Структурная схема системы телеуправления представлена на рисунке 2.2

Рисунок 2.2 - Структурная схема системы телеуправления

Разрабатываемый блок интерфейсных адаптеров отличается тем, что с целью повышения скорости доступа к передаваемой информации последовательный опрос заменен одновременным опросом сразу всех внешних устройств. Это приводит к некоторому увеличению потребляемой мощности, однако получаемый выигрыш в скорости получения информации позволяет пренебречь этим недостатком. В блоке также предусмотрена возможность подключения дополнительных интерфейсных адаптеров без ухудшения основных характеристик.

2.2 Литературный обзор

Разрабатываемый блок интерфейсных адаптеров центрального вычислителя системы технического зрения предназначен для обеспечения взаимосвязи между пультом оператора и внешними устройствами системы технического зрения. К внешним устройствам системы технического зрения относятся РЛС, визир внешнего обзора, система реального времени и т.д.

Конкретно, в блоке интерфейсных адаптеров разрабатывается адаптер АРЛС. Одна из основных задач, выполняемых современной РЛС, состоит в обнаружении цели и вычислении параметров ее траектории. Таким образом, РЛС - это инструмент, который позволяет во время полета цели в зоне действия станции определить координатные и сигнальные характеристики цели.

В зависимости от типа РЛС координатными характеристиками могут быть самые различные параметры: прямоугольные либо сферические координаты, радиальная скорость, угловые составляющие скорости и т.д. Параметры траектории являются выходными данными, и точность их определения - одна из основных характеристик РЛС.

Дополнительные трудности оценки параметров траектории возникают при входе космических и баллистических объектов в плотные слои атмосферы. При этом происходит их торможение, скорость которого зависит от баллистического коэффициента.

Развитие воздушно-космических средств различного назначения ставит перед РЛС новые специфические задачи, выходящие за рамки обнаруженеия объектов и определения их местоположения в пространстве. К таким задачам, для решения которых требуется информация о сигнальных характеристиках, следует отнести, например, определение типа летательного объекта, селекцию баллистических целей, опознавание космических объектов. Важными также являются задачи исследования физических процессов, протекающих при движении баллистических и космических объектов, и обеспечения их испытаний.

В основе обнаружения и распознования целей по сигнальным характеристикам лежит явление вторичного излучения, т.е. рассеяние части падающей энергии из-за наличия резкой границы изменения проводимости, диэлектрической постоянной или магнитной проницаемости среды.

В настоящее время за рубежом большое значение отводится радиопротиводействию станциям, осуществляемому с помощью искусственых помех. К искусственным относятся все помехи, создаваемые преднамеренно для нарушения нормальной работы РЛС.

Для автоматизации работы РЛС применяют ЭВМ. Она решает все основные задачи по управлению станцией: управляет лучом РЛС, осуществляет обработку радиолокационной информации, селекцию и иденцификацию целей, выдает в требуемом в виде информацию потребителю и др.

Таким образом, в современных сложных РЛС применяют полностью автоматизированную систему обработки радиолокационной информации с помощью ЭВМ. При этом как автоматизированное обнаружение и оценка координат целей, так и обнаружение траекторий и слежение за траекториями целей с помощью ЭВМ является неотъемлемой частью процесса функционирования РЛС.

В последнее время в связи с созданием быстродействующих ЭВМ в радиолокации предпочтение отдается цифровым методам обработки сигналов, т.е. цифровой фильтрации и спектральному анализу. При этом обработка сигналов производится в реальном масштабе времени на ЭВМ и, следовательно, исключаются все сложности, связанные с точностью изготовления и стабильностью аналоговых фильтров.

3 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ

3.1 Анализ климатических факторов

Изделия должны сохранять свои параметры в пределах норм, установленных техническими заданиями, стандартами или техническими условиями в течение сроков службы и сроков сохраняемости, указанных в техническом задании после или в процессе воздействия климатических факторов, значения которых установлены ГОСТ 15150-69.

Изделия предназначают для эксплуатации в одном или нескольких макроклиматических районах и изготавливают в различных климатических исполнениях.

Разрабатываемое устройство предназначено для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатами.

