Патент на изобретение №2204843
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЦИФРОВАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОБРАБОТКИ АНАЛОГОВОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ
(57) Реферат: Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может использоваться в цифровых вычислительных системах при обработке радиолокационной информации для обеспечения взаимодействия зенитной самоходной установки (ЗСУ) с батарейным командным пунктом (БКП), решения задач управления вооружением и радиолокационной станцией (РЛС) ЗСУ при боевой работе, проверки правильности функционирования системы ЗСУ в режиме контроля, обеспечения тренировки расчета ЗСУ. При этом обеспечивается технический результат в виде увеличения объема обрабатываемой радиолокационной информации, улучшения точностных и вероятностно-временных характеристик управления и повышения боевой эффективности. Система содержит блок преобразования входной и выходной информации, блок обработки информации, модуль математического акселератора, пульт оператора с клавиатурой и видеомонитор. Технический результат достигается благодаря тому, что блок преобразования входной и выходной информации дополнительно содержит четыре модуля аналого-цифровых преобразователей (АЦП), блок обработки информации дополнительно содержит модуль обмена телекодовой информацией, при этом система дополнительно содержит модуль управления аналого-цифровыми преобразователями, модуль релейных команд, модуль преобразования сигналов для сопряжения с центральным процессором и тренировочный модуль. 9 з.п.ф-лы, 11 ил., 2 табл. Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, а именно к цифровым вычислительным системам для обработки радиолокационной информации. Известен счетно-решающий прибор зенитной самоходной установки “Шилка” (ЗСУ-23-4), предназначенной для противовоздушной обороны (ПВО) подразделений мотострелковых (танковых) полков (см. С.И. Петухов, И.В. Шестов “История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных Войск России”, издательство “ВПК”, Москва, 1998 г., часть I, стр. 238). Недостатком данного аналога являются низкая разрешающая способность, ограниченные функциональные возможности. Наиболее близким аналогом заявляемому техническому решению (прототипом) является счетно-решающий прибор зенитной самоходной установки “Шилка” (ЗСУ-23-4М3) (см. С.И. Петухов, И.В. Шестов “История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных Войск России”, издательство “ВПК”, Москва, 1998 г., часть I, стр. 240). Недостатками известного технического решения являются: отсутствие на рабочем месте командира зенитной самоходной установки (ЗСУ) средств отображения информации, необходимой для принятия решения; отсутствие возможности автоматического (автоматизированного) приема и ввода в аппаратуру ЗСУ целеуказаний вышестоящего начальника; отсутствие возможности автоматической (автоматизированной) выдачи донесений об обнаруженных воздушных объектах, положении, состоянии, боевой готовности и боевых действиях ЗСУ вышестоящему начальнику; низкая вероятность поражения цели вследствие недостаточной точности вычисления углов наведения зенитных автоматов; значительное работное время, особенно при отработке целеуказаний старшего начальника; низкая эффективность ведения огня по маневрирующим целям вследствие недостаточного быстродействия используемых вычислительных средств; невозможность диагностирования работоспособности аппаратуры с дискретностью до модуля. Известная цифровая вычислительная система для обработки аналоговой радиолокационной информации состоит из блока преобразования входной и выходной информации, содержащего модуль питания, и блока обработки информации, содержащего системный блок Intel-совместимой ЭВМ с модулями стандартной конфигурации и модулем математического акселератора, подключенными к внутренней системной шине, а также пульта оператора с клавиатурой, видеомонитора, подключенных к системному блоку персональной ЭВМ блока обработки информации, распределительной коробки, соединенной по цепям управления с пультом оператора и центральным приводом сервосистемы и цепям электропитания с видеомонитором, блоком преобразования входной и выходной информации и блоком обработки информации. Целью настоящего изобретения является увеличение объема обрабатываемой радиолокационной информации, улучшение точностных и вероятностно-временных характеристик управления и повышение боевой эффективности. Для получения данного технического результата в устройстве блок преобразования входной и выходной информации дополнительно содержит четыре модуля аналого-цифровых преобразователей (АЦП), по два входа двух первых модулей соединены с радиолокационной станцией, один вход третьего модуля АЦП – с центральным приводом сервосистемы, а второй вход третьего модуля АЦП и два входа четвертого модуля АЦП – с гироазимутгоризонталью, модуль управления аналого-цифровыми преобразователями, первый вход-выход которого соединен по внутренней шине блока преобразования входной и выходной информации с третьими входами-выходами модулей аналого-цифровых преобразователей, модуль релейных команд, первый вход которого соединен с танковой навигационной аппаратурой, два входа-выхода соединены соответственно с радиолокационной станцией и линейными цепями радиоприемника и радиопередатчика, блок обработки информации дополнительно содержит модуль обмена телекодовой информацией, вход, выход и вход-выход которого соединены соответственно с выходом радиоприемника, радиопередатчика и третьим входом-выходом модуля релейных команд, модуль преобразования сигналов для сопряжения с центральным процессором, два входа-выхода которого соединены соответственно со вторым входом-выходом модуля управления аналого-цифровыми преобразователями и радиолокационной станцией, тренировочный модуль, два входа-выхода которого соединены соответственно с четвертым входом-выходом модуля релейных команд и радиолокационной станцией, модуль обмена телекодовой информацией, модуль преобразования сигналов для сопряжения с центральным процессором и тренировочный модуль соединены с внутренней системной шиной блока обработки информации. Модуль аналого-цифровых преобразователей содержит мультиплексор, четыре группы информационных входов которого являются входами модуля, узел управления модулем, четыре входа которого “Адрес регистра”, “Адрес мультиплексора”, “Сигнал запуска” и “Сигнал записи” и один выход “Конец преобразования” являются соответствующими входами и выходом модуля, выход “Адрес мультиплексора” соединен с управляющим входом мультиплексора, аналого-цифровой преобразователь “Угол-код”, четыре входа которого соединены с четырьмя информационными выходами мультиплексора, а управляющий вход “Запуск АЦП” – с соответствующим выходом узла управления модулем, узел сопряжения с локальной шиной блока преобразования входной и выходной информации, два входа которого соединены соответственно с выходом аналого-цифрового преобразователя “Угол-код” и выходом “Запись” узла управления модулем, а выход – с выходом модуля. Модуль управления аналого-цифровыми преобразователями содержит узел генератора и управления модулями аналого-цифровых преобразователей, четыре выхода которого “Адрес регистра”. “Адрес мультиплексора”. “Сигнал запуска” и “Сигнал записи” и вход “Конец преобразования” являются соответствующими выходами и входом модуля, узел сопряжения локальной шины блока преобразования входной и выходной информации с блоком обработки информации, первый выход которого “Вкл ФК” и два входа “Строб записи” и “Адрес регистра” соединены с соответствующими входом и выходами узла генератора и управления модулями аналого-цифровых преобразователей, вход “Локальная шина” является вторым входом модуля, два выхода “Шина данных” и “Шина адреса” и один вход “Включение ФК” являются соответственно выходами и входом модуля. Модуль релейных команд содержит узел опторазвязок, узел формирователя релейных выходов, узел проводных линий связи телекодовой информации, входы и выходы которых являются соответственно входами и выходами модуля. Модуль обмена телекодовой информацией содержит субмодуль сопряжения с системной шиной, состоящий из узда задания адреса, схемы управления M1, первый вход которой соединен с системной шиной, схемы управления интерфейсом, первый и второй входы которой соединены соответственно с выходом схемы управления M1 и с системной шиной, а два выхода – с системной шиной, схемы управления М2, три входа которой соединены с системной шиной, а первый выход – с третьим входом схемы управления интерфейсом, последовательно соединенных первого, второго, третьего и четвертого регистров данных, первые входы которых соединены с системной шиной, регистра приема-передачи, первый вход которого соединен с системной шиной, дешифратора выборки регистра записи, три входа которого соединены соответственно с системной шиной, третьим выходом схемы управления интерфейсом, схемы управления M1 и схемы управления М2, четыре первых выхода – соответственно со вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого регистров данных, а пятый выход – со вторым входом регистра приема-передачи, дешифратора выборки регистра чтения, три входа которого соединены соответственно с системной шиной, третьим выходом схемы управления интерфейсом и третьим выходом схемы управления М2, первой схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с шестым выходом дешифратора выборки регистра записи, регистра включения передачи, два входа которого соединены соответственно с седьмым выходом дешифратора выборки регистра записи и выходом первой схемы ИЛИ, триггера запроса цикловой синхронизации, два входа которого соединены соответственно с седьмым выходом дешифратора выборки регистра записи и первой схемы ИЛИ, триггера запроса передачи, первый вход которого соединен с четвертым выходом дешифратора выборки регистра записи, регистра выключения передачи, два входа которого соединены