[go: up one dir, main page]

RU2537514C1 - Device to integrate standby instrument integrated system orientation unit with aircraft instrumentation complex - Google Patents

Device to integrate standby instrument integrated system orientation unit with aircraft instrumentation complex Download PDF

Info

Publication number
RU2537514C1
RU2537514C1 RU2013139001/28A RU2013139001A RU2537514C1 RU 2537514 C1 RU2537514 C1 RU 2537514C1 RU 2013139001/28 A RU2013139001/28 A RU 2013139001/28A RU 2013139001 A RU2013139001 A RU 2013139001A RU 2537514 C1 RU2537514 C1 RU 2537514C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
microcontroller
output
rotary transformer
adc
Prior art date
Application number
RU2013139001/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Васильевич Денисенко
Борис Аронович Каплан
Игорь Алексеевич Семёнов
Иван Олегович Сидоров
Original Assignee
Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") filed Critical Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА")
Priority to RU2013139001/28A priority Critical patent/RU2537514C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537514C1 publication Critical patent/RU2537514C1/en

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft engineering.
SUBSTANCE: device comprises rotary transformer, unit of primary data transducers, ADC, computer, external interface shaper, microcontroller with ADC, null device, galvanic isolation unit, synchroniser, inverter and two conversion channels. Each of aforesaid components incorporates switch buffers connected in series with null device input. Comparator output is connected to microcontroller and switch control input. Switch control unit output is connected to ADC input while its outputs are connected to inverter input and output, said ADC being built in said microcontroller. Note here that buffer input of one channel is connected to sine winding of rotary transformer. Buffer input of the other channel is connected to sine winding of rotary transformer. Galvanic isolation unit input is connected to external reference voltage source which supplies the rotary transformer excitation winding incorporated with aircraft instrumentation complex.
EFFECT: enhanced performances.
1 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к блокам ориентации.The invention relates to aircraft, in particular to orientation blocks.

Известен блок ориентации курсовой системы [1], содержащий блок датчиков первичной информации, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вычислительную машину (ВМ).Known block orientation of the course system [1], containing a block of primary information sensors, analog-to-digital Converter (ADC), a computer (VM).

Недостатком данного устройства является отсутствие в нем преобразователя сигналов вращающегося трансформатора в цифровой код.The disadvantage of this device is the lack of a converter signal of a rotating transformer into a digital code.

Известен также блок ориентации [2], содержащий блок датчиков первичной информации, АЦП, ВМ.Also known block orientation [2], containing a block of sensors of primary information, ADC, VM.

Недостатком данного устройства является отсутствие в нем преобразователя сигналов вращающегося трансформатора в цифровой код.The disadvantage of this device is the lack of a converter signal of a rotating transformer into a digital code.

Заявленное изобретение направлено на расширение функциональных возможностей блока ориентации интегрированной системы резервных приборов.The claimed invention is aimed at expanding the functionality of the orientation unit of the integrated system of backup devices.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для включения блока ориентации интегрированной системы резервных приборов в пилотажно-навигационный комплекс, в состав которого входит вращающийся трансформатор, содержащее блок датчиков первичной информации, АЦП, ВМ, согласно изобретению введены формирователь внешнего интерфейса, микроконтроллер со встроенным в него АЦП, нуль-орган, подключенный к микроконтроллеру, соединенные последовательно узел гальванической развязки и синхронизатор, подключенный к микроконтроллеру, выход которого подключен через формирователь внешнего интерфейса к ВМ, и два канала преобразования, каждый из которых содержит переключатель и последовательно соединенные буфер, подключенный ко входу нуль-органа, инвертор, компаратор, выход которого подключен к микроконтроллеру и входу управления переключателя, выход которого подключен ко входу АЦП, встроенного в микроконтроллер, а входы подключены ко входу и выходу инвертора, при этом вход буфера одного канала подключен к синусной обмотке вращающегося трансформатора, вход буфера другого канала подключен к косинусной обмотке вращающегося трансформатора, а вход узла гальванической развязки подключен к источнику внешнего опорного напряжения, питающего обмотку возбуждения вращающегося трансформатора, входящего в состав пилотажно-навигационного комплекса.The task is achieved by the fact that in the device for turning on the orientation unit of the integrated backup instrument system in the flight-navigation complex, which includes a rotating transformer containing a block of primary information sensors, ADC, VM, according to the invention, an external interface shaper, a microcontroller with a built-in ADC, a null-organ connected to the microcontroller, connected in series to the galvanic isolation unit and a synchronizer connected to the microcontroller, output which is connected through a shaper of the external interface to the VM, and two conversion channels, each of which contains a switch and a series-connected buffer connected to the input of the zero-organ, an inverter, a comparator, the output of which is connected to the microcontroller and the control input of the switch, the output of which is connected to the input The ADC built into the microcontroller, and the inputs are connected to the input and output of the inverter, while the input of the buffer of one channel is connected to the sinus winding of a rotating transformer, the input of the buffer of another the voltage is connected to the cosine winding of a rotating transformer, and the input of the galvanic isolation unit is connected to a source of external reference voltage supplying the excitation winding of a rotating transformer, which is part of the flight-navigation complex.