К макроклиматическому району с умеренным климатом относятся районы, где средняя из абсолютных максимумов температура воздуха равна или ниже + 40 С, а средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура воздуха равна или выше - 45 С.

К макроклиматическому району с холодным климатом относятся районы, в которых средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура воздуха ниже - 45 С.

Исходя из вышесказанного, блок интерфейсных адаптеров будет изготавливаться в климатическом исполнении УХЛ.

Следует отметить, что изделия в исполнении УХЛ могут эксплуатироваться в теплом влажном, жарком сухом и очень жарком сухом климатических районах по ГОСТ 16350-80, в которых средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха выше 40 С, и сочетание температуры, равной или выше О С, и относительной влажности, равной или выше 80%, наблюдается более 1 часов в сутки за непрерывный период более двух месяцев в году.

Изделия в различных климатических исполнениях в зависимости от места размещения при эксплуатации в воздушной среде на высотах до 4300 м изготавливают по категориям размещения изделий.

Разрабатываемый блок интерфейсных адаптеров предназначен для эксплуатации в помещениях (объемах) с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например, в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других помещениях (отсутствие воздействия атмосферных осадков, прямого солнечного излучения, ветра, песка, пыли наружного воздуха, отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги) , а конкретнее - в лабораторных, капитальных жилых и других подобного типа помещениях. Следовательно, блок интерфейсных адаптеров относится к категории исполнения 4.2.

Нормальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации изделий принимают равными следующим значениям:

верхнее рабочее значение температуры окружающего

воздуха при эксплуатации, С + 35;

нижнее рабочее значение температуры окружающего

воздуха при эксплуатации, С +10;

верхнее предельное рабочее значение температуры

окружающего воздуха при эксплуатации, С +40;

нижнее предельное рабочее значение температуры

окружающего воздуха при эксплуатации, С +1;

величина изменения температуры окружающего воздуха

за 8 ч., С 40;

верхнее значение относительной влажности при 25 С, % 80;

среднегодовое значение относительной влажности при 20 С, %60;

среднегодовое значение абсолютной влажности, гм 10;

верхнее рабочее значение атмосферного

давления, кПа (мм рт. ст.) 106,7 (800);

нижнее рабочее значение атмосферного

давления, кПа (мм рт. ст.) 86,6 (650);

нижнее предельное рабочее значение атмосферного

давления, кПа (мм рт. ст.) 84,0 (630).

Указанное верхнее значение относительной влажности воздуха нормируется также при более низких температурах; при более высоких температурах относительно влажность ниже.

Так как нормированное верхнее значение относительной влажности 80%, то конденсация влаги не наблюдается.

Содержание в атмосфере на открытом воздухе коррозионно-активных агентов:

сернистый газ, мг/м, не более 0,025;

хлориды, мг/м, не более 0,00035.

Содержание коррозионно-активных агентов в атмосфере помещений категории 4 в 2-5 раз меньше указанного и устанавливается на основании измерений, но так как данные измерений отсутствуют, то содержание коррозионно-активных агентов принимаем равным 30 % указанного.

За нормальные значения факторов внешней среды при испытаниях изделия (нормальные климатические условия испытаний) принимаются следующие:

температура, С +2510;

относительная влажность воздуха, % 45...80;

атмосферное давление, мм рт. ст. 630...800.

Так как блок интерфейсных адаптеров предназначен для работы в нормальных условиях, в качестве номинальных значений климатических факторов указанные выше принимают нормальные значения климатических факторов указанные выше.

За эффективную температуру окружающей среды (при тепловых расчетах) принимается максимальное значение температуры.

За эффективные значения сочетания влажности и температуры при расчетах параметров изделия, изменение которых вызывается сравнительно длительными процессами, принимаются среднемесячные значения сочетаний влажности и температуры в наиболее теплый и влажный период (с учетом продолжительности их воздействия ).

За эффективные значения концентрации агрессивной среды принимают среднее логарифмическое значение содержания коррозионно-активных агентов, соответствующего данному типу атмосферы.

За эффективное значение давления воздуха принимается среднее значение давления.

Группа условий эксплуатации по коррозионной активности для металлов и сплавов без покрытий, а также с неметаллическими и неметаллическими неорганическими покрытиями - 1.