соответственно с выходом регистра включения передачи и выходом первой схемы ИЛИ, второй схемы ИЛИ, два входа которой соединены соответственно с выходом триггера запроса цикловой синхронизации и выходом триггера запроса передачи, триггера запроса приема, триггера управления буфером, первый выход которого соединен соответственно с третьим входом первого регистра данных и четвертыми входами второго, третьего и четвертого регистров данных, регистра состояния, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом дешифратора выборки регистра чтения и выходом второй схемы ИЛИ, а выход – с системной шиной, третьей схемы ИЛИ, два входа которой соединены соответственно с выходом второй схемы ИЛИ и выходом триггера запроса приема, а выход – с системной шиной, субмодуль приемника, состоящий из схемы декодирования биимпульсных сигналов, первый вход которого является входом модуля, генератора-распределителя импульсов, первый выход которого соединен со вторым входом схемы декодирования биимпульсных сигналов, фазового дискриминатора, первый вход которого соединен с первым выходом схемы декодирования биимпульсных сигналов, а первый выход – с первым входом генератора-распределителя импульсов, декодирующего узла, два входа которого соединены соответственно со вторым выходом схемы декодирования биимпульсных сигналов и вторым выходом генератора-распределителя импульсов, схемы стыка с интерфейсным модулем, четыре входа которой соединены соответственно со вторым выходом дешифратора выборки регистра чтения субмодуля сопряжения с системной шиной, с выходом декодирующего узла, вторым выходом генератора-распределителя импульсов, вторым выходом схемы декодирования биимпульсных сигналов, а четыре выхода соединены соответственно со вторым входом схемы управления Ml субмодуля сопряжения с системной шиной, первым входом триггера запроса приема субмодуля сопряжения с системной шиной, с третьим и четвертым входами регистра состояния субмодуля сопряжения с системной шиной, первого задающего генератора, два входа которого соединены с первыми двумя выходами регистра приема-передачи субмодуля сопряжения с системной шиной, а выход – с третьим входом схемы декодирования биимпульсных сигналов, вторым входом фазового дискриминатора и третьим входом генератора-распределителя импульсов, схемы цикловой синхронизации, два входа которой соединены соответственно со вторыми выходами схемы декодирования биимпульсных сигналов и генератора-распределителя импульсов, а выход – с четвертым входом генератора-распределителя импульсов, субмодуль передатчика, состоящий из формирователя-распределителя импульсов, два выхода которого соединены соответственно со вторыми входами триггера запроса передачи и триггера запроса приема субмодуля сопряжения с системной шиной, второго задающего генератора, вход которого соединен с третьим выходом регистра приема-передачи субмодуля сопряжения с системной шиной, а выход – с входом формирователя-распределителя импульсов, формирователя циклов синхронизации, два входа которого соединены с третьим и четвертым выходами формирователя-распределителя импульсов, а первый выход – со вторым входом первой схемы ИЛИ субмодуля сопряжения с системной шиной, кодирующего узла, три входа которого соединены соответственно с третьим и пятым выходами формирователя-распределителя импульсов и выходом четвертого регистра данных субмодуля сопряжения с системной шиной, формирователя служебных кодовых комбинаций, шесть входов которого соединены соответственно с шестым выходом формирователя-распределителя импульсов, четвертым выходом регистра приема-передачи субмодуля сопряжения с шиной, двумя выходами формирователя циклов синхронизации, третьим и четвертым выходами формирователя-распределителя импульсов, формирователя информационных кодовых комбинаций, три входа которого соединены соответственно с пятым выходом формирователя-распределителя импульсов, кодирующего узла и выходом четвертого регистра данных субмодуля сопряжения с системной шиной, формирователя биимпульсных сигналов, три входа которого соединены соответственно с выходом регистра выключения передачи субмодуля сопряжения с системной шиной, третьим и седьмым выходами формирователя-распределителя импульсов, коммутатора кодовых комбинаций, три входа которого соединены соответственно с выходом формирователя служебных кодовых комбинаций, формирователя информационных кодовых комбинаций и вторым выходом триггера управления буфером, а выход – с четвертым входом формирователя биимпульсных сигналов, субмодуль коммутатора цепей стыка с каналообразующей аппаратурой, состоящий из коммутатора проводной линии связи, первый вход которого соединен с пятым выходом регистра приема-передачи субмодуля сопряжения с системной шиной, второй вход – с выходом формирователя биимпульсных сигналов субмодуля передатчика, третий вход и выход – с выходом проводной линии связи и входом радиоканала, коммутатора радиостанции, три входа которого соединены соответственно с пятым выходом регистра приема-передачи субмодуля сопряжения с системной шиной, выходом формирователя биимпульсных сигналов субмодуля передатчика и выходом радиоканала, а два выхода – с входами радиоканала и проводной линии связи, коммутатора сигналов радиоприемника, два входа которого соединены соответственно с пятым выходом регистра приема-передачи субмодуля сопряжения с системной шиной и выходом формирователя биимпульсных сигналов, первый выход соединен с пятым входом схемы декодирования биимпульсных сигналов субмодуля приемника, второй и четвертый выход соединены с входами радиоканала и проводной линии связи. Модуль преобразования сигналов для сопряжения с центральным процессором содержит селектор адреса модуля, дешифратор адреса регистра и шинный формирователь, первые входы которых подключены к системной шине, узел приема кодов от блока преобразования входной и выходной информации, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу блока преобразования входной и выходной информации и к первому выходу дешифратора адреса регистра, аналого-цифровые преобразователи, первые входы которых подключены к системам слежения РЛС, вторые входы – к первому выходу дешифратора адреса регистра, а выходы – по шине данных ко второму входу шинного формирователя, узел приема кода дальности РЛС, вход которого подключен к системе дальности РЛС, а выход – ко второму входу шинного формирователя, переключатель адреса, выход которого подключен ко второму входу селектора адреса модуля, регистры кода, входы которых соединены с вторыми выходами дешифратора адреса регистра и по шине данных с выходами узла приема кодов, аналого-цифровых преобразователей и узла приема кодов дальности РЛС, регистр режима, входы которого подключены к третьим выходам узла приема кодов и по шине данных к аналого-цифровым преобразователям и узлу приема кода дальности, источник опорного напряжения, цифроаналоговые преобразователи, первые входы которых соединены с выходами регистров кода, второй вход – с выходом источника опорного напряжения, а выходы подключены к центральному приводу сервосистемы, коммутатор цифроаналоговых преобразователей, вход которого подключен к выходу регистра режима, а выходы – соответственно к входам аналого-цифровых преобразователей. Тренировочный модуль содержит схему сравнения адреса модуля, дешифратор адреса регистра, первый шинный формирователь, первые входы которых подключены к системной шине, второй шинный формирователь, входы которого соединены с выходами модуля релейных команд, переключатель адреса, выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения адреса модуля, регистры слова, два входа которых соединены соответственно с выходом дешифратора адреса регистра и первого и второго шинных формирователей, регистр команд, входы которого подключены к выходам первого и второго шинных формирователей, а выход – к первому выходу модуля, счетчик Х и счетчик Y, три входа которых соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей, дешифратора адреса регистра и третьей группой входов модуля (от модуля релейных команд), а выходы – с входами регистров слова и команд, генератор с автоподстройкой, первый счетчик  , соединенный с выходом генератора с автоподстройкой, схему управления, входы которой являются четвертыми входами модуля, а два выхода соединены соответственно с входом генератора с автоподстройкой и вторым входом первого счетчика , второй счетчик D, два входа которого соединены с пятым входом модуля, первую схему сравнения и вторую схему сравнения D, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков и D, а вторые входы – с выходом регистров слова, выходной формирователь, два входа которого соединены с выходами первой и второй D схем сравнения, а выход является вторым выходом модуля, подключенным к радиолокационной станции.
Узел опторазвязок содержит n каналов, состоит из последовательно соединенных входного делителя напряжения и оптопары, вход и выход соответственно делителя напряжения и оптопары являются входом и выходом узла.
Узел формирования релейных выходов содержит m каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного согласующего каскада на триггере Шмидта, формирователя вытекающего тока и реле, вход и выход соответственно входного согласующего каскада и реле являются входом и выходом узла.
Узел проводных линий связи телекодовой информации содержит k приемных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного согласующего трансформатора, усилителя входного сигнала, фильтра нижних частот, усилителя-ограничителя, формирователя цифрового приемного сигнала, и k передающих каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного каскада опторазвязок, регулируемого усилителя-инвертора, усилителя мощности, выходного линейного трансформатора, вход входного согласующего трансформатора и выход формирователя цифрового приемного сигнала, вход входного каскада опторазвязок и выход выходного линейного трансформатора являются входами и выходами узла.
