Телеизмерительная система

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 090779 (21) 2825485/18-24с присоединением заявки Нов(51) М. Кл.з О 08 С 19/28 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения1Ленинградский ордена Ленина электротезнщчеакийинститут им. В.И. Ульянова (Ленина)(54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может применяться в телеметрии, телеуправлении и т.п.По основному авт. св. Р 698034 известнателеиэмерительная система, содержащая в каждом канале датчики выходы которых подключены к соответствующим входам переключателя,состоящего в случае цилиндрического варианта из аналоговых ключей, счетчика импульсов и дешифратора,один выход переключателя через последова тельно соединенные кодирующие устройства и прямой канал связи соединен со входом анализатора принимаемого сигнала, выход которого через блок решений соединен со входом блока памяти, другой вход которого связан с управляющим выходом анализатора принимаемого сигнала и входом датчика решающих сигналов, выход ко" торого через обратный канал связи соединен со входом приемника решающих сигналов, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым и вторым элементами И, другие входы которых объединены с тактовым входом переключателя и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, выходы элементов И соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика, а выходы последнего - с соответствующими входамиблока сравнения кодов, другие входыкоторого соединены с соответствующими выходами переключателя, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения кодов 1.Недостатком такого устройства является то, что при повышенных помехах теряется информация от неприоритетных каналов, что в результате приводит к снижению общей точности си стемы.Цель изобретения - повышение точ"ности системы.Укаэанная цель достигается тем,что в систему введены блок модели 20 телеметрируемой системы, две группыключей, сдвигающий регистр, инвертор, вход которого подключен к управляющему выходу анализатора принимаемого сигнала, вход и выход ин вертора подключены к соответствую.- щим входам сдвигающего регистра,прямые выходы которого подключены куправляющим входам ключей первойгруппы, выходы которых объединены с 30,выходами соответствующих ключей вто868812 рой группы, инверсные выходы сдвигающего регистра подключены.к управляющим входам ключей второй группы, выходы ключей первой группыобъединены с соответствующими входами блока модели телеметрируемой системы и соединены с соответствующими выходами блока памяти, другие выходы которого, являющиеся выходамителеизмерительной системы, подключены к соответствующим входам блокамодели телеметрируемой системы, выходы которого подключены ко входамсоответствующих ключей второй группыНа чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,Телеизмерительная система содержит датчики 1 (по числу каналов),выходы которых соединены со входамипереключателя 2, выход которого через последовательно соединенные кодирующий блок 3, прямой канал 4 связи, анализатор 5 принимаемого сигнала и блок б решений подключен ковходу блока 7 памяти, другой вход которого подсоединен к управляющему выходу анализатора 5 принимаемого сигнала и входу датчика 8 решающих сигналов, выход которого через обратный канал 9 связи подключен ко входу приемника 10 решающихсигналов, первый и второй выходы которого подключены ко входам соответствующих элементов И 11, другиевходы которых объединены и подключены к выходу генератора 12 тактовыхимпульсов и тактовому входу переключателя 2, другой управляющий входкоторого подключен к выходу блока 13сравнений кодов, одни входы которогоподсоединены к соответствующим выходам переключателя, а другие входыблока 13 сравнения кодов подключе"ны к соответствующим выходам реверсиного счетчика 14, первый и второй входы которого подключены к выходамсоответствующих элементов И 11; выходы блока 7 памяти, .соответствующие приоритетным каналам, соединены совходами блока модели телеметрируемойсистемы 15, выходы которого подключены ко входам ключей 16, выходыпоследних в каждом канале блока 7 памяти и другим входам блока модели 15 телеметрируемой системы, соответствующим чеприоритетным каналам, ключи 16 и 17, управляющие входы ключей 16 соединены с инверсными вы ходами соответствующих ячеек сдвигающего регистра 18, прямые выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих ключей 17, один вход регистра 18 через инвертор 19 соединен со вторым входом сдвигающего регистра 18 и подключен к управляющему входу анализатора 5 принимаемого сигнала.