Группа условий эксплуатации в зависимости от климатического исполнения к категории размещения изделия (УХЛ 4.2) - 1.

Условия хранения изделий определяются местом их размещения, макроклиматическим районом и типом атмосферы и характеризуется совокупностью климатических факторов, воздействующих при хранении на упакованные или законсервированные изделия. Согласно ГОСТ 15150-69, для проектируемого изделия удовлетворительными являются условия хранения в отапливаемых и вентилируемых складах, хранилищах с кондиционированием воздуха, расположенных в любых макроклиматических районах.

Обозначения такого хранилища: основное - 1, буквенное - Л, текстовое “отапливаемое хранилище”. Климатические факторы, характерные для данных условий хранения:

температура воздуха, С +5...+40;

максимальное значение относительной влажности

воздуха при +5 С, % 80;

среднегодовое значение относительной влажности

воздуха при 20 С, % 60;

пылевое загрязнение незначительно;

действие солнечного излучения, дождя, плесневых грибков отсутствует.

Условия транспортирования данного изделия являются такими же, как и условия хранения 5. Транспортировка осуществляется в закрытых транспортных средствах, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе.

Климатические факторы, характерные для данных условий транспортировки:

температура воздуха, С -50...+50;

максимальное значение относительной влажности

воздуха при -50 С, % 100;

среднегодовое значение влажности воздуха при 20 С, % 60;

пылевое загрязнение незначительно.

3.2 Анализ дестабилизирующих факторов

По ГОСТ 11478 - 88 аппаратуру в зависимости от условий эксплуатации подразделяют на 4 группы. Разрабатываемое устройство относится к группе 1 (условия эксплуатации - в лабораторных, капитальных жилых и других подобных помещениях).

На аппаратуру этой группы действуют следующие дестабилизирующие факторы:

синусоидальные вибрации;

различные механические воздействия при транспортировке;

пониженная и повышенная температура среды;

повышенная влажность воздуха;

воздействие пыли.

Для того чтобы выяснить, как поведет себя аппаратура при воздействии этих факторов, а также для проверки соответствия ее установленным в техническом задании требованиям, проводят испытания аппаратуры на воздействие внешних механических и климатических факторов.

Испытания, проводимые для данной группы аппаратуры и значения механических и климатических факторов, которые она должна выдерживать, указаны в ГОСТ 11478-88.

При испытании на воздействие пониженной температуры среды и повышенной влажности в ТЗ на аппаратуру допускается по согласованию с заказчиком устанавливать значения рабочей пониженной температуры и относительной влажности, отличное от указанных в ГОСТ 11478-88.

При испытании на воздействие пониженной температуры среды и повышенной влажности в ТЗ на аппаратуру допускается по согласованию с заказчиком устанавливать значения рабочей пониженной температуры и относительной влажности, отличное от указанных в ГОСТ 11478-88.

Испытания рекомендуется проводить на одних и тех же образцах аппаратуры в следующей последовательности:

механические испытания;

испытание на воздействие повышенной температуры среды;

испытание на воздействие повышенной влажности;

испытание на воздействие пониженной температуры среды.

Испытания на воздействие пыли и на прочность при падении рекомендуется проводить на образцах аппаратуры, которые не подвергались испытаниям других видов.

Испытание включает следующий ряд операций, проводимых последовательно:

начальная стабилизация (если требуется);

начальные проверки и начальные измерения (если требуется);

выдержка;

конечная стабилизация (если требуется);

заключительные проверки и измерения (если требуется).

До и после испытания значения параметров и характеристик должны соответствовать требованиям для нормальных климатических условий, установленных в стандартах на аппаратуру.

Аппаратуру считают выдержавшей испытание, если:

не нарушена сохранность внешнего вида;

после испытания характеристики и параметры аппаратуры соответствуют требованиям, установленным в стандартах или ТУ на аппаратуру и в ПИ для испытаний данного вида.

4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ, УНИФИЦИРОВАННЫХ УЗЛОВ, УСТАНОВОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И МАТЕРИАЛОВ КОНСТРУКЦИИ

4.1 Выбор и обоснование элементной базы

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14