Перечень чертежейНа фиг.1 приведена структурная схема цифровой вычислительной системы для обработки аналоговой радиолокационной информации. На фиг. 2 приведена структурная схема блока преобразования входной и выходной информации. На фиг.3 приведена структурная схема модуля аналого-цифровых преобразователей. На фиг.4 приведена структурная схема модуля управления аналого-цифровыми преобразователями. На фиг.5 приведена структурная схема модуля обмена телекодовой информацией. На фиг.6 приведена структурная схема модуля преобразования сигналов для сопряжения с центральным процессором. На фиг.7 приведена структурная схема тренировочного модуля. На фиг.8 приведена структурная схема пульта оператора. На фиг.9 приведен внешний вид лицевой панели клавиатуры пульта оператора. На фиг.10 приведен внешний вид лицевой панели со схематическим обозначением органов управления и индикации пульта оператора. На фиг.11 приведен общий вид технических средств цифровой вычислительной системы для обработки аналоговой радиолокационной информации. Пример варианта выполнения изобретения Цифровая вычислительная система (ЦВС) для обработки аналоговой радиолокационной информации (фиг.1) содержит блок преобразования входной и выходной информации 1 (фиг.2), состоящий из четырех модулей аналого-цифровых преобразователей 2, модуля управления аналого-цифровыми преобразователями 3, модуля релейных команд 4 и модуля питания 5, блок обработки информации 6, состоящий из стандартного системного блока ЭВМ, модуля обмена телекодовой информацией 7, модуля преобразования сигналов для сопряжения с центральным процессором 8, тренировочного модуля 9, модуля математического акселератора 10, соединенных с модулями системного блока внутренней шиной, пульта оператора 11, видеомонитора 12, распределительной коробки 13. Цифровая вычислительная система подключается к блокам радиолокационно-приборного комплекса ЗСУ с помощью следующих внешних цепей: к радиостанции – 14, к проводным каналам связи – 15, к радиолокационной станции – 16, к центральному приводу сервосистемы – 17, к гироазимутгоризонтали – 18, к танковой навигационной аппаратуре – 19. Модуль аналого-цифровых преобразователей 2 (фиг.3) содержит мультиплексор 20, преобразователь “Угол-код” 21, узел управления модулем 22, узел сопряжения с локальной шиной 23 блока преобразования входной и выходной информации 1. Модуль управления аналого-цифровыми преобразователями 3 (фиг.4) содержит генератор и узел управления модулями 24 и узел сопряжения 25 локальной шины блока 1 с блоком 6. Модуль обмена телекодовой информацией 7 (фиг.5) содержит субмодуль сопряжения с системной шиной (СБСШ) 26, субмодуль приемника (СБПРМ) 27, субмодуль передатчика (СБПРД) 28, субмодуль коммутатора цепей стыка с каналообразующей аппаратурой (СБККА) 29. Субмодуль сопряжения с системной шиной 26 содержит узел задания адреса (УЗА) 30, схему управления Ml (УПРМ 1) 31, схему управления интерфейсом (СУИ) 32, схему управления М2 (УПРМ 2) 33, регистр данных (РгД1) 34, регистр данных (РгД2) 35, регистр данных (РгД3) 36, регистр данных (РгД4) 37, регистр приема-передачи (Рг ПРМ/ПРД) 38, дешифратор выборки регистра записи 39, дешифратор выборки регистра чтения 40, первую схему ИЛИ 41, регистр включения передачи 42, триггер запроса цикловой синхронизации 43, триггер запроса передачи 44, регистр выключения передачи 45, вторую схему ИЛИ 46, триггер запроса приема 47, триггер управления буфером 48, регистр состояния 49, третью схему ИЛИ 50. Субмодуль приемника 27 содержит схему декодирования биимпульсных сигналов 51, генератор-распределитель импульсов 52, фазовый дискриминатор 53, декодирующее устройство 54, схему стыка с интерфейсом модуля 55, первый задающий генератор 56, схему цикловой синхронизации 57. Субмодуль передатчика 28 содержит формирователь-распределитель импульсов 58, второй задающий генератор 59, формирователь циклов синхронизации 60, кодирующее устройство 61, формирователь служебных кодовых комбинаций 62, формирователь информационных кодовых комбинаций 63, формирователь биимпульсных сигналов 64, коммутатор кодовых комбинаций 65. Субмодуль коммутатора цепей стыка с каналообразующей аппаратурой 29 содержит коммутатор проводной линии связи 66, коммутатор сигналов радиостанции 67, коммутатор сигналов радиоприемника 68. Модуль преобразования сигналов для сопряжения с центральным процессором 8 (фиг.6) содержит селектор адреса модуля 69, дешифратор адреса регистра 70, шинный формирователь 71, первый узел приема кодов 72, аналого-цифровые преобразователи 73, узел приема кода дальности от РЛС 74, переключатель адреса 75, регистры кода 76, регистр режима 77, источник опорного напряжения 78, цифроаналоговые преобразователи 79, коммутатор цифроаналоговых преобразователей 80. Тренировочный модуль 9 (фиг.7) содержит схему сравнения адреса модуля 81, дешифратор адреса регистра 82, первый шинный формирователь 83, второй шинный формирователь 84, генератор с автоподстройкой 85, схему управления 86, первый счетчик 87, второй счетчик 88, переключатель адреса 89, регистры слова 90, регистр команд 91, счетчик Y 92, счетчик Х 93, первую схему сравнения 94, вторую схему сравнения 95, выходной формирователь 96. Пульт оператора 11 (фиг.8) содержит первый узел индикации и дистанционного управления (УИДУ) 97, второй узел индикации и дистанционного управления 98, узел регулировки аналоговых сигналов (УРАНС) 99 и клавиатуру (КЛ) 100. Назначение и общее описание ЦВС Заявляемое устройство является цифровой вычислительной системой (ЦВС) радиолокационно-приборного комплекса (РПК) зенитной самоходной установки (ЗСУ). ЦВС предназначена для обеспечения взаимодействия ЗСУ с батарейным командным пунктом (БКП), решения задач управления вооружением и радиолокационной станцией (РЛС) ЗСУ при боевой работе, проверки правильности функционирования систем ЗСУ в режиме контроля, для обеспечения тренировки расчета ЗСУ. При боевой работе ЗСУ ЦВС обеспечивает: – решение задачи стабилизации линии визирования РЛС; – выработку полных углов наведения зенитных автоматов (ЗА); – решение задачи стабилизации линии выстрела; – режим инерционного наведения РЛС и ЗА; – прием от БКП и выдачи в РЛС данных внешнего целеуказания; – выработку информационных и разовых релейных сигналов управления. При контроле характеристик систем ЗСУ ЦВС обеспечивает проведение: – автономных регламентных проверок систем РПК; – комплексной проверки ЗСУ. В режиме тренировки ЦВС обеспечивает работу расчета ЗСУ по имитируемой воздушной обстановке (имитируемым воздушным целям, шумовым и воздушным помехам). ЦВС размещается в башне боевого отделения ЗСУ на рабочем месте (РМ) командира ЗСУ и функционирует совместно с системами ЗСУ: радиолокационной станцией, гироазимутгоризонталью (ГАГ), центральным приводом сервосистемы (ЦПСС), танковой навигационной аппаратурой (ТНА), сервосистемой (СС). Программное обеспечение (ПО) ЦВС состоит из рабочей и тестовой компонент. Рабочая компонента ПО (“Боевой режим”) предназначена для обеспечения боевой работы ЦВС. Тестовая компонента ПО (“Режим контроля”) предназначена для проверки работоспособности технических средств самой ЦВС и состоит из теста функционального контроля при начальном включении и тест-мониторной системы, обеспечивающих проверку оборудования и локализацию неисправностей с точностью до сменного модуля. Блок преобразования входной и выходной информации 1 предназначен для преобразования информации, поступающей от РЛС, ГАГ, ЦПСС, ТНА, в форму, пригодную для обработки ЭВМ, и обратного преобразования для выдачи на исполнительные механизмы ЗСУ. Модуль 2 представляет собой трехканальный шестнадцатиразрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Сигналы от трех датчиков углов систем ЗСУ поступают на каждый модуль 2 по каналам sin угла грубого отсчета (ГО), sin угла точного отсчета (ТО), cos угла ГО, cos угла ТО на четырехвходовой мультиплексор 20, который обеспечивает коммутацию на входах АЦП “Угол-код” 21 входных сигналов в соответствии с сигналом “адрес мультиплексора”, вырабатываемым узлом управления 22 в модуле 3. Четвертый вход мультиплексора используется при проведении функционального контроля (ФК), при этом соответствующее воздействие подается со стороны модуля 8 системного блока 6. Все преобразования по 12 каналам АЦП (четыре модуля 2) производятся за последнюю миллисекунду пятимиллисекундного цикла. При этом процесс преобразования и временного хранения кодов текущего значения углов синхронизированы сигналами “адрес регистра”, “сигнал