 10.1 (10.2) ведет подготовку пусковых установок к проведению стрельбы, а после ее окончания приводит их в исходное состояние.

Ход выполнения режимов Боевой, Регламентный отображается на мониторе 18.1 (18.2) пульта управления 1.

Режим Аварийный выброс выполняется при возникновении на корабле нештатных ситуаций в использовании оружия и сводится он к взаимодействию системы с пусковыми установками.

Режим Аварийный выброс может прерывать выполнение любого из перечисленных выше режимов.

Задается режим с пульта управления и включение (отключение) его блокируется соответствующим ключом блокировки 13 без каких-либо ограничений.

Выполняется режим УСИИ и ОС 10.1 (10.2), которое выдает в пусковую установку управляющие команды и контролирует их выполнение. Ход режима отображается на мониторе 18.1 (18.2) пульта управления 1.

Таким образом, предлагаемая многопроцессорная корабельная система выработки данных и управления стрельбой крылатыми ракетами обладает более широкими функциональными возможностями, повышенной надежностью и удобством обслуживания.

Представленные чертежи и описание системы позволяют, учитывая существующие технологии и элементную базу, изготовить ее промышленным способом и использовать в качестве корабельной системы управления ракетного комплекса, что характеризует предлагаемую полезную модель как промышленно применимую.

Источники информации

1. Патент США №3959775, кл. G 06 F 15/16, 1976 г.

2. Патент РФ №2163392, кл. G 06 F 15/16, 2000 г.

3. Патент РФ №2169943, кл. G06F15/16, 2000 г.

4. Патент РФ №2147378, кл. G 06 F 15/16, 1998 г.

1. Корабельная система выработки данных и управления, содержащая пульт управления, устройство сопряжения с источниками информации, два устройства сопряжения с объектами управления, блоки блокировки цепей связи, отличающаяся тем, что в нее введены внешняя радиальная информационная сеть, в состав которой входят основные и резервные шины связи и основной и резервный коммутаторы внешней радиальной информационной сети, основной и резервный накопители, оконечные устройства сопряжения с объектами управления, восьмиканальный имитатор объектов управления, резервная часть устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами, при этом пульт управления, устройство сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами, первое и второе устройства сопряжения с объектами управления соединены между собой двунаправленными связями через основные и резервные шины связи и основной и резервный коммутатор внешней радиальной информационной сети, через четыре соответствующих входа пульт управления сопрягается с основным и резервным накопителями и основным и резервным каналами корабельного картографического сервера, основная и резервная части устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами соответственно через основную и резервную группы входов-выходов связаны с источниками информации, а через объединенные связи входов-выходов - с обеспечивающими системами, первое и второе устройства сопряжения с объектами управления четырьмя объединенными группами входов-выходов от основой и резервной частей сопрягаются с входами-выходами соответствующих блоков блокировки цепей связи и оконечных устройств, а оконечные устройства имеют двунаправленные связи с объектами управления, имитатором объектов управления и блоками блокировки цепей связи.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в пульт управления, содержащий клавиатуру, ключи блокировки несанкционированных действий оператора, основное и резервное микропрограммное вычислительное устройство (МПВУ), каждое из которых содержит первую и вторую внутренние интерфейсные магистрали, микропроцессор, внешнее постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), контроллер внешней сети, дополнительно включены накопитель на гибком магнитном диске (НГМД), сенсорный манипулятор, кнопки исходного управления резервом, коммутатор резерва, основной и резервный мониторы, а состав основного (резервного) МПВУ дополнен контроллерами корабельного картографического сервера, сенсорного манипулятора, клавиатуры и монитора, перепрограммируемым ПЗУ, оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) и резервным контроллером внешней сети, при этом коммутатор резерва сопрягает вход-выход НГМД, выход сенсорного манипулятора и выход клавиатуры соответственно с входом-выходом контроллера НГМД, входом контроллера сенсорного манипулятора и входом контроллера клавиатуры основного или резервного МПВУ, выход ключей блокировки соединен с входом клавиатуры, в основном (резервном) МПВУ микропроцессор через первую внутреннюю интерфейсную магистраль сопрягается с контроллерами НГМД, сенсорного манипулятора, клавиатуры, корабельного картографического сервера и оптического диска, через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль - с контроллером монитора, основным и резервным контроллерами внешней сети и имеет двунаправленную связь с ОЗУ, контроллер монитора двунаправленной связью сопрягается с перепрограммируемым ПЗУ, а выходом - с входом монитора, вход-выход основного и резервного контроллеров внешней сети является элементами внешней радиальной информационной сети, вход контроллера картографического сервера сопрягается с выходом последнего, а вход контроллера оптического диска - с выходом оптического диска.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что в состав основной (резервной) части устройства сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами, содержащего микропроцессор, внешние ПЗУ и ОЗУ, первую и вторую внутренние интерфейсные магистрали, контроллер внешней сети, блоки ввода данных от источников информации, дополнительно включены контроллер релейного обмена, блок оптоэлектронной развязки, блок ключей управления реле, блок электромеханических реле, имитатор обеспечивающих систем, контроллер мультиплексных каналов информационного обмена, резервный контроллер внешней сети, при этом микропроцессор через первую внутреннюю интерфейсную магистраль сопрягается с ПЗУ, контроллером релейных сигналов, контролером мультиплексных каналов информационного обмена, через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль - с основным и резервным контроллерами внешней сети и имеет двунаправленную связь с ОЗУ, три блока ввода данных двунаправленными связями сопрягаются с контроллером мультиплексного канала информационного обмена и через группу входов-выходов - с внешними источниками информации, контроллер релейного обмена двунаправленной связью сопрягается с имитатором обеспечивающих систем, входом - с выходом блока оптоэлектронной развязки, выходом - с входом блока ключей управления реле, первый выход которого сопрягается с входом блока электромеханических реле, а второй - с входом имитатора обеспечивающих систем, через группу входов-выходов блок оптоэлектронной развязки и блок электромеханических реле сопрягаются с обеспечивающими системами, входы-выходы основного и резервного контроллеров внешней сети через входы-выходы устройств сопряжения с источниками информации и обеспечивающими системами связаны с входами-выходами основного и резервного коммутаторов внешней радиальной информационной сети.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что в состав основной (резервной) части устройства сопряжения с объектами управления, содержащего микропроцессор, внешние ПЗУ и ОЗУ, первую и вторую внутренние интерфейсные магистрали, контроллер внешней сети, каналы ввода-вывода информации в объекты управления, дополнительно включены контроллер каналов интерфейса ARINC429, буферное ОЗУ, коммутатор каналов интерфейса ARINC429, буферное ОЗУ, коммутатор каналов интерфейса ARINC429, четыре блока каналов интерфейса ARINC429, резервный контроллер внешней сети, при этом микропроцессор через первую внутреннюю интерфейсную магистраль сопрягается с ПЗУ, контроллером каналов интерфейса ARINC429, имеющим двунаправленную связь с буферным ОЗУ, и четырьмя каналами ввода-вывода, через вторую внутреннюю интерфейсную магистраль - с основным и резервным контроллерами внешней сети и имеет двунаправленную связь с ОЗУ, коммутатор каналов интерфейса ARINC429 имеет двусторонние связи с контроллером каналов интерфейса ARINC429 и четырьмя блоками каналов интерфейса ARINC429, которые через группы входов-выходов сопрягаются с группами входов-выходов оконечных устройств сопряжения с объектами управления и блоками блокировки цепей связи.