RU2700367C1 - Guidance panel - Google Patents
Guidance panel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700367C1 RU2700367C1 RU2018129524A RU2018129524A RU2700367C1 RU 2700367 C1 RU2700367 C1 RU 2700367C1 RU 2018129524 A RU2018129524 A RU 2018129524A RU 2018129524 A RU2018129524 A RU 2018129524A RU 2700367 C1 RU2700367 C1 RU 2700367C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- guidance
- module
- output
- electrically connected
- amplifier
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 22
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 4
- 108010049951 Bone Morphogenetic Protein 3 Proteins 0.000 description 2
- 102100024504 Bone morphogenetic protein 3 Human genes 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- NIOPZPCMRQGZCE-WEVVVXLNSA-N 2,4-dinitro-6-(octan-2-yl)phenyl (E)-but-2-enoate Chemical compound CCCCCCC(C)C1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1OC(=O)\C=C\C NIOPZPCMRQGZCE-WEVVVXLNSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области военной техники в частности к пультам наведения (далее по тексту - ПН) установленного оборудования, в том числе вооружения объектов типа БМП, БМД, БТР, танков и другой военной техники, такой как системы управления дистанционно управляемых модулей систем вооружения.The invention relates to the field of military equipment, in particular to guidance panels (hereinafter referred to as PN) of installed equipment, including armament of objects such as BMP, BMD, armored personnel carriers, tanks and other military equipment, such as control systems for remotely controlled modules of weapons systems.
Известен пульт наведения (управления) ИЦКР.468312.001 (См. Боевая машина пехоты БМП-3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Часть 1 и 2. Воениздат, Москва, 1998 г.), предназначенный для управлением стабилизатором вооружения (далее по тексту - СВ) ИЦКР.461314.001 (индекс 2Э52-2) БМП-3 с места командира и оператора, описанный в техническом описании ИЦКР.461314.001 ТО, привода наведения которого (см. рис. 1, стр. 97 и рис. 2 стр. 98 ИЦКР.461314.001 ТО - функциональных схем привода ВН и привода ГН) содержат пульты наведения (управления) командира и оператора (наводчика) ИЦКР.468312.001 (см. п. 6.5 стр. 32, рис. 7 стр. 103 - описание конструкции).Known remote guidance (control) ITSKR.468312.001 (See BMP-3 infantry fighting vehicle. Technical description and operating instructions.
Данный пульт наведения стабилизатора вооружения принят за прототип. Структурная схема пульта наведения (управления) ИЦКР.468312.001 стабилизатора вооружения изображена на фиг. 1.This remote control pointing arms stabilizer adopted as a prototype. The structural diagram of the remote control (control) ICRC.468312.001 weapon stabilizer is shown in Fig. one.
Конструктивно пульт наведения (ПН) состоит из: корпуса пульта наведения (КПН) (с передней и задней крышками), основания пульта наведения (ОСН ПН), ручек управления (РУ).Structurally, the guidance console (PN) consists of: the housing of the guidance console (CPN) (with front and rear covers), the base of the guidance console (OSN PN), control knobs (RU).
В пульте наведения (ПН) - прототипа также установлены:In the remote control guidance (PN) - prototype also installed:
- механизмы нульустановителей (МН1) и (МН2);- Zero-installer mechanisms (MH1) and (MH2);
- устройства безлюфтовых зубчатых передач (УБЗП ВН) и (УБЗП ГН);- devices of backlashless gears (UBZP VN) and (UBZP GN);
- потенциометры сигналов пульта наведения (П-ВН) и (П-ГН);- potentiometers of the signals of the guidance console (P-VN) and (P-GN);
- блок электроэлементов (БЭ).- block of electric elements (BE).
Потенциометры сигналов (П-ВН) и (П-ГН) предназначены для формирования напряжения постоянного тока, обеспечивающих наведение приводами ВН и ГН вооружения вверх-вниз и вправо-влево.The signal potentiometers (P-VN) and (P-GN) are designed to generate a DC voltage, which ensures that the drives of the HV and GN arms up-down and left-to-right.