запуска”, “сигнал записи”, формируемыми узлом управления в модуле 3 и поступающими через узел сопряжения с локальной шиной 23. Промежуточные значения кодов преобразования хранятся в шестнадцатиразрядном буферном регистре узла сопряжения с локальной шиной, откуда побайтно по внутриблочной шине данных модулей 2, 3 переписываются в регистры узла сопряжения межблочного интерфейса (между блоком 1 и модулем 8) в модуль 3. Модуль 3 предназначен для выработки сигналов синхронизации процессов преобразования, хранения промежуточных значений кодов углов поворота роторов датчиков углов, организации межблочного интерфейса. Сигналы синхронизации вырабатываются узлом генератора и управления 24 и через узел сопряжения локальной шины 25 передаются в модули 2 и блок 6. Модуль релейных команд 4 функционально состоит из узла опторазвязок на 12 входов, узла формирователя восьми релейных выходов, узла проводных линий связи телекодовой информации. Узел опторазвязок предназначен для преобразования входных релейных команд радиолокационной станции, центрального привода сервосистемы и танковой навигационной аппаратуры амплитудой 27 В в сигналы ТТЛ-уровня, пригодные для ввода в ЭВМ. Узел формирователя релейных выходов предназначен для преобразования позиционных кодов команд, формируемых ЭВМ, в выходные релейные команды амплитудой 27 В. Узел проводных линий связи телекодовой информации обеспечивает передачу-прием по физическим линиям сигналов с биимпульсным кодированием на скорости 2400 бит/с, 4800 бит/с и состоит из входного и выходного каскадов. Приемный каскад состоит из соединенных последовательно входного согласующего трансформатора, усилителя входного сигнала, фильтра нижних частот (ФНЧ), усилителя-ограничителя, формирователя цифрового приемного сигнала для входного каскада демодулятора модуля 7. Передающий каскад состоит из последовательно соединенных каскада опторазвязок, регулируемого усилителя-инвертора, усилителя мощности, выходного линейного трансформатора. Модуль питания 5 обеспечивает вторичным напряжением электронные модули, входящие в блок 1. Модуль 5 обеспечивает: – два независимых канала напряжением 5 В с незаземленными полюсами с максимальным током нагрузки до 3 А в каждом; – четыре независимых канала напряжением 15 В с незаземленными полюсами с максимальным током нагрузки до 1 А в каждом. Блок обработки информации 6 предназначен в качестве управляющего звена (ЭВМ) для сбора, обработки, хранения информации от датчиков и органов управления ЗСУ, информации от БКП, а также для выработки управляющих воздействий на исполнительные устройства ЗСУ. Блок 6 построен по магистрально-модульному принципу: стандартные модули ЭВМ и модули 7, 8, 9, входящие в состав блока, объединены единой магистралью информационного обмена (системная магистраль). В качестве системной магистрали (как один из вариантов) может быть реализована шина ISA ЭВМ типа IBM PC AT. Системная магистраль блока (далее по тексту – шина) представляет собой набор сигнальных линий (адрес, данные, управление) и линии питания, служащих для подключения к процессору устройств ввода-вывода и других электронных узлов, размещенных на отдельных печатных платах. Максимальное адресное пространство, поддерживаемое шиной, составляет 16 Мбайт (24 линии адреса). Адресное пространство устройств ввода-вывода составляет 64 Кбайта (16 адресных линий). Из них первые 256 адресов зарезервированы для контроллера прерываний, часов реального времени, таймера-счетчика и других устройств, присутствующих в стандартной архитектуре IBM PC AT. Блок 6 включает в свой состав следующие стандартные функциональные узлы ЭВМ (на фиг.1 не показаны): – центральный процессор (ЦП); – оперативную память (ОЗУ); – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); – КЭШ-память; – стандартные ресурсы системной платы IBM PC AT (ISA – BUS, таймер, контроллер прерываний, контроллер прямого доступа к памяти, часы реального времени с питанием от внешнего источника); – контроллер клавиатуры; – контроллер SVGA, видеопамять 1 Мбайт; – два контроллера RS232C (СОМ1, COM2); – контроллер параллельного порта (LPT1); – контроллер IDE накопителя на жестком магнитном диске; – контроллер накопителя на гибком магнитном диске (НГМД) (SA-450); – выход для подключения динамического громкоговорителя, входы сигналов “RESET”. “KEYLOCK” и вход батарейного питания. Модуль 7 представляет собой модем, обеспечивающий совместно с ПО ЦВС телекодовый обмен радиолокационной и другой информацией в реальном масштабе времени по алгоритмам, например, аппаратуры типа Т235-1Л, работающей в режиме “ОК-ОДК 2”. Технические характеристики модуля приведены в табл.1. Модуль 8 обеспечивает: – выработку сигнала прерывания в ЦП с частотой 5 мс; – преобразование аналоговых сигналов ошибки сопровождения цели РЛС по азимуту и углу места от систем слежения РЛС в десятиразрядные дополнительные двоичные коды и запись их значений в порты, доступные по чтению со стороны ЦП; – преобразование последовательного кода наклонной дальности до цели от РЛС в пятнадцатиразрядный параллельный код и запись его значения в порт, доступный по чтению со стороны ЦП; – преобразование кодов, поступающих из ЦП, в биполярное напряжение постоянного тока; – преобразование восьмиразрядных кодов угловых величин, поступающих из блока 1, в шестнадцатиразрядные коды и запись их значений в порты, доступные по чтению со стороны ЦП. Модуль 9 совместно с ПО ЦВС обеспечивает работу ЗСУ в режиме тренировки расчета (оператора поиска-наводчика и оператора дальности) по имитируемой ЦВС первичной радиолокационной обстановке без включения передающего устройства РПК ЗСУ. Имитатор радиолокационной обстановки (РЛО) модуля 9 по данным, выдаваемым с ЭВМ, обеспечивает выдачу на аппаратуру РЛС импульсов для формирования на экране индикатора кругового обзора (ИКО) сектора местных помех (СМП), сектора шумовых помех (СШП) и пяти отметок целей (ОЦ) либо секторов СМП, СШП (по одному), сектора пассивных помех (СПП) и четырех отметок цели (ОЦ). Модуль 9 обеспечивает преобразование поступающих на него с ТНА (через блок 1) по цепям  X, Y импульсов в двоичный код текущих координат X, Y и выдачу их на ЭВМ. Обеспечивается установка исходных значений X, Y со стороны ЭВМ.
Модуль 9 обеспечивает хранение позиционных кодов релейных команд, формируемых ЭВМ, и выдачу их в модуль релейных команд 4 блока 1 (до восьми команд), а также ввод в ЭВМ команд, поступающих с модуля релейных команд 4 (до восьми команд).
Для обеспечения формирования отметки цели ЭВМ выдает на модуль коды дальности ОЦ и угла места имитируемой цели относительно верхней границы сканирования антенны. Импульсы ОЦ формируются в процессе сравнения заданной дальности и сектора по углу места ОЦ с текущими значениями дальности и угла места, снимаемыми с соответствующих счетчиков модуля.
Сравнение азимута ОЦ с текущим азимутом антенны РЛС производит ЭВМ. При совпадении текущего азимута с сектором ОЦ ЭВМ выдает на модуль метку ОЦ, которая разрешает выдачу импульса подсвета цели длительностью 0,5 мкс на ИКО.
Аналогично производится формирование импульсов СПП и СМП, с той только разницей, что начало и конец сигналов включения СПП и СМП по дальности определяются схемами сравнения дальности начальной и дальности конечной с дальностью текущей.
СШП не ограничивается ни по дальности, ни по углу места, поэтому сигнал включения СШП выдается прямо с регистра меток.
Коды текущих координат X, Y формируются в модуле с помощью реверсивных двоичных счетчиков, на входы “+1”, “-1” которых по цепям +Х, -X и +Y, -Y поступают импульсы от датчика путевых перемещений ТНА. Начальные (исходные) координаты записываются на счетчики X, Y с ЭВМ. При поступлении с ТНА импульсов эти координаты изменяются в сторону увеличения или уменьшения их значений.
Модуль 10 является акселератором математических вычислений.
В составе блока 6 модуль 10 используется как акселератор (ведомое шестнадцатиразрядное устройство на системной шине в пространстве адресов устройств ввода-вывода), который обеспечивает высокоскоростную обработку больших объемов однородной информации.
Пульт оператора 11 предназначен для ввода информации и команд управления оператором, а также для дистанционного управления питанием блоков 1, 6, преобразователя напряжения и регулировки аналоговых сигналов подсвета ОЦ, СПП, СШП, СМП.
Функционально пульт оператора 11 состоит из клавиатуры 100 и блока управления питанием и индикации устройств ЦВС и узла регулировки аналоговых эхо-сигналов РЛС 97, 98, 99.
