2.3 Сопоставление и обобщение результатов анализа научно-информационных источников и теоретических (экспериментальных) исследова |
Аппаратура управления МРЛ и первичной обработки информации Аппаратура управления и обработки информации встроена в МРЛ. К порту USB ПК АРМ инженера АМРК (рисунок 9) подключен БУК, обеспечивающий контроль параметров и управление МРЛ (включение-выключение, установка режимов вращения антенны по азимуту и углу места, диагностика состояния блоков и узлов МРЛ). На шину CAN БУК с датчиков углового положения антенны поступают 12-разрядные двоичные коды азимута и угла места, а также 10 разрядные двоичные коды сигналов тахогенераторов двигателей азимута и угла наклона. К выходу БУК подключен блок управления приводом (БУП), с которого подаются напряжения возбуждения и управляющее напряжение на двигатели азимута и угла места (через токосъемник). На БОРС поданы синхроимпульс и видеосигналы обоих каналов МРЛ и коды углов с шины CAN. Пакеты осредненных сигналов с БОРС вводятся в ПК АРМ инженера АМРК и АРМ руководителя АВ на градовые процессы, обеспечивающих:
Блок управления и контроля (БУК) имеет габариты 280х220х90 мм и размещается обычно над пультом индикатора метеоролога. На лицевой панели блока расположены контрольные элементы:
На БУК поступают сигналы состояния устройств МРЛ (включены, выключены), импульс синхронизации МРЛ (Запуск 1), а из шины CAN контролера: коды азимута и угла места антенны, коды диагностики датчиков азимута и угла места, коды диагностики тахогенераторов двигателей привода антенны и команды компьютера. В программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) формируются: сигналы включения и выключения устройств МРЛ; сигналы управления приводом; команды управления устройствами МРЛ; команды диагностики устройств МРЛ и под управлением процессора БУК через схемы коммутации выдаются команды включение-выключение блоков и устройств МРЛ. Блок управления приводом антенны МРЛ (БУП) служит для управления вращением антенны МРЛ по азимуту и углу места по программе заданной БУК, имеет габариты 400х360х190 мм и размещается рядом со шкафом питания МРЛ ЩЛ-038. ![]() Рисунок 9 - Внешний вид комплекта аппаратуры АСУ-МРЛ ![]() Рисунок 10 - Рабочее место оператора. ![]() Рисунок 11 - Рабочее место оператора. В состав БУП входит плата канала азимута, плата канала угла места и стабилизированный источник питания +110 В. Платы каналов азимута и угла места идентичны и служат для выработки мощных сигналов управления двигателями механизмов вращения по азимуту и качания по углу места. На лицевой панели БУП расположены:
Принцип работы плат каналов азимута и угла места заключается в следующем: По витой паре из БУК через схему сопряжения поступают сигналы управления двигателями механизмов вращения или качания антенны на программируемую логическую матрицу. Программируемая логическая матрица управляет широтно-импульсным преобразователем (ШИМ) и мостом с мощными ключами для обеспечения реверсивной работы двигателей азимута или угла места (якорь двигателя включен в диагональ моста). Мост выдает напряжение от 0 до 110 вольт мощностью не менее 1 КВт, которые управляют работой двигателя механизма вращения или качания, при наличии напряжения возбуждения, подаваемого из БУП. Стабилизированный источник питания мощностью не менее 2 КВт выполнен по схеме трехфазного выпрямителя с ШИМ регулятором выходного напряжения. Блок обработки радиолокационных сигналов (БОРС) имеет габариты 165х150х50 мм, размещается рядом с ПК АРМ инженера АМРК и подключается к USB порту ПК с помощью стандартного USB кабеля. Обмен данными между БОРС и ПК осуществляется через виртуальный порт COM3 или COM4. БОРС предназначен:
На лицевой панели БОРС расположены:
В состав БОРС входят: программируемая логическая интегральная схема; процессор; две схемы АЦП для преобразования видеосигналов на 3,2 и 10 каналах МРЛ; два модуля памяти; USB контролер; источник питания + 12 В и другие вспомогательные элементы. Принцип работы БОРС заключается в следующем: на его вход поступают: видеосигналы первого и второго каналов и импульс синхронизации МРЛ; коды азимута и угла наклона антенны (из шины CAN), сигналы диагностики состояния устройств МРЛ и коды команд из ПК. В программируемой логической схеме осуществляется:
Процессор БОРС управляет работой схем блока, транслирует команды компьютера в шину CAN БУК, считывает из шины CAN коды с датчиков азимута и угла места антенны, коды состояния и диагностики устройств МРЛ. В аналого-цифровых преобразователях производится оцифровка видеосигналов. Модули памяти служат для временного хранения пакетов усредненных сигналов. Осреднение по дальности осуществляется по формуле: ![]() где Рnm - осредненное по g = 4 или 8 ячейкам дальности значение сигнала в n ячейке дальности; Рmgn - выборка видеосигнала из g ячейки дальности m зондирующего импульса в n канале дальности. Осреднение сигнала по азимуту выполняется в каждом канале дальности по нескольким последовательным импульсам зондирования по формуле: ![]() где ![]() Формирование пакета осредненных радиолокационных сигналов и передача в USB порт ПК осуществляется по каждому из 360 секторов азимута. За один полный оборот антенны по азимуту формируется 360 пакетов по 808 байт, а за весь цикл обзора формируется 360 х 18 = 6480 таких пакетов. Блоки датчиков азимута и угла места (БДА и БДУ) идентичны, имеют габариты105х90х30 мм, размещаются возле вращающихся трансформаторов (ВТ) механизмов вращения и качания, соответственно, и предназначены для получения двоичного кода углового положения антенны по азимуту и углу места, соответственно, а также двоичного кода сигналов тахогенераторов. Каждый датчик содержит sin-cos преобразователь, который преобразует сигналы вращающихся трансформаторов, пропорциональные углу поворота антенны, в линейный 12 разрядный двоичный код. Параллельно аналогово-цифровой преобразователь преобразует сигналы тахогенератора двигателя в двоичный код. Процессор БДА управляет работой схем датчика и передает коды положения антенны на шину CAN, с которой БОРС и БУК считывают коды углов и сигнала тахогенератора и отображают их на цифровом табло, размещенном на передней панели БУК. Электропитание АМРК «АСУ-МРЛ»:
|