Устройства безлюфтовых зубчатых передач (УБЗП ВН) и (УБЗП ГН) предназначены для передачи отклонений ручек управления (РУ) относительно корпуса пульта наведения (КПН), и корпуса пульта наведения (КПН) относительно основания пульта наведения (ОСН ПН) на оси потенциометров (П-ВН) и (П-ГН) соответственно, с ограничением отклонений в пределах рабочих углов потенциометра.Backlashless gears (UBZP VN) and (UBZP GN) are designed to transmit deviations of the control knobs (RU) relative to the body of the guidance panel (KPN), and the body of the guidance station (KPN) relative to the base of the guidance station (OSN PN) on the axis of the potentiometers (П -VN) and (P-GN), respectively, with a limitation of deviations within the working angles of the potentiometer.
Механизмы нульустановителей (МН1) и (МН2) предназначены для возврата осей потенциометров (П-ВН) и (П-ГН) и связанных с ними зубчатыми передачам (УБЗП ВН) и (УБЗП ГН) ручек управления (РУ) и корпуса пульта наведения (КПН) в исходное состояние, соответствующее сигналу пульта наведения равному нулю, и фиксации их в этом положении. Кроме того, механизм нульустановителя канала ГН (МН2) обеспечивает разграничение сигналов управления, соответствующих максимальной и перебросочной скорости, ступенью увеличения сопротивления повороту корпуса пульта за 2-3 градуса до жесткого упора.Zero-setter mechanisms (MH1) and (MH2) are designed to return the axes of the potentiometers (P-VN) and (P-GN) and the associated gears (UBZP VN) and (UBZP GN) control knobs (RU) and the guidance panel housing ( CPN) in the initial state corresponding to the signal from the guidance panel equal to zero, and fixing them in this position. In addition, the mechanism of the null channel installer of the GN (MN2) channel provides the delimitation of control signals corresponding to the maximum and transfer speeds by the step of increasing the resistance to rotation of the console body 2-3 degrees to the hard stop.
Через блок электроэлементов (БЭ) производится подключение дискретных электрических сигналов от органов управления (тумблера, переключатели, кнопки) и светодиодной индикации, расположенных на рукоятках управления (РУ) и корпусе пульта наведения (КПН). Блок электроэлементов (БЭ) электрически связан с блоком управления стабилизатора вооружения (БУ СВ), входящего в систему управления (СУ) объекта военного назначения (ОВН).Through a block of electric elements (BE), discrete electrical signals are connected from the controls (toggle switches, switches, buttons) and LED indicators located on the control handles (RU) and the body of the guidance panel (CPN). The block of electrical elements (BE) is electrically connected to the control unit of the weapons stabilizer (BU SV), which is part of the control system (SU) of a military facility (AES).
Органы управления стабилизатором вооружения (СВ) расположены на передней крышке. Тумблера предназначены для включения, выключения и переключения режимов стабилизатора вооружения (СВ). В ручках управления (РУ) установлены кнопки, наименование, расположение и назначение которых показано на планке фирменной, закрепленной на корпусе пульта наведения. Тумблеры и кнопки ручек пульта наведения защищены резиновыми чехлами. Подключение в схему стабилизатора вооружения (СВ) осуществляется через штепсельный разъем.Arms stabilizer (SV) controls are located on the front cover. Toggle switches are designed to turn on, off, and switch modes of the weapon stabilizer (ST). Buttons are installed in the control handles (RU), the name, location and purpose of which are shown on the corporate bar mounted on the body of the guidance console. The toggle switches and buttons of the handles of the guidance console are protected by rubber covers. Connection to the armament stabilizer (SV) circuit is through a plug connector.