Расположение и названия клавиш приведены на фиг.9.
Блок управления питанием и индикации пульта 11 функционально состоит из узла индикации и дистанционного управления системного блока (УИДУ) 97, УИДУ блока 1 – 98, узла регулировки аналоговых сигналов (УРАНС) 99.
Расположение и название органов управления и индикации блока управления питанием и индикации приведены на фиг.10.
УИДУ предназначен для управления ЭВМ системным блоком 6. Функции этого узла исполняют органы управления и индикаторы, расположенные под общей гравировкой.
Единичные индикаторы:ТГ – тепловая готовность. Индикация режима готовности означает, что температура внутри системного блока, в зоне электронных модулей достигла рабочей и разрешено включение ЭВМ; КО – контроль обогрева. Индикация контроля обогрева означает наличие включенного обогрева системного блока ЭВМ; АВАРИЯ ВЕН – аварийное состояние вентилятора; СЕТЬ – индикация наличия первичной сети питания на входе ЭВМ; ВКЛ – индикация включенного питания ЭВМ. Тумблер “ВКЛ ДУ” осуществляет включение источников питания ЭВМ. Кнопка “RESET” осуществляет начальный сброс ЭВМ. Узел индикации и дистанционного управления преобразователя напряжения в коробке 13 и блока 1 служит для визуального контроля режимов работы, а также для дистанционного управления питанием блока 1. Узел содержит единичные индикаторы “+27В”, “220В”, “Imax”, “ПЕРЕГРЕВ”, тумблер “ВКЛ 27В”, единичный индикатор “АВАРИЯ”. Тумблер “ВКЛ 27В” осуществляет дистанционное включение с пульта преобразователя напряжения, расположенного в коробке 13, а также блока 1 ЦВС и системы ЦПСС ЗСУ. Единичные индикаторы “220В”, “+27В”, “Imax” и “ПЕРЕГРЕВ” означают соответственно индикацию наличия напряжений 220 В, +27 В и индикацию перегрузки по току в нагрузке преобразователя (приблизительно 60 А) и перегрева коробки 13. Свечение индикатора “АВАРИЯ” означает наличие аварийного состояния в каналах питания блока 1. Узел регулировки аналоговых сигналов представляет собой набор переменных резисторов, включенных по схеме делителя напряжения, расположенных под общей гравировкой УСИЛ: ЭХО – регулировка усиления подсветов на ИКО сигнала “ЭХО”; ПП, МП, ШП – регулировка усиления эхо-сигналов “сектор пассивных помех”, “сектор местных помех”, “сектор шумовых помех”. Видеомонитор (ВМ) 12 малогабаритный цветной предназначен для отображения цветной полутоновой и знакографической информации при работе в составе ЭВМ с контроллером VGA. Коробка распределительная 13 представляет собой набор гальванических связей между контактами разъемов коробки и преобразователя напряжения. Коробка обеспечивает распределение выходного напряжения 27 В и сигналов индикации преобразователя напряжения и устройств ЦВС по контактам внешних разъемов, служащих для подключения устройств ЦВС. Входными аналоговыми сигналами являются напряжения, снимаемые с датчиков систем ЗСУ, изменяемые по синусно-косинусному закону в соответствии с угловым положением ротора по каналам грубого и точного отсчетов. Работа составных частей Модуль обмена телекодовой информацией 7 представляет собой приемопередатчик и предназначен для передачи и приема дискретной информации реального масштаба времени при работе с абонентами, оснащенными аппаратурой Т235-1Л. Модуль 7 предназначен для работы по незащищенным каналам передачи данных двух видов: – импульсным каналам, образованным радиосредствами (например, типа “Арбалет”); – проводным каналам, образованным полевым кабелем по стыку С1. Модуль 7 обеспечивает: – скорость передачи (приема) данных 2400 бит/с и 4800 бит/с; – биимпульсное кодирование передаваемой информации; – работу с передаваемыми (принимаемыми) кодовыми комбинациями длиной в 69 единичных элементов; – работу в режимах обмена “ОК ОДК-1”, “ПДК-1”, “ОК ОДК-2” с абонентами, оснащенными аппаратурой Т235-1Л; – в режиме “ОК ОДК-2” работу блоками данных длиной до 95 кодовых комбинаций без передачи и анализа управляющих сообщений данных (УСД); – формирование структуры информационной части кодовых комбинаций (53 единичных элементов) в режимах “ОК ОДК-1” и “ОК ОДК-2” на уровне ООД; – защиту данных от ошибок с использованием циклического кода с образующим полиномом вида Q(x)=X16+X12+X5+1. Для цикловой синхронизации используется часть рекуррентной последовательности с образующим полиномом вида F(x)=X8+X6+X5+X4+1; – при работе по импульсному каналу уровни сигналов, принятые в радиосредствах типа “Арбалет”; – управление радиостанцией Р 163-50 У формированием и выдачей по стыку “И-PC” сигнала “ТАНГЕНТА”; – сопряжение по передаче и приему с модулем релейных команд 4 при работе по проводному каналу связи; – режим функционального контроля передатчика и приемника заданием от ООД режима “ШЛЕЙФ” (работа на себя): – возможность блокировки выдачи в ООД кодограмм “Молчание”, обеспечивающих синхронизацию абонентов канала связи при работе в режиме “ОК ОДК-1”; – обмен с ООД через системную шину с использованием контроллера прерываний ЭВМ. Модуль 7 обеспечивает передачу по одностороннему или одновременному двухстороннему каналу передачи данных (“ОК ОДК-1”) либо по поочередному двухстороннему каналу передачи данных (“ПДК-1”) кодовых комбинаций с признаком адресного или циркулярного сообщения. После прекращения поступления информации от ООД в режиме обмена “ОК ОДК-1” передатчик модуля не выключается и осуществляет передачу кодовых комбинаций “Молчание” для поддержания соединения с абонентом. В режиме “ПДК-1”, при отсутствии информации для передачи, ООД отключает передатчик модуля. Модуль 7 имеет следующие функциональные субмодули: субмодуль сопряжения с системной шиной (СБСШ) 26; субмодуль передатчика (СБПРД) 28; субмодуль приемника (СБПРМ) 27; субмодуль коммутатора цепей стыка с каналообразующей аппаратурой (СБККА) 29. Субмодуль сопряжения с системной шиной 26 осуществляет взаимодействие с ЭВМ по системной шине. Модуль со стороны шины представляет собой шестнадцатиразрядное устройство ввода-вывода. Для адресации модуля предназначены 10 адресных линий (SA9-SA0), из которых для определения базового адреса модуля используются шесть (SA9-SA4). Адресные линии (SA3-SA1) предназначены для дешифрации при выборе конкретных регистров модуля. На линии SA0 всегда “0”, поскольку устройство шестнадцатиразрядное. Адреса программно доступных регистров модуля могут находиться в одной из следующих областей адресного пространства устройства ввода-вывода: 100 – 1EF, 300 – 31F, 340 – 36F, 380 – 3AF, 3EO – 3EF. Базовый адрес ввода-вывода модуля задается с помощью перемычек. Узел управления интерфейсом (УУИ) 32 обеспечивает запись и чтение адресуемых регистров и формирование ответных сигналов на шину при совпадении адреса, поступающего по шине SA9-SA0, с кодом, формируемым узлом задания адреса (УЗА) 30. Загрузка в модуль данных для регистра управления осуществляется одним шестнадцатиразрядным словом, а обмен по шине с регистрами данных приемника или передатчика 34, 35, 36, 37 – четырьмя шестнадцатиразрядными словами. Синхронизация процесса обмена данными осуществляется с использованием контролера прерываний ЭВМ. Модуль обеспечивает с помощью перемычки возможность подключения к одной из линий прерывания. Управление режимом работы приемопередатчика, а также приемом и передачей данных осуществляется программами ЦП через регистр управления Рг ПРМ/ПРД 38. Для управления включением передатчика существуют два регистра: регистр включения передатчика Рг ВКЛ ПРД 42 и регистр выключения передатчика Рг ВЫКЛ ПРД 45. При обращении с помощью дешифратора выбора регистров записи к регистру Рг ВКЛ ПРД 42 происходит переход передатчика в режим “включено”, регистр Рг ВЫКЛ ПРД 45 устанавливается в “единичное” состояние и разрешает работу передатчика. В режиме “ОК ОДК-2” этот регистр по сигналу “ЦС” (цикловая синхронизация) производит аппаратное отключение передатчика. Одновременно с этим устанавливается в “единичное” состояние триггер запроса цикловой синхронизации ТГ ЗАПР ЦС 43, вырабатывается сигнал прерывания по цикловой синхронизации и устанавливается в “единицу” бит ЗПР ПРД ЦС регистра состояния приемопередатчика РгС 49. Регистры данных передатчика РгД1 – РгД4 34, 35, 36, 37 предназначены для хранения кодограммы, переданной ЦП, на время обработки ее передатчиком для передачи по каналу связи. Сигнал готовности передатчика к приему новых данных формируется на триггере запроса ТГ ЗАПР ПРД 44 как требование прерывания, когда передатчик обработал предыдущую кодограмму. В этом случае на регистре состояния РгС 49 формируется признак запроса прерывания передатчика (бит “ЗПР ПРД НД” устанавливается в единичное состояние), по которому ЦП организует выдачу в передатчик четырех шестнадцатиразрядных слов. Каждое из слов записывается в один из регистров РгД1 – РгД4 34, 35, 36, 37 под управлением соответствующего признака записи Зп4 – Зп7 с дешифратора выбора регистров записи 