К существенным отличиям предложенного устройства относится введение в него формирователя внешнего интерфейса, микроконтроллера со встроенным в него АЦП, нуль-органа, подключенного к микроконтроллеру, соединенных последовательно узла гальванической развязки и синхронизатора, подключенного к микроконтроллеру, выход которого подключен через формирователь внешнего интерфейса к ВМ, и двух каналов преобразования, каждый из которых содержит переключатель и последовательно соединенные буфер, подключенный ко входу нуль-органа, инвертор, компаратор, выход которого подключен к микроконтроллеру и входу управления переключателя, выход которого подключен ко входу АЦП, встроенного в микроконтроллер, а входы подключены ко входу и выходу инвертора, при этом вход буфера одного канала подключен к синусной обмотке вращающегося трансформатора, вход буфера другого канала подключен к косинусной обмотке вращающегося трансформатора, а вход узла гальванической развязки подключен к источнику внешнего опорного напряжения, питающего обмотку возбуждения вращающегося трансформатора, входящего в состав пилотажно-навигационного комплекса.Significant differences of the proposed device include the introduction of an external interface shaper, a microcontroller with an integrated ADC, a zero-organ connected to the microcontroller, connected in series to the galvanic isolation node and a synchronizer connected to the microcontroller, the output of which is connected via a shaper of the external interface to the VM, and two conversion channels, each of which contains a switch and a series-connected buffer connected to the input of a zero-organ, an inverter, a mparator whose output is connected to the microcontroller and the control input of the switch, the output of which is connected to the input of the ADC built into the microcontroller, and the inputs are connected to the input and output of the inverter, while the buffer input of one channel is connected to the sinus winding of a rotating transformer, the buffer input of the other channel is connected to the cosine winding of a rotating transformer, and the input of the galvanic isolation unit is connected to a source of external reference voltage supplying the excitation winding of the rotating transformer, the input main part of the flight-navigation complex.

При таком включении происходит преобразование аналоговых сигналов, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота вращающегося трансформатора, в цифровую информацию о текущем значении угла, необходимую для передачи в пилотажно-навигационный комплекс.With this inclusion, the analog signals proportional to the sine and cosine of the rotation angle of the rotating transformer are converted into digital information about the current angle value necessary for transmission to the flight-navigation complex.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлена структурная схема, содержащая блок 1 датчиков первичной информации, АЦП 2, ВМ 3, формирователь 4 внешнего интерфейса, микроконтроллер 5, АЦП 6, встроенный в микроконтроллер 5, нуль-орган 7, устройство 8 гальванической развязки, синхронизатор 9, каналы 10, 11 преобразования, переключатель 12, буфер 13, инвертор 14, компаратор 15, синусную 16 и косинусную 17 обмотки вращающегося трансформатора, источник 18 внешнего опорного напряжения, обмотку 19 вращающегося трансформатора, пилотажно-навигационный комплекс 20.The present invention is illustrated in the drawing, which shows a block diagram containing a block of primary information sensors 1, ADC 2, VM 3, external interface driver 4, microcontroller 5, ADC 6, integrated in microcontroller 5, zero-organ 7, galvanic isolation device 8, synchronizer 9, conversion channels 10, 11, switch 12, buffer 13, inverter 14, comparator 15, sine 16 and cosine 17 of the rotary transformer winding, external voltage reference source 18, rotary transformer winding 19, aerobatics o-navigation complex 20.