Недостатками вышеуказанного пульта наведения - прототипа являются;The disadvantages of the above remote guidance - prototype are;
- необходимость использования дополнительных источников питания постоянного напряжения ±15 В, расположенных в блоке управления, что не соответствует требованиям, предъявляемым к современным СУ;- the need to use additional DC voltage sources ± 15 V located in the control unit, which does not meet the requirements for modern SU;
- плохая помехозащищенность слаботочного аналогового сигнала формируемого потенциометрами сигналов пульта наведения, из-за наличия большой длины сигнальных цепей между выходным разъемом ПН и схемой обработки сигнала, находящейся в СУ ОВН;- poor noise immunity of the low-current analog signal generated by the potentiometers of the signals of the guidance console, due to the presence of a large length of signal circuits between the output terminal of the PN and the signal processing circuit located in the control unit;
- наличие потенциометров со специальными жестко заданными выходными характеристиками от угла поворота, имеющими высокую стоимость;- the presence of potentiometers with special hard-set output characteristics from the angle of rotation, having a high cost;
- наличие контактных колец для обеспечения токосъема с обмоток потенциометров, что снижает надежность работы ПН и в целом СУ;- the presence of slip rings to ensure current collection from the windings of potentiometers, which reduces the reliability of the PN and in general SU;
- отсутствие информационных каналов обмена ПН, что не позволяет оперативно и дистанционно проводить его настройку, переключение режимов работы, выбор характеристик выходного сигнала от угла поворота и диагностику в составе СУ;- the lack of information channels for the exchange of PN, which does not allow to quickly and remotely configure it, switch operating modes, select the characteristics of the output signal from the angle of rotation and diagnostics as part of the control system;
- наличие редуктора для механической выставки нулевого положения потенциометров ПН при их настройке, что усложняет конструкцию ПН, снижает точность первоначальной выставки нулевого положения, а также требует дополнительных трудозатрат и контроля при настройке.- the presence of a gearbox for the mechanical exhibition of the zero position of the potentiometers of PN during their adjustment, which complicates the design of the PN, reduces the accuracy of the initial exhibition of the zero position, and also requires additional labor and control during tuning.
Техническими задачами заявляемого изобретения являются:The technical objectives of the claimed invention are:
- исключение необходимости использования для работы ПН в составе СУ дополнительного источника питания постоянного напряжения ±15 В;- elimination of the need to use for operation of PN as part of the control system of an additional DC power supply ± 15 V
- повышение помехозащищенности сигнала, формируемого чувствительными элементами пульта наведения в составе СУ;- increase the noise immunity of the signal generated by the sensitive elements of the guidance console as part of the SU;
- исключение дорогостоящих потенциометров со специальными жестко заданными выходными характеристиками от угла поворота;- the exception of expensive potentiometers with special hard-set output characteristics from the angle of rotation;
- повышение надежности работы ПН в составе СУ;- improving the reliability of the operation of the PN as part of the SU;
- введение современных информационных каналов обмена ПН с внешними устройствами СУ ОВН, позволяющими оперативно и дистанционно проводить его настройку, переключение режимов работы, выбор характеристик выходного сигнала от угла поворота и диагностику в составе СУ;- the introduction of modern information channels for the exchange of PN with external devices of the OVN control system, allowing for prompt and remote adjustment, switching of operating modes, selection of the output signal characteristics from the rotation angle and diagnostics as part of the control system;
- исключение редуктора для механической выставки нулевого положения чувствительного элемента ПН при настройке.- exclusion of the gearbox for the mechanical exhibition of the zero position of the PN sensitive element during adjustment.