39. Запись осуществляется в случае “опознания” адреса модуля приемопередатчика. При обращении к РгД4 37 триггер запроса ТГ ЗАПР ПРД 44 сбрасывается и снимается запрос передатчика на новые данные “ЗПР ПРД НД” в регистре состояния РгС 49. Управление режимом работы приемника осуществляется программно при обращении к регистру Рг ПРМ/ПРД 38 путем записи нужной информации. Обмен информацией между ЦП и регистром данных приемника РгД ПРМ осуществляется по сигналу требования прерывания “ТПР ПРМ” при заполнении регистра принятой кодограммой. По сигналу “ТПР ПРМ” устанавливается в “единичное” состояние триггер запроса прерывания приемника и бит – ЗПР ПРМ регистра состояния РгС 49, фиксируя готовность приемника к обмену с ЦП. В режиме обработки прерывания от приемника ЦП путем четырехкратного обращения к регистру РгД ПРМ считывает кодограмму в виде четырех шестнадцатиразрядных слов. Считывание происходит с помощью дешифратора выбора регистров чтения по признакам “ЧТ1”, “ЧТ2” (адрес регистра) при “опознании” адреса модуля. Блок передатчика предназначен для зашиты передаваемой информации от ошибок, формирования служебных кодовых комбинаций, необходимых для начальной тактовой синхронизации и цикловой синхронизации приемников абонентов связи, а также для формирования служебной кодовой комбинации “Молчание”. Для обеспечения начальной тактовой синхронизации блок передатчика формирует и передает в канал связи две кодовые комбинации с рисунком “точки”, т.е. чередующуюся последовательность единиц и нулей. Цикл начальной синхронизации обеспечивается блоком передатчика при каждом его включении и состоит из начальной тактовой синхронизации и цикловой синхронизации, обеспечиваемой выдачей в канал связи комбинации фазового пуска: одной – в режимах “ОК ОДК-1” и “ПДК-1” и двух – в режиме “ОК ОДК-2”. Комбинация фазового пуска представляет собой отрезок рекуррентной последовательности длиной в 69 единичных элементов, образованных полиномом. В режимах “ОК ОДК-1” и “ПДК-1” блок передатчика обеспечивает цикловую синхронизацию через каждые 95 кодовых комбинаций, отсчитываемых от конца цикла начальной синхронизации. Кодовая комбинация “Молчание” содержит в информационной части (К) рисунок “точки” (чередование 0 и 1) и комбинацию 1101 в служебной части (m). Проверочная часть (l) кодовой комбинации “Молчание” формируется как остаток от деления первых 53 разрядов на образующий полином. Все кодовые комбинации (как служебные, так и информационные) подвергаются биимпульсному кодированию, которое заключается в том, что логическая единица кодируется дибитом 10 или 01, а при переходе к логическому нулю производится инверсия предыдущего дибита. Субмодуль передатчика 28 состоит из следующих функциональных узлов: – задающего генератора 59; – формирователя тактовых импульсов и распределителя импульсов 58; – формирователя циклов синхронизации 60; – формирователя служебных кодовых комбинаций 62; – кодирующего узла 61; – формирователя информационных кодовых комбинаций 63; – коммутатора кодовых комбинаций 65; – формирователя биимпульсных сигналов 64. Задающий генератор 59 формирует прямоугольные импульсы частотой 1228,8 кГц. Формирователь тактовых импульсов и распределитель импульсов 58 обеспечивают деление частоты следования импульсов задающего генератора и получение тактовых импульсов с частотой 2400 Гц или 4800 Гц в зависимости от признака скорости передачи. Распределитель импульсов обеспечивает получение последовательности импульсов, соответствующих началу 54 элемента кодовой комбинации и концу 69 элемента, а также обеспечивает “окраску” кодовой комбинации: “1” – от начала первого элемента до начала 54 элемента кодовой комбинации; “0” – от начала 54 элемента до конца 69 элемента. Формирователь циклов синхронизации 60 обеспечивает цикл начальной синхронизации. После выполнения цикла начальной синхронизации выполняется подсчет длины блока данных (95 кодовых комбинаций) и по концу 95 комбинации формируется признак ЦС – цикловая синхронизация. Формирователь служебных кодовых комбинаций 62 выполнен на ПЗУ. Счетчик адресов обеспечивает длину кодовых комбинаций до 69. Адреса А7-А10 обеспечивают формирование требуемых служебных кодовых комбинаций. Кодирующий узел (кодер) 61 представляет собой шестнадцатиразрядный регистр сдвига с обратной связью. В цепи обратной связи включены три сумматора по модулю два, которые расположены перед первым, шестым и тринадцатым разрядами регистра сдвига. На вход сумматора в течение 53 тактов поступают по цепи “ИНФ ПРД” в последовательном коде элементы кодовой комбинации и последовательность с последнего разряда регистра. Таким образом обеспечивается деление информационных единичных элементов на образующий полином. От 54 до 69 элементов кодовой комбинации с последнего разряда регистра сдвига в инверсном виде выводится остаток от деления, который используется в качестве проверочной части кодовой комбинации. Формирователь информационных кодовых комбинаций 63 обеспечивает объединение информационной части кодовой комбинации с проверочной частью. Коммутатор кодовых комбинаций 65 обеспечивает выдачу в формирователь биимпульсных сигналов 64 служебных или информационных кодовых комбинаций. Субмодуль приемника 27 предназначен для синхронизации и регенерации принимаемых из канала связи сигналов, анализа принятой информации на достоверность и записи принятых кодограмм в регистр данных. Субмодуль приемника 27 состоит из следующих функциональных узлов: – задающего генератора 56; – схемы декодирования биимпульсных сигналов 51; – фазового дискриминатора 53; – управляемого генератора и распределителя импульсов 52; – схемы цикловой синхронизации 57; – декодирующего узла 54; – схемы стыка с интерфейсом модуля 55. Задающий генератор 56 приемника формирует прямоугольные импульсы частоты 1228,8 кГц. Схема декодирования биимпульсных сигналов 51 обеспечивает формирование огибающей биимпульсного сигнала переключением входного сигнала и сигнала, сдвинутого на один такт (на один дибит). Из огибающей формируются переходы из нуля в единицу, по которым обеспечивается работа фазового дискриминатора 53. Фазовый дискриминатор 53 определяет знак рассогласования по фазам принятой информации и генератора приемника 52. По этому знаку осуществляется добавление (или вычитание) импульса в тактовую последовательность на входе управляемого генератора 52. Таким образом осуществляется тактовая синхронизация принятой информации. Управляемый генератор 52 формирует сигнал h(t), совпадающий по фазе с принятой информацией. Распределитель импульсов 52 формирует синхроимпульсы, обеспечивающие временные соотношения внутри длительности тактовых комбинаций. Схема цикловой синхронизации 57 состоит из анализатора комбинации фазового пуска и формирователя сигнала сброса распределителя импульсов приемника. Декодирующий узел 54 предназначен для обнаружения ошибок в принимаемой информации. Декодирующий узел 54 состоит из шестнадцатиразрядного регистра сдвига, сумматоров по модулю два, дешифратора нуля и входной логики. Входной логикой из принятой кодовой комбинации выделяется проверочная часть кодовой комбинации и инвертируется. На вход сумматора поступает информационная часть кодовой комбинации (1-53 разряды) в прямом виде и проверочная часть в инверсном виде. В момент приема последнего элемента кодовой комбинации формируется сигнал ошибки при несовпадении проверочной части с результатом деления на проверочный полином. Схема стыка с интерфейсом 55 модуля содержит регистр слова состояния, в котором фиксируются четыре разряда кодовой комбинации, содержащих служебную информацию (А0-А4), 53 разряд, определяющий циркулярный или адресный режим обмена, и признак ошибки, определяющий результат декодирования принятой кодограммы. При поступлении признака “блокировка молчания” блокируются обмен приемника с ООД и кодограмма “Молчание” с ООД не выдается. Принятая кодограмма хранится в программно-адресуемом регистре данных приемника. Субмодуль коммутатора цепей стыка с каналообразующей аппаратурой 29 обеспечивает коммутацию цепей передатчика и приемника модуля в режиме “Шлейф”, а также согласование цепей с каналообразующими средствами: с радиостанцией Р163-50У при передаче и радиоприемником Р163-УП при приеме, а также с блоком 1 при работе по проводным каналам. Модуль обеспечивает возможность проведения функционального контроля со стороны ЭВМ. Тестовая программа обеспечивает выдачу на системную шину данных программно-адресуемых регистров, а также состояние некоторых цифровых схем приемопередатчика. Модуль преобразования сигналов для сопряжения с центральным процессором 8 обеспечивает ввод в блок программной обработки данных, ввод кода наклонной дальности до цели, кодов сигналов ошибки сопровождения цели радиолокационной станции по азимуту и углу места и преобразование кодов, поступающих