Блок 1 датчиков первичной информации подключен через АЦП 2 к ВМ 3, к которой через формирователь 4 внешнего интерфейса подключен микроконтроллер 5, к которому подключен нуль-орган 7 и последовательно соединенные синхронизатор 9 и устройство 8 гальванической развязки, соединенные с источником 18 опорного напряжения и обмоткой 19 возбуждения вращающегося трансформатора. В каждом из каналов 10, 11 преобразования последовательно соединены буфер 13, подключенный ко входу нуль-органа, инвертор 14 и компаратор 15, выход которого подключен к микроконтроллеру 5 и входу управления коммутатора 12, выход которого подключен ко входу АЦП 6, встроенного в микроконтроллер 5, а входы подключены ко входу и выходу инвертора 14, при этом входы буфера 13 одного канала 10 подключены к синусной 16 обмотке, а другого канала 11 - к косинусной 17 обмотке вращающегося трансформатора, входящего в состав пилотажно-навигационного комплекса 20.Block 1 of the primary information sensors is connected through an ADC 2 to VM 3, to which a microcontroller 5 is connected via a former 4 of the external interface, to which a zero-organ 7 is connected and a synchronizer 9 and a galvanic isolation device 8 connected to a voltage reference source 18 and a winding are connected in series 8 19 excitation of a rotating transformer. In each of the conversion channels 10, 11, a buffer 13 connected to the input of the null organ, an inverter 14 and a comparator 15, the output of which is connected to the microcontroller 5 and the control input of the switch 12, the output of which is connected to the input of the ADC 6 built into the microcontroller 5, is connected in series and the inputs are connected to the input and output of the inverter 14, while the inputs of the buffer 13 of one channel 10 are connected to the sine 16 winding, and the other channel 11 to the cosine 17 of the rotating transformer, which is part of the flight-navigation complex 20.

Устройство работает следующим образом. Блок 1 датчиков первичной информации выдает текущие значения параметров в виде аналоговых электрических сигналов, которые с помощью АЦП 2 преобразуются в цифровой код, поступающий на ВМ 3, где производится вычисление параметров полета. С пилотажно-навигационного комплекса 20 приходят в виде синусоидальных напряжений аналоговые сигналы с синусной 16 и косинусной 17 обмоток вращающегося трансформатора пропорциональные соответственно синусу и косинусу угла поворота летательного аппарата. Эти сигналы поступают для развязки на буферы 13 каналов преобразования 10, 11, инвертируются инвертором 14 и с помощью компаратора 15 преобразуются в последовательность прямоугольных импульсов, совпадающих по фазе с входным сигналом. Благодаря тому что синусный и косинусный сигналы имеют между собой определенные фазовые соотношения в различных квадрантах угла поворота, то на выходе компаратора 15 каналов преобразователя 10, 11 будет иметь место двухразрядный параллельный цифровой код, в котором содержится информация о текущем квадранте угла поворота. Эта информация поступает на микроконтроллер 5. В каждом канале входные синусоидальные сигналы инвертируются и поступают на входы аналогового коммутатора 12, который через вход управления с компаратора 15 подключает прямой или инверсный сигналы ко входам АЦП 6, встроенного в микроконтроллер 5. Эти сигналы преобразуются в цифровой код, передаются в микроконтроллер 5, где производится их обработка по определенному алгоритму, формируется цифровой код, пропорциональный углу поворота вращающегося трансформатора, который через формирователь 4 внешнего интерфейса передается в ВМ 3. Для гальванической развязки и синхронизации обработки сигналов предназначено устройство 8 гальванической развязки и синхронизатор 9, соединенные последовательно, а для запуска рабочего цикла микроконтроллера 5 предусмотрен нуль-орган 7, определяющий точку перехода через нуль сигналами синусной 16 и косинусной 17 обмоток вращающегося трансформатора.The device operates as follows. Block 1 of the primary information sensors gives the current values of the parameters in the form of analog electrical signals, which are converted using the ADC 2 into a digital code supplied to the VM 3, where the flight parameters are calculated. From the flight-navigation complex 20, analog signals with sine 16 and cosine 17 windings of a rotating transformer are received in the form of sinusoidal voltages, proportional to the sine and cosine of the rotation angle of the aircraft, respectively. These signals are fed to the buffers 13 of the conversion channels 10, 11 for decoupling, are inverted by the inverter 14, and using the comparator 15 are converted into a sequence of rectangular pulses that coincide in phase with the input signal. Due to the fact that the sine and cosine signals have certain phase relationships between themselves in different quadrants of the angle of rotation, then at the output of the comparator 15 channels of the converter 10, 11 there will be a two-bit parallel digital code that contains information about the current quadrant of the angle of rotation. This information is fed to the microcontroller 5. In each channel, the input sinusoidal signals are inverted and fed to the inputs of the analog switch 12, which, through the control input from the comparator 15, connects direct or inverse signals to the inputs of the ADC 6 built into the microcontroller 5. These signals are converted into a digital code are transmitted to the microcontroller 5, where they are processed according to a certain algorithm, a digital code is generated, proportional to the angle of rotation of the rotating transformer, which through the shaper 4 in The current interface is transferred to VM 3. For galvanic isolation and synchronization of signal processing, a galvanic isolation device 8 and synchronizer 9 are connected in series, and a zero-organ 7 is provided to start the duty cycle of the microcontroller 5, which determines the transition point through zero by sine signals 16 and cosine 17 windings of a rotating transformer.