Для достижения указанного технического результата в известный пульт наведения, содержащий основание пульта наведения (ОСН ПН), корпус пульта наведения (КПН), ручки управления (РУ), механизм нульустановителя первый (МН1), кинематически связанный с ручками управления (РУ) и механически связанный с корпусом пульта наведения (КПН), механизм нульустановителя второй (МН2), кинематически связанный с основанием пульта наведения (ОСН ПН) и механически связанный с корпусом пульта наведения (КПН), согласно изобретению, дополнительно введены:To achieve the specified technical result, in a known guidance console containing the base of the guidance console (OCH PN), the housing of the guidance console (KPN), control knobs (RU), the first zero-positioner mechanism (MH1), kinematically connected to the control knobs (RU) and mechanically connected with the body of the guidance panel (CPN), the mechanism of the second zero-installer (MH2), kinematically connected with the base of the guidance panel (OCH PN) and mechanically connected with the body of the guidance panel (CPN), according to the invention, the following are additionally introduced:
- модуль питания пульта наведения (МП-ПН);- power module of the guidance console (MP-PN);
- формирующий усилитель переменного напряжения (ФУ);- the forming amplifier of alternating voltage (FU);
- линейный дифференциальный трансформатор вертикального наведения (ЛДТ ВН);- linear differential transformer of vertical guidance (LDT VN);
- линейный дифференциальный трансформатор горизонтального наведения (ЛДТ ГН);- linear differential horizontal transformer (LDT GN);
- первый, второй, третий и четвертый выпрямители (B1, В2, В3, В4);- the first, second, third and fourth rectifiers (B1, B2, B3, B4);
- первый, второй, третий и четвертый фильтры (Ф1, Ф2, Ф3, Ф4);- first, second, third and fourth filters (F1, F2, F3, F4);
- первый и второй суммирующие усилители (СУММ У 1, СУММ У 2);- the first and second summing amplifiers (SUMM
- первый и второй нормирующие усилители (НУ1, НУ2);- the first and second normalizing amplifiers (NU1, NU2);
- блок коммутации (БК);- switching unit (BC);
- контроллер (К), включающий в себя:- controller (K), including:
- модуль аналого-цифрового преобразования (М-АЦП);- module analog-to-digital conversion (M-ADC);
- тактовый генератор (ТГ);- clock generator (TG);
- генератор частоты (ГЧ);- frequency generator (GP);
- модуль ввода вывода (МВВ);- output input module (MVV);
- модуль вычислительного устройства механической характеристики выходного сигнала от угла поворота пульта наведения (ВУ-ПН);- a computing device module of the mechanical characteristics of the output signal from the angle of rotation of the guidance console (WU-PN);
- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);- read-only memory (ROM);
- формирователь сигналов последовательной шины канала типа CAN (ФСПШ CAN),- CAN channel type signal conditioning instrument (CAN FSPS),
причем линейный дифференциальный трансформатор вертикального наведения (ЛДТ ВН) и линейный дифференциальный трансформатор горизонтального наведения (ЛДТ ГН) реализованы на базе катушки с выходными обмотками, соединенными по дифференциальной схеме с сердечником из магнитного материала,moreover, the linear differential transformer of vertical guidance (LDT VN) and the linear differential transformer of horizontal guidance (LDT GN) are implemented on the basis of a coil with output windings connected in a differential circuit to a core of magnetic material,
при этом сердечник линейного дифференциального трансформатора вертикального наведения (ЛДТ ВН) кинематически по безлюфтовой схеме связан с ручками управления (РУ), а обмотка возбуждения линейного дифференциального трансформатора вертикального наведения (ЛДТ ВН) электрически соединена с формирующим усилителем переменного напряжения (ФУ), сердечник линейного дифференциального трансформатора горизонтального наведения (ЛДТ ГН) кинематически по безлюфтовой схеме связан с основанием пульта наведения (ОСН ПН), а обмотка возбуждения линейного дифференциального трансформатора горизонтального наведения (ЛДТ ГН) электрически соединена с формирующим усилителем переменного напряжения (ФУ),the core of the linear differential transformer of vertical guidance (LDT VN) is kinematically connected to the control handles (RU) by a backlash-free circuit, and the field winding of the linear differential transformer of vertical guidance (LDT VN) is electrically connected to a forming amplifier of alternating voltage (FU), the core of linear differential horizontal guidance transformer (LDT GN) kinematically connected with a backlash-free circuit to the base of the guidance console (OSH PN), and the field winding is linear th horizontal differential guidance transformer (LDT GN) is electrically connected to the forming amplifier of alternating voltage (FU),