из центрального процессора на регистры цифроаналогового преобразователя, в биполярное напряжение постоянного тока. Модуль обеспечивает: – выработку сигнала прерывания в ЦП с частотой 5 мс; – преобразование аналоговых сигналов ошибки сопровождения цели радиолокационной станции по азимуту и углу места от систем слежения радиолокационной станции в десятиразрядные дополнительные двоичные коды и запись их значений в порты, доступные по чтению со стороны центрального процессора; – преобразование последовательного кода наклонной дальности до цели от радиолокационной станции в пятнадцатиразрядный параллельный код и запись его значения в порт, доступный по чтению со стороны центрального процессора; – преобразование кодов, поступающих из центрального процессора, в биполярное напряжение постоянного тока; – преобразование восьмиразрядных кодов угловых величин в шестнадцатиразрядные коды и запись их значений в порты, доступные по чтению со стороны центрального процессора. В состав модуля входят следующие функциональные узлы: – узел приема кода дальности от РЛС 74; – аналого-цифровые преобразователи АЦП1, АЦП2 73; – узлы сопряжения с системной шиной ЭВМ 69, 70, 71; – узел приема кодов угла от блока 1; – цифроаналоговые преобразователи ЦАП1-ЦАП9 79. Принцип приема и преобразования кода дальности от РЛС Передача кода дальности из радиолокационной станции в модуль 8 производится посредством последовательного синхронного интерфейса со скоростью передачи данных 125 кбит/с. Через промежуток времени от шести до четырнадцати микросекунд после приема от радиолокационной станции признака наличия отметки модуль выдает последовательность из пятнадцати синхронизирующих импульсов (частота следования импульсов – 125 кГц 12,5 кГц, скважность – 40,4). Выходные каскады блока сопряжения РЛС по каждому положительному перепаду стробирующих импульсов производят обновление (сдвиг) кода. Запись очередного разряда кода дальности в регистр модуля производится по отрицательному перепаду стробирующего импульса. Одновременно с записью ведется подсчет “единиц” в коде дальности для последующего контроля на четность. По окончании подсчета (записи пятнадцатого, контрольного разряда) производится сравнение на четность принятого кода. В случае успешного приема производится запись кода дальности в буферный регистр модуля, в противном случае запись не производится и в буферном регистре остается предыдущее значение.
Принцип приема и преобразования кодов углаАЦП модулей 2 производят преобразование сигналов, поступающих с датчиков угла, в шестнадцатиразрядный дополнительный двоичный код и временное хранение данных кодов в регистрах блока. Через каждые пять миллисекунд производится перепись полученных кодов в регистры модуля. Перепись информации ведется по параллельной восьмиразрядной шине данных и сопровождается стробирующими импульсами. По окончании переписи последнего байта модуль вырабатывает сигнал прерывания, по которому центральный процессор производит считывание данных с регистров модуля. Принцип преобразования сигналов рассогласования от РЛС Сигналы ошибок сопровождения цели РЛС по азимуту и углу места поступают в виде биполярного напряжения постоянного тока (значение от минус 4 В до +4 В) на вход двух линейных АЦП 73, входящих в состав модуля 8, и преобразуются в десятиразрядный дополнительный двоичный код, который затем записывается в буферные регистры 76, доступные по чтению со стороны ЦП. Запуск АЦП 73 производится один раз каждые пять миллисекунд и синхронизируется с сигналом записи данных из блока 1. Принцип преобразования кодов, поступающих из центрального процессора, в биполярное напряжение постоянного тока Каждые пять миллисекунд ЦП производит запись кодов сигналов рассогласования в порты, входящие в состав модуля 8. Коды сигналов рассогласования с выхода регистров портов поступают на входы линейных биполярных ЦАП 79. Максимальное напряжение на выходах ЦАП 79 зависит от напряжения, снимаемого с подстроечных резисторов ИОН 78. Записываемый код – дополнительный двоичный (при наличии логической “единицы” в 15-м разряде значение напряжения на выходе ЦАП отрицательное, при наличии логического “нуля” – положительное). Работа составных частей модуля При возникновении отметки РЛС производит выдачу сигнала “наличие D” с активным уровнем, равным логической “1”, и темпом в пределах от 250 до 300 мкс, который поступает на вход схемы управления устройства приема кода дальности. Через промежуток времени от шести до четырнадцати микросекунд после перехода сигнала “наличие D” в логический “0” схема управления узла приема кода дальности 74 производит выдачу пачки из 15 стробирующих импульсов (частота следования импульсов – 125 12,5 кГц, скважность – 40,4). РЛС по каждому положительному перепаду стробирующих импульсов производит сдвиг (обновление) информации на выходе. Схема управления производит запись очередного бита кода дальности в регистр сдвига по каждому отрицательному перепаду стробирующих импульсов. Одновременно с приемом и записью кода дальности производится подсчет количества логических “1” в поступающем коде схемой проверки на четность. По окончании записи пятнадцатого, контрольного разряда из линии производится его сравнение с контрольным разрядом схемы проверки на четность. В случае совпадения производится перепись данных из регистра сдвига в буферный регистр. В случае несовпадения перепись не производится, и в буферном регистре остается предыдущее значение.
При возникновении отметки РЛС производит выдачу сигналов ошибок сопровождения цели РЛС по азимуту и углу места    и в виде напряжения постоянного тока (значение напряжения от минус 4 В до +4 В). Эти сигналы поступают на вход коммутатора 80 и далее на вход нормирующего неинвертирующего усилителя, где происходит усиление сигнала рассогласования до уровня 5 В. Усиленный сигнал поступает на вход интегральных АЦП 73, включенных по схеме биполярного преобразования. Запуск АЦП производится с периодом 5 мс, время преобразования не превышает 30 мкс. Полученное в ходе преобразования значение хранится в выходном регистре АЦП до прихода следующего сигнала запуска. Для хранения кода сигнала рассогласования используются буферные регистры.
Коды угловых положений приводов поступают по восьмиразрядной шине данных и сопровождаются текущим кодом адреса и сигналами стробирования.
Коды сигналов рассогласования, необходимых для управления приводами, поступают из модуля 10 и записываются в буферные регистры 76 модуля 8. Далее коды поступают на входы биполярных ЦАП 79, выполненных по идентичным схемам.
Взаимодействие с ЭВМОбмен между ЭВМ и модулем производится по инициативе модуля в цикле обработки прерывания. Прерывания выдаются по окончании записи последнего байта кода угла в устройство сопряжения от блока 1 с темпом 5 мс. Модуль содержит 10 регистров, доступных ЭВМ по записи, и 16 регистров, доступных и по чтению. Тренировочный модуль 9 совместно с ПО изделия обеспечивает работу ЗСУ в режиме тренировки расчета (оператора поиска-наводчика и оператора дальности) по имитируемой ЦВС первичной радиолокационной обстановке без включения передающего устройства РПК ЗСУ. Имитатор РЛО модуля 9 по данным, выдаваемым с ЭВМ, обеспечивает выдачу на аппаратуру РЛС импульсов для формирования на экране ИКО сектора местных помех (СМП), сектора шумовых помех (СШП) и пяти отметок целей (ОЦ) либо секторов СМП, СШП (по одному), сектора пассивных помех (СПП) и четырех ОЦ. При совпадении текущего азимута антенны РЛС с азимутом ОЦ или сектора помех имитатор выдает на РЛС с частотой запуска следующие сигналы амплитудой от 2,4 В до 3,8 В: – импульсы пяти (четырех) отметок целей длительностью 0,5 мкс с задержкой относительно фронта импульса запуска соответствующей дальности до цели, при попадании угломестного сектора отметки цели в сектор сканирования луча антенны по углу места; – импульсы сектора пассивных помех (СПП) длительностью, пропорциональной разности [Dкпп-Dнпп], задержанные относительно переднего фронта импульса запуска на время, соответствующее дальности Dнпп, при попадании сектора пассивных помех в сектор сканирования луча по углу места; – импульсы сектора местных помех длительностью [Dкмп – Dнмп], задержанные относительно переднего фронта импульса запуска на время, соответствующее дальности Dнмп. Положение помехи по углу места =0;– сигнал релейной команды включения сектора шумовых помех. Формирование положения видеоимпульсов ОЦ по дальности обеспечивается с дискретностью 50 м, секторов помех – с дискретностью 100 м. Тренировочный модуль 9 обеспечивает преобразование поступающих на него с танковой навигационной аппаратуры (ТНА) (через блок 1 ЦВС) по цепям X, Y импульсов приращения координат в двоичный код текущих координат X, Y и выдачу их на шину ЭВМ. Обеспечивается установка исходных значений X, Y со стороны ЭВМ.