Таким образом, формирование цифрового кода, пропорционального синусу и косинусу текущего значения угла поворота вращающегося трансформатора, расширяет функциональные возможности предложенного устройства.Thus, the formation of a digital code proportional to the sine and cosine of the current value of the rotation angle of the rotating transformer, expands the functionality of the proposed device.

Предложенное устройство используется в блоке ориентации интегрированной системы резервных приборов.The proposed device is used in the orientation unit of the integrated system of backup devices.

Источники информацииInformation sources

1 Патент США №4347730, кл. 73/1E, 1982 г.1 US Patent No. 4347730, cl. 73 / 1E, 1982

2 Юбилейная XV Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. Сборник материалов. Санкт-Петербург 2008 г., стр.263. Компенсация магнитной девиации интегрированной системы резервных приборов, В.М. Самойлов, Д.В. Свяжин (прототип).2 Anniversary XV St. Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems. Collection of materials. St. Petersburg 2008, p. 263. Compensation of the magnetic deviation of the integrated backup instrument system, V.M. Samoilov, D.V. Svyazhin (prototype).

Claims (1)

Устройство для включения блока ориентации интегрированной системы резервных приборов в пилотажно-навигационный комплекс, в состав которого входит вращающийся трансформатор, содержащее блок датчиков первичной информации, аналого-цифровой преобразователь, вычислительную машину, отличающееся тем, что в него дополнительно введены формирователь внешнего интерфейса, микроконтроллер со встроенным в него аналого-цифровым преобразователем, нуль-орган, подключенный к микроконтроллеру, соединенные последовательно узел гальванической развязки и синхронизатор, подключенный к микроконтроллеру, выход которого подключен через формирователь внешнего интерфейса к вычислительной машине, и два канала преобразования, каждый из которых содержит переключатель и последовательно соединенные буфер, подключенный ко входу нуль-органа, инвертор, компаратор, выход которого подключен к микроконтроллеру и входу управления переключателя, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, встроенного в микроконтроллер, а входы подключены ко входу и выходу инвертора, при этом вход буфера одного канала подключен к синусной обмотке вращающегося трансформатора, вход буфера другого канала подключен к косинусной обмотке вращающегося трансформатора, а вход узла гальванической развязки подключен к источнику внешнего опорного напряжения, питающего обмотку возбуждения вращающегося трансформатора, входящего в состав пилотажно-навигационного комплекса. A device for including the orientation unit of the integrated backup instrument system in the flight-navigation complex, which includes a rotating transformer containing a block of primary information sensors, an analog-to-digital converter, a computer, characterized in that an external interface former, a microcontroller built-in analog-to-digital converter, a zero-organ connected to the microcontroller, connected in series galvanic isolation unit a synchronizer connected to a microcontroller, the output of which is connected through a shaper of an external interface to a computer, and two conversion channels, each of which contains a switch and a series-connected buffer connected to the input of a zero-organ, an inverter, a comparator, the output of which is connected to a microcontroller and the control input of the switch, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter built into the microcontroller, and the inputs are connected to the input and output of the inverter, when that one input channel buffer connected to the sine winding of the rotary transformer, the other channel buffer input connected to the cosine winding of the rotary transformer and the input node is connected to the electrical isolation of the external reference voltage source supplying the excitation winding of the rotary transformer included in the flight control and navigation system.
RU2013139001/28A 2013-08-21 2013-08-21 Device to integrate standby instrument integrated system orientation unit with aircraft instrumentation complex RU2537514C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139001/28A RU2537514C1 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Device to integrate standby instrument integrated system orientation unit with aircraft instrumentation complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139001/28A RU2537514C1 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Device to integrate standby instrument integrated system orientation unit with aircraft instrumentation complex