в свою очередь первая и вторая выходные обмотки катушки линейного дифференциального трансформатора вертикального наведения (ЛДТ ВН) электрически соединены, соответственно, с первым и вторым выпрямителями (В1 и В2), которые, в свою очередь, электрически соединены соответственно с первым и вторым фильтром (Ф1 и Ф2), сигналы с которых поступают, соответственно, на первый и второй входы первого суммирующего усилителя (СУММ У 1), с выхода которого сигнал поступает на первый нормирующий усилитель (НУ1),in turn, the first and second output windings of the coil of a linear differential transformer of vertical guidance (LDT VN) are electrically connected, respectively, to the first and second rectifiers (B1 and B2), which, in turn, are electrically connected respectively to the first and second filter (F1 and Ф2), the signals from which are supplied, respectively, to the first and second inputs of the first summing amplifier (SUM U 1), from the output of which the signal goes to the first normalizing amplifier (NU1),
в свою очередь первая и вторая выходные обмотки катушки линейного дифференциального трансформатора горизонтального наведения (ЛДТ ГН) электрически соединены соответственно с третьим и четверым выпрямителями (В3 и В4), которые в свою очередь электрически соединены соответственно с третьим и четверым фильтром (Ф3 и Ф4), сигналы с которых поступают соответственно на первый и второй входы второго суммирующего усилителя (СУММ У 2), с выхода которого сигнал поступает на второй нормирующий усилитель (НУ2),in turn, the first and second output windings of the coil of a horizontal differential guidance transformer (LDT GN) are electrically connected respectively to the third and fourth rectifiers (B3 and B4), which in turn are electrically connected respectively to the third and fourth filter (F3 and F4), the signals from which are respectively supplied to the first and second inputs of the second summing amplifier (SUMM U 2), from the output of which the signal goes to the second normalizing amplifier (NU2),
при этом выходной сигнал первого нормирующего усилителя (НУ1) поступает на первый вход модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП), а выходной сигнал второго нормирующего усилителя (НУ2) поступает на второй вход модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП), выходной сигнал модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) поступает в модуль вычислительного устройства механической характеристики выходного сигнала от угла поворота пульта наведения (ВУ-ПН), который электрически соединен с постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) и формирователем сигналов последовательной шины канала типа CAN (ФСПШ CAN), который в свою очередь электрически соединен с объектом военного назначения (ОВН),the output signal of the first normalizing amplifier (NU1) is supplied to the first input of the analog-to-digital conversion module (M-ADC), and the output signal of the second normalizing amplifier (NU2) is supplied to the second input of the analog-to-digital conversion (M-ADC) output the signal of the analog-to-digital conversion module (M-ADC) is supplied to the computing device module of the mechanical characteristic of the output signal from the angle of rotation of the guidance panel (VU-PN), which is electrically connected to a read-only memory (ROM) and irovatelem signals CAN type channel serial bus (FSPSH CAN), which in turn is electrically connected with the object, military (DMS),
в свою очередь тактовый генератор (ТГ) электрически соединен с генератором частоты (ГЧ), который соединен с первым входом формирующего усилителя переменного напряжения (ФУ),in turn, the clock generator (TG) is electrically connected to a frequency generator (GP), which is connected to the first input of the forming amplifier of alternating voltage (FU),
при этом модуль питания пульта наведения (МП-ПН), с одной стороны, электрически соединен с +27 В от бортовой сети (БС) объекта военного назначения (ОВН), с другой стороны, первый выход (МП-ПН) соединен со вторым входом формирующего усилителя переменного напряжения (ФУ), а второй выход (МП-ПН) соединен с контроллером (К),in this case, the guidance module power supply module (MP-PN), on the one hand, is electrically connected to +27 V from the on-board network (BS) of a military-purpose facility (OVN), on the other hand, the first output (MP-PN) is connected to the second input forming an alternating voltage amplifier (FU), and the second output (MP-PN) is connected to the controller (K),
в свою очередь блок коммутации (БК) электрически соединен с модулем ввода вывода (МВВ).in turn, the switching unit (BC) is electrically connected to the output input module (MVV).