Дискретность X, Y ТНА – 10 м, пределы изменения 81,9 км.
Отрицательные значения X, Y передаются в дополнительном коде. Три старших бита кода X, Y – знаковые.
Модуль обеспечивает хранение позиционных кодов релейных команд, формируемых ЭВМ, и выдачу их на модуль релейных команд (до восьми команд), а также ввод в ЭВМ команд, поступающих с модуля релейных команд (до восьми команд).
Взаимодействие модуля с ЭВМОбмен между ЭВМ и модулем производится по инициативе ЭВМ в цикле ДОСТУПА К РЕСУРСУ (в нормальном) в одной из следующих областей адресного пространства ЭВМ: 100 – 11F, 210 – 22F, 230 – 23F или 300 – 31F или любой другой в пределах одного килослова. Адрес модуля должен устанавливаться с помощью перемычек на переключателе SA1 модуля (установка значений SA5…SA10). Установка перемычки соответствует значению “ноль” соответствующего разряда адреса. Модуль содержит 16 регистров, доступных ЭВМ по записи, три из них (регистр команд и регистры X, Y) доступны и по чтению. Для обеспечения работы ЦВС в режиме тренировки расчета центральный процессор блока 6 выдает на имитатор РЛО модуля следующие данные: – дальность пяти (четырех) имитируемых отметок целей – Dц с дискретностью 50 м в диапазоне от нуля до 19 км; – дальность начальную и дальность конечную сектора пассивных и сектора местных помех (СПП и СМП) – Dнпп, Dкпп и Dнмп, Dкмп с дискретностью 100 м в диапазоне от нуля до 19 км; – углы места начала и конца секторов отметок целей и СПП – н, к относительно верхней границы сектора сканирования антенны РЛС с дискретностью 0,059 градуса в диапазоне от нуля до 15 градусов;– метки наличия ОЦ, СПП, СМП и СШП на текущем азимуте антенны РЛС. Значения дальностей и углов места целей и секторов помех СПП, СШП выдаются на регистры имитатора РЛО по мере обновления этих значений. Значения дальностей СМП выдаются по мере изменения их на текущем азимуте. Метки наличия отметок целей и секторов помех (СПП, СМП, СШП) выдаются на регистр имитатора при наличии секторов целей или помех на текущем азимуте, причем метка СМП выдается только, если угол места оси антенны РЛС меньше 7,5 градусов (угол места СМП равен нулю). Релейные команды выдаются с шины ЭВМ на регистр 0 имитатора. Устройство сопряжения с ТНА имеет входные регистры установки исходных координат Хи, Yи и выходные регистры текущих координат Xт, Yт. Регистры X, Y (регистры 10, 12) доступны ЭВМ по записи и по чтению и могут использоваться для контроля тракта обмена имитатора с ЭВМ. Взаимодействие с модулем релейных команд (МРК) Обмен данными с МРК производится сигналами с уровнями ТТЛ-логики. Сигналы X, Y представляют собой импульсы, выдаваемые с ТНА при прохождении каждых десяти метров пути. Взаимодействие с РЛС Обмен данными с РЛС производится сигналами с уровнями ТТЛ-логики. Запись-чтение данных Для записи или чтения данных ЭВМ выставляет на адресную шину адрес модуля и сигнал I/O W (Запись) или I/O R (Чтение). При совпадении адреса, выставленного ЭВМ, с адресом модуля дешифратор адреса модуля выдает на соответствующий регистр сигнал записи или чтения (в зависимости от наличия сигналов I/O W иди I/O R). Кроме того, при этом сигналами со схемы управления разрешается прохождение данных D0 – D15 через шинные формирователи D3, D1.2. Направление передачи данных определяется сигналами I/O W, I/O R. При записи команды от ЭВМ байт данных проходит через шинный формирователь и записывается на РК. При чтении команды, поступающей от МРК, сигналом чтения открываются шинные формирователи 83, и данные с МРК поступают на шину данных ЭВМ. Аналогично производится и запись-чтение остальных регистров. При записи-чтении модуль выставляет на шину ЭВМ сигнал I/O, свидетельствующий об обмене шестнадцатиразрядными словами. Формирование сигналов ОЦ, СПП, СМП, СШП Для обеспечения формирования отметки цели ЭВМ выдает на модуль коды дальности ОЦ и угла места имитируемой цели относительно верхней границы сканирования антенны. Импульсы ОЦ формируются в процессе сравнения заданной дальности и сектора по углу места ОЦ с текущими значениями дальности и угла места, снимаемыми с соответствующих счетчиков 88, 87 модуля. Счетчик текущей дальности 88 модуля работает от импульсов частотой 3 МГц и регулярно обнуляется импульсами запуска. Счетчик текущего угла места 87 модуля работает от импульсов частотой 209 кГц, поступающих с генератора модуля, и обнуляется импульсами начала качания (ИНК) луча. Частота генератора синхронизируется импульсами начала (ИНК) и конца (ИКК) качания. Сравнение азимута ОЦ с текущим азимутом антенны РЛС производит ЭВМ. При совпадении текущего азимута с сектором ОЦ ЭВМ выдает на модуль метку ОЦ, которая разрешает выдачу импульса подсвета цели длительностью 0,5 мкс на ИКО. Аналогично производится формирование импульсов СПП и СМП, с той только разницей, что начало и конец сигналов включения СПП и СМП по дальности определяются схемами сравнения Dн и Dк с Dтек. СШП не ограничивается ни по дальности, ни по углу места, поэтому сигнал включения СШП выдается прямо с регистра меток. Формирование кодов координат X, Y Коды текущих координат X, Y формируются в модуле с помощью реверсивных двоичных счетчиков 92, 93, на входы “+1”, “-1” которых по цепям +Х, -X и +Y, -Y поступают импульсы от курсопрокладчика ТНА (датчика путевых перемещений). Начальные (исходные) координаты записываются в счетчики X, Y с ЭВМ, как в обычные регистры. При поступлении с ТНА импульсов эти координаты изменяются в сторону увеличения или уменьшения их значений. Функционирование зенитной самоходной установки обеспечивается цифровой вычислительной системой с применением программных средств, приведенных в таблице 2. Промышленная применимость Предложенная цифровая вычислительная система для обработки аналоговой радиолокационной информации промышленно реализуема, обрабатывает значительно больший объем информации, обладает лучшими точностными и вероятностно-временными характеристиками управления, меньшим работным временем, более высокой боевой эффективностью, лучшими надежностными характеристиками. Формула изобретения
, соединенный с выходом генератора с автоподстройкой, схему управления, входы которой являются четвертыми входами модуля, а два выхода соединены соответственно с входом генератора с автоподстройкой и вторым входом первого счетчика , второй счетчик D, два входа которого соединены с пятым входом модуля, первая схема сравнения и вторая схема сравнения D, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков и D, a вторые входы – с выходом регистров слова, выходной формирователь, два входа которого соединены с выходами первой и второй D схем сравнения, а выход является вторым выходом модуля, подключенным к радиолокационной станции.
8. Цифровая вычислительная система по п. 4, отличающаяся тем, что узел опторазвязок содержит п каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного делителя напряжения и оптопары, вход и выход соответственно делителя напряжения и оптопары являются входом и выходом узла.
9. Цифровая вычислительная система по п. 4, отличающаяся тем, что узел формирования релейных выходов содержит m каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного согласующего каскада на триггере Шмидта, формирователя вытекающего тока и реле, вход и выход соответственно входного согласующего каскада и реле являются входом и выходом узла.
10. Цифровая вычислительная система по п. 4, отличающаяся тем, что узел проводных линий связи телекодовой информации содержит k приемных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного согласующего трансформатора, усилителя входного сигнала, фильтра нижних частот, усилителя-ограничителя, формирователя цифрового приемного сигнала и k передающих каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного каскада опторазвязок, регулируемого усилителя-инвертора, усилителя мощности, выходного линейного трансформатора, вход входного согласующего трансформатора и выход формирователя цифрового приемного сигнала, вход входного каскада опторазвязок и выход выходного линейного трансформатора являются входами и выходами узла.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