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2537514C1 true RU2537514C1 (en) 2015-01-10

Family

ID=53287767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013139001/28A RU2537514C1 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Device to integrate standby instrument integrated system orientation unit with aircraft instrumentation complex

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537514C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5760562A (en) * 1994-11-08 1998-06-02 Dana Corporation Apparatus and method for generating digital position signals for a rotatable shaft
US7119717B2 (en) * 2003-04-01 2006-10-10 Minebea Co., Ltd. Encoder output divider and R/D converter
EP1333347B1 (en) * 2002-01-30 2007-12-05 Siemens VDO Automotive AG A method and device for determining a rotary orientation of a motor through feeding a resolver signal derived from the rotary orientation to a single control system that is used both for triggering and for evaluating the resolver signal, and a motor vehicle provided with such device
RU2377501C1 (en) * 2008-09-10 2009-12-27 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Device for connecting altitude controller to pilot-navigation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5760562A (en) * 1994-11-08 1998-06-02 Dana Corporation Apparatus and method for generating digital position signals for a rotatable shaft
EP1333347B1 (en) * 2002-01-30 2007-12-05 Siemens VDO Automotive AG A method and device for determining a rotary orientation of a motor through feeding a resolver signal derived from the rotary orientation to a single control system that is used both for triggering and for evaluating the resolver signal, and a motor vehicle provided with such device
US7119717B2 (en) * 2003-04-01 2006-10-10 Minebea Co., Ltd. Encoder output divider and R/D converter
RU2377501C1 (en) * 2008-09-10 2009-12-27 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Device for connecting altitude controller to pilot-navigation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
IN2015KN00376A (en)
WO2013032753A3 (en) Systems and methods for switched-inductor integrated voltage regulators
MX2013001465A (en) Analog-to-digital conversion stage and phase synchronization method for digitizing two or more analog signals
CN102339016A (en) Backward diode/global positioning system (BD/GPS) dual-mode time service-based time synchronization device
WO2013096188A3 (en) A power converter and methods of controlling the same
WO2016182993A3 (en) Phase-based measurement and control of a gyroscope
EP2773046A3 (en) Analogue to digital converter
CA2964894C (en) Stator segment for a linear motor-based transport system and transport system
CN107783464B (en) Control method of multi-channel electric steering engine
WO2007092848A3 (en) Oscillator systems and methods
RU2377502C1 (en) Device for connecting altitude controller of integrated system of backup devices to pilot-navigation system
RU2537514C1 (en) Device to integrate standby instrument integrated system orientation unit with aircraft instrumentation complex
US9175982B2 (en) Hall sensor signal generating device
WO2006138497A3 (en) Synchronous analog to digital conversion system and method
RU2377501C1 (en) Device for connecting altitude controller to pilot-navigation system
KR20130044386A (en) Driving circuit, system and driving method for gyro sensor
JP5501900B2 (en) Sensor device with sampling function and sensor data processing system using the same
WO2013139862A3 (en) Method for synchronizing a generator with the mains
RU2011151331A (en) ELECTRONIC FIBER OPTICAL GYROSCOPE
RU2461116C1 (en) Electromechanical device
US7375499B2 (en) Fault tolerant synchronisation source for excitation control of a three phase power generating system
RU2467288C1 (en) Unit of orientation of navigation instrumentation
RU2431117C1 (en) Control device for altitude controller of integrated system of reserve instruments
JP2017085839A (en) Power converter and control method of power converter
JP2015117959A (en) Digital conversion method and device of synchro signal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160822