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемый пульт наведения (ПН) введены новые компоненты, а именно:Comparative analysis with the prototype shows that in the inventive remote control guidance (PN) introduced new components, namely:
- модуль питания пульта наведения (МП-ПН);- power module of the guidance console (MP-PN);
- формирующий усилитель переменного напряжения (ФУ);- the forming amplifier of alternating voltage (FU);
- линейный дифференциальный трансформатор вертикального наведения (ЛДТ ВН);- linear differential transformer of vertical guidance (LDT VN);
- линейный дифференциальный трансформатор горизонтального наведения (ЛДТ ГН);- linear differential horizontal transformer (LDT GN);
- первый, второй, третий и четвертый выпрямители (B1, В2, В3, В4);- the first, second, third and fourth rectifiers (B1, B2, B3, B4);
- первый, второй, третий и четвертый фильтры (Ф1, Ф2, Ф3, Ф4);- first, second, third and fourth filters (F1, F2, F3, F4);
- первый и второй суммирующие усилители (СУММ У 1, СУММ У 2);- the first and second summing amplifiers (
- первый и второй нормирующие усилители (НУ1, НУ2);- the first and second normalizing amplifiers (NU1, NU2);
- блок коммутации (БК);- switching unit (BC);
- контроллер (К), включающий в себя:- controller (K), including:
- модуль аналого-цифрового преобразования (М-АЦП);- module analog-to-digital conversion (M-ADC);
- тактовый генератор (ТГ);- clock generator (TG);
- генератор частоты (ГЧ);- frequency generator (GP);
- модуль ввода вывода (МВВ);- output input module (MVV);
- модуль вычислительного устройства механической характеристики выходного сигнала от угла поворота пульта наведения (ВУ-ПН);- a computing device module of the mechanical characteristics of the output signal from the angle of rotation of the guidance console (WU-PN);
- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);- read-only memory (ROM);
- формирователь сигналов последовательной шины канала типа CAN (ФСПШ CAN), с их связями с другими элементами СУ ОВН.- a signal generator of a serial channel bus of the CAN type (FSPSh CAN), with their connections to other elements of the control system of the OVN.
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь вводимые элементы достаточно хорошо известны в технике, но их введение в указанной связи в пульт наведения (ПН) позволяет:Comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the newly introduced elements are quite well known in the art, but their introduction into the indicated connection in the guidance panel (PN) allows you to:
- исключить необходимость использования для работы пульта наведения (ПН) в составе СУ дополнительного источника питания постоянного напряжения ±15 В, за счет использования встроенного модуля питания пульта наведения (МП-ПН), запитанного +27 В от бортовой сети (БС) объекта военного назначения (ОВН);- eliminate the need to use for operation of the guidance panel (PN) as part of the control system of an additional DC power supply of ± 15 V, due to the use of the built-in power supply module of the guidance panel (MP-PN) powered by +27 V from the on-board network (BS) of a military facility (OVN);
- повысить помехозащищенность сигнала, формируемого пультом наведения (ПН) в составе СУ, за счет местной (внутренней) обработки слаботочных аналоговых сигналов, формируемых линейными дифференциальными трансформаторами (ЛДТ ВН) и (ЛДТ ГН) с последующей передачей значения углового положения рукояток и корпуса пульта наведения (ПН) с использованием последовательной шины передачи данных типа CAN, которая, в свою очередь, менее подвержена внешнему воздействию, чем передача слаботочных аналоговых сигналов;- to increase the noise immunity of the signal generated by the guidance panel (PN) as part of the control system, due to local (internal) processing of low-current analog signals generated by linear differential transformers (LDT VN) and (LDT GN) with subsequent transmission of the values of the angular position of the arms and the body of the guidance console (PN) using a serial CAN data bus, which, in turn, is less susceptible to external influences than the transmission of low-current analog signals;
- исключить дорогостоящие потенциометры со специальными жестко заданными выходными характеристиками от угла поворота, за счет использования в качестве чувствительного элемента линейных дифференциальных трансформаторов (ЛДТ), при этом необходимая передаточная функция от угла поворота рукояток и корпуса пульта наведения (ПН) формируется в вычислительном устройстве (ВУ-ПН) контроллера (К), при этом имеется возможность дистанционно по последовательной шине передачи данных типа CAN устанавливать необходимую передаточную функцию, заложенную в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);- eliminate expensive potentiometers with special hard-set output characteristics from the angle of rotation, due to the use of linear differential transformers (LDT) as a sensitive element, while the necessary transfer function from the angle of rotation of the handles and the body of the guidance console (PN) is formed in the computing device (VU -PN) of the controller (K), while it is possible to remotely install the necessary transfer function remotely via a serial CAN data bus, CAN s to a read-only memory (ROM);