Датчики 1 преобразуют телеметриРземые параметры в нормированные электрические сигналы. Обычно дляобъекта телеизмерений известны связи одних параметров с другими наоснове структурной схемы (модели).объекта. В этом случае входные паРаметры модели являются приоритетными, а внутренние и выходные - неприоритетными, так как информация о вто.рых может быть на приемной сторонеполучена с помощью модели объекта,.на входы которой годаются принятыесигналы приоритетных датчиков.Переключатель 2, состоящий из аналоговых ключей, счетчика импульсови дешифратора (в циклическом варианте) или же построенный на основе)5 адаптивного коммутатора с последовательным перебором каналов, предназначен для поочередного (или адаптивного) подключения датчиков ко входукодирующего устройства 3. На соот 2 О ветствующих выходах переключателя 2формируется параллельный код номераподключенного в данный момент дат-,чика: при появлении логическогосигнала 1 на управляющем входепереключатель 2 устанавливается внулевое состояние.Кодирующее устройство 3 осуществляет аналого-цифровое преобразование выходных сигналов датчиков 1 идальнейшее преобразование этого кодаЗО (а также кода адреса для адаптивноговарианта) в удобный для передачи вид,Прямой и обратный каналы связи 4и 9 состоят из передатчика, каналасвязи и приемника.35 Анализатор 5 принимаемого сигнала предназначен для выявления ненадежных символов и может быть выполнен, например, на основе порогового анализа. В этой схеме осущест 40 вляется поэлементная проверка сигв- налов на надежность при многоканальном разнесенном приеме. В каждой ветке измеряется отношение сигнал/шум,и пороговое устройство подключаетветвь, в которой выполняется условие С/Штй (где В - некоторое пороговое значение), к блоку б решения, .в котором происходит декодирование входной информации. Если (+)не выполняется во всех ветвях, тоо логическое устройство формирует надополнительном выходе анализатора 5принимаемого сигнала сигнал для вклю/чения передатчика обратного каналасвязи и запрещения записи информации 55 в блок 7 памяти, представляющий собоймногоканальное регистрирующее устройство, состоящее из запоминающих устройств и аппроксиматоров на одинвход блока 7 памяти поступает код о отсчета (и код адреса в случае адаптивной системы), а на другой вход -сигнал управления (по сигналу Офвходной код записывается, по сигналу 1 не записывается). На первых выходах блока 7 памяти осуществляется представление информации по- приоритетным датчикам, а на остальных - по неприоритетным датчикам .Датчик 8 решающих сигналов согласует управляющий выход анализатора 5 принимаемого сигнала, со входом обратного канала 9 связи, т.е. формирует на основе того или иного вида модуляции сигналы, соответствующие логическим сигналам 0 или 11.Приемник 10 решающих сигналов декодирует поступившие на его вход сигналы и согласует эти сигналы со входами элемента И 11.Схема 13 сравнения кодов предназначена для сравнения своих входных сигналов и формирования логического сигнала 1 ф, если на ее входах, связанных с выходами реверсивного счетчика 14, код больше или равен коду на его других входах, и сигнала фО в противном случае.Блок модели 15 телеметрируемой системы предназначен для моделирования объекта телеизмерений с целью получения внутренних и выходных сигналов (неприоритетных) на основе. входных сигналов объекта (приоритетных). При поступлении в модель 15 точных значений неприоритетных сигналов происходит обнуление накопившихся погрешностей моделирования (установка начальных условий) . Блок модели 15 телеметрируемой системы может быть построен на основе типовых аналоговых схем интегрирования, дефференцирования элементов и т.п. или иа основе цифровой вычислительной машины.Сдвигающий регистр 18 заполняет свои ячейки единицами. (слева направо) или нулями (справа налево) при поступлении сигнала 101 на первый или второй входы.Остальные блоки предлагаемого устройства являются типовыми.Предлагаемая телеиэмерительная система работает следующим образом.