- повысить надежность работы ПН в составе СУ, за счет исключения потенциометров и применения бесконтактных чувствительных элементов линейных дифференциальных трансформаторов (ЛДТ) (без использования контактных колец для обеспечения токосъема с обмоток потенциометров), обработка сигналов с которых осуществляется при помощи выпрямителей (B1, В2, В3, В4), фильтров (Ф1, Ф2, Ф3, Ф4), сумматоров (СУ1, СУ2), нормирующих усилителей (НУ1, НУ2);- to increase the reliability of operation of the PN as a part of the control system, by eliminating potentiometers and using non-contact sensitive elements of linear differential transformers (LDT) (without using contact rings to ensure current collection from potentiometer windings), the signal processing from which is carried out using rectifiers (B1, B2, B3, B4), filters (F1, F2, F3, F4), adders (SU1, SU2), normalizing amplifiers (NU1, NU2);
- ввести современный информационный канал обмена и передачи данных типа CAN в пульт наведения (ПН) с внешними устройствами СУ ОВН, позволяющий оперативно и дистанционно проводить его настройку, переключать режимы работы, за счет использования блока коммутации (БК) в связи с модулем ввода вывода (МВВ) контроллера (К), выбирать характеристики выходного сигнала от угла поворота, а также проводить диагностику в составе СУ;- introduce a modern information channel for the exchange of data and type CAN in the guidance console (PN) with external devices of the OVN control system, which allows you to quickly and remotely configure it, switch operating modes through the use of a switching unit (BC) in connection with the output input module ( MVV) of the controller (K), select the characteristics of the output signal from the angle of rotation, and also carry out diagnostics as part of the control system;
- исключить редуктор для механической выставки нулевого положения чувствительного элемента при настройке пульта наведения (ПН), за счет возможности сохранения текущих данных о нулевом положении линейных дифференциальных трансформаторов (ЛДТ) в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), при этом данную операцию имеется возможность проводить дистанционно по последовательной шине передачи данных типа CAN.- to exclude the gearbox for the mechanical display of the zero position of the sensitive element when setting up the guidance panel (PN), due to the possibility of storing current data on the zero position of linear differential transformers (LDT) in a permanent storage device (ROM), while this operation can be carried out remotely by CAN serial data bus.
Предлагаемое изобретение позволяет улучшить технические и эксплуатационные характеристики СУ ОВН с предлагаемым пультом наведения (ПН), указанных выше боевых машин и боевых модулей дистанционно-управляемых систем вооружения, решить вопросы по их оперативной настройке и диагностике, а также диагностике пульта наведения (ПН) в составе СУ, что достигается применением в предлагаемом пульте наведения (ПН) цифрового контроллера (К), разработанного на новой элементной базе, построенной на современной цифровой платформе с использованием высокоскоростного цифрового информационного канала обмена данных типа CAN по последовательной шине (ПШ) с внешними устройствами ОВН.The present invention allows to improve the technical and operational characteristics of the OVN SU with the proposed guidance panel (PN) of the above combat vehicles and combat modules of remotely controlled weapons systems, to solve problems of their operational configuration and diagnostics, as well as diagnostics of the guidance panel (PN) as a part SU, which is achieved by the use of the proposed remote control (PN) digital controller (K), developed on a new elemental base, built on a modern digital platform using high a high-speed digital information channel for data exchange of CAN type via a serial bus (PN) with external OVN devices.
Устройство и работа заявляемого изобретения поясняются графическими материалами.The device and operation of the claimed invention are illustrated in graphic materials.
На фиг. 1 приведена структурная схема пульта наведения (ПН) - прототипа;In FIG. 1 shows a structural diagram of a remote control guidance (PN) - prototype;
на фиг. 2 приведена заявляемая структурная схема пульта наведения (ПН).in FIG. 2 shows the claimed structural diagram of the remote control guidance (PN).