Все датчики 1 расположены в порядке их приоритета (первые Н датчиков являются приоритетными), Еслй в прямом канале связи не происходит искажений передаваемых сигналов, то переключатель 2 поочередно (или же адаптивным образом) подключает все датчики 1 иа вход кодирующего блока 3 и по прямому каналу связи пере" даются код отсчета и синхроимпульсы (или же код адреса). По принятым сигналам на приемной стороне в блоке 7 памяти осуществляется аппроксимация непрерывных сигналов по их дискретам. При этом все прямые выходы сдвигаю- щего регистра 18 находятся в единичном положении, поэтому открыты ключи 17 и в качестве выходных сигналов системы по всемканалам используют" ся соответствующие выходы блока 7 памяти. Если же в прямом канале свя.60 65 не увеличивает погрешность в приоритетном канале, погрешность в трехнеприоритетных канал .х может составлять при этом всего единицы процентов,(погрешность моделирования придлительности функционирования данзи происходят сбои символов в кодеотсчета (или адреса, то поступивший отсчет не записывается в блоке 7памяти по управляющему сигналу 11эт анализатора 5 принимаемого сигнала, этот сигнал передается на обратный канал 9 связи, а также поступает через инвертор 19 на инверсныйвход сдвигающего регистра 18. Благодаря этому на передающей стороне реверсивный счетчик 14 устанавливается в состояние (п), и канал с номером и в последующем цикле передачине участвует, а на приемной стороневместо ключа 17 в и-ном канале подключается ключ 16, и в качестве вы ходного сигнала будет использоваться соответствующий выход блока модели 15 телеметрируемой модели.В каждый последующий такт дискретизации исключается (подключается)один неприоритетный датчик, а такжеподключается один ключ 16 вместо ключа 17 (один ключ 17 вместо ключа 16),если уровень шумов в канале связипревышает (не превышает) допустимыйуровень.При фиксированной пропускной спосЬбности линии прямого канала 4 вусловиях зашумленного канала связиувеличивается частота обращения кприоритетным датчикам, т.е. вводитсяизбыточность по этим каналам, позволяющая поддерживать заданную точность телеизмерений в приоритетныхканалах; при этом лишь частично теряется инфбрмация по неприоритетнымканалам, в которых появляется погрешность моделирования, обусловленная неидеальностью модели 15.В качестве примера рассмотрим телеиэмерения четырех параметров ка нала тангажа летательного аппарата,где структурная схема модели объектапредставляет собой последовательносоединенные апериодическое звено скпередаточной функцией Ь(з)=-тбезынерционное звено типа фнасыщение, интегратор, второе безынерционное звено типа насыщение 1 ивторой интегратор. Входным сигналоммодели является приоритетный параметр - электрический сигнал управления положением нуля тангажа,промежуточными и выходным параметрами являются угол поворота руля тангажа угловая скорость и угол тангажа.При телеизмерениях четных перечисленных выше параметров возможен переход к передаче отсчетов только одногоприоритетного сигнала (при уменьше"нии пропускной способности линиисвязи в 4 раза из-за помех), что868812 Формула изобретения оставитель В,ехред Л.Пекарь Корректор С. Шекма езродная Редакто Тираж 694 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5аз 8336/ илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ной модели до нескольких минут), вто время как в известном устройствепогрешности в неприоритетнйх каналах уже через несколько секунд могут достигнуть десятков процентов. Телеиэмерительная система по авт.св. 9 698034, отличающаяс я тем, что, с целью повышения точности, системы, в нее введены блок модели телеметрируемой системы, две группы ключей, инвертор, сдвигающий регистр, первый вход которого через инвертор, а второй непосредственно 15 подключены к управляющему выходу анализатора принимаемого сигнала, прямые выходы сдвигающего регистра подключены к управляющим входам ключей первой группы, выходы которых объеди- щ иены с выходами соответствующих ключей второй группы и подключены к .дополнительным выходам системы, инверсные выходы сдвигающего регистра подключены к управляющим входам ключей второй группы, входы ключей первой группы объединены с соответствующими входами блока модели телеметрируемой системы и соединены с соответствующими выходами блока памяти, другие выходы которого, являющиеся выходами телеиэмерительной системы, подключены к соответствующим входам блока модели телеметрируемой системы, выходы которого подключены ко входам соответствующих ключей второй группы.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР . Р 698034, кл. 6 08 С 19/28, 1978 (прототип)