Сокращения, принятые в тексте и на фиг. 1, и фиг. 2:The abbreviations adopted in the text and in FIG. 1 and FIG. 2:
БК - блок коммутации;BK - switching unit;
БС ОВН - бортовая сеть объекта военного назначения;BS OVN - on-board network of a military facility;
БУ СВ - блок управления стабилизатора вооружения;BU SV - weapon stabilizer control unit;
БЭ - блок электроэлементов;BE - block of electrical elements;
ВН - привод вертикального наведения;VN - vertical guidance drive;
B1, В2, В3, В4 - первый, второй, третий и четвертый выпрямители;B1, B2, B3, B4 - the first, second, third and fourth rectifiers;
ВУ-ПН - модуль вычислительного устройства механической характеристики выходного сигнала от угла поворота пульта наведения;VU-PN - module computing device mechanical characteristics of the output signal from the angle of rotation of the guidance console;
ГН - привод горизонтального наведения;GN - horizontal guidance drive;
ГЧ - генератор частоты,GH - frequency generator,
К - контроллер;K - controller;
КОММ - дискретный сигнал коммутации;KOMM - discrete switching signal;
КПН - корпус пульта наведения;KPN - guidance remote control housing;
ЛДТ ВН - линейный дифференциальный трансформатор вертикального наведения;LDT VN - linear differential transformer of vertical guidance;
ЛДТ ГН - линейный дифференциальный трансформатор горизонтального наведения;LDT GN - linear differential transformer of horizontal guidance;
М-АЦП - модуль аналого-цифрового преобразования; МВВ - модуль ввода вывода;M-ADC - analog-to-digital conversion module; MVV - output input module;
МН1, МН2 - первый и второй механизм нульустановителя;MH1, MH2 - the first and second mechanism of the zero-installer;
МП-ПН - модуль питания пульта наведения;MP-PN - power module of the guidance console;
НАВ ВН - аналоговый сигнал наведения ВН;NAV VN - analog signal guidance VN;
НАВ ГН - аналоговый сигнал наведения ГН;NAV GN - analog GN guidance signal;
НУ1, НУ2 - первый и второй нормирующие усилители;НУ1, НУ2 - the first and second normalizing amplifiers;
ОВН - объект военного назначения;OVN - military facility;
ОСН ПН - основание пульта наведения;OSN PN - the base of the remote control;
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство;ROM - read-only memory;
П-ВН - потенциометр сигнала пульта наведения ВН;P-VN - signal potentiometer of the VN guidance panel;
П-ГН - потенциометр сигнала пульта наведения ГН;P-GN - potentiometer signal GN remote guidance;
ПН - пульт наведения;PN - remote guidance;
РУ - ручки управления;RU - control knobs;
ПШ - последовательная шина;PSh - serial bus;
СВ - стабилизатор вооружения;SV - weapons stabilizer;
СУ - система управления;SU - control system;
СУММ У 1, СУММ У 2 - первый и второй суммирующие усилители;
ТГ - тактовый генератор;TG - clock generator;
УБЗП ВН - устройство безлюфтовой зубчатой передачи ВН;UBZP VN - device without backlash gear transmission VN;
УБЗП ГН - устройство безлюфтовой зубчатой передачи ГН;UBZP GN - device gearless gear GN;
Ф1, Ф2, Ф3, Ф4 - первый, второй, третий и четвертый фильтры;F1, F2, F3, F4 - the first, second, third and fourth filters;
ФУ - формирующий усилитель переменного напряжения;ФУ - forming amplifier of alternating voltage;
ФСПШ CAN - формирователь сигналов последовательной шины канала типа CAN;FSPSH CAN - signal generator of a serial CAN channel;
ОВН - объект военного назначения.OVN - military facility.
Пульт наведения (ПН) 1 содержит корпус пульта наведения (КПН) 2, основание пульта наведения (ОСН ПН) 3, ручки управления (РУ) 4, при этом корпус пульта наведения (КПН) 2 жестко механически связан с первым и вторым механизмами нульустановителя соответственно (МН1) 5 и (МН2) 6, в свою очередь, механизм нульустановителя (МН1) 5 кинематически связан с ручками управления (РУ) 4, а механизм нульустановителя (МН2) 6 кинематически связан с основанием пульта наведения (ОСН ПН) 3. Линейный дифференциальный трансформатор вертикального наведения (ЛДТ ВН) 7 кинематически по безлюфтовой схеме связан с ручками управления (РУ) 4, а линейный дифференциальный трансформатор горизонтального наведения (ЛДТ ГН) 8 кинематически по безлюфтовой схеме связан с основанием пульта наведения (ОСН ПН) 3, причем первый и второй выходы (ЛДТ ВН) 7 электрически соединены, соответственно, с первым и вторым выпрямителями (В1) 9 и (В2) 10, а первый и второй выходы (ЛДТ ГН) 8 электрически соединены соответственно с третьим и четвертым выпрямителями (В3) 11 и (В4) 12.The guidance console (PN) 1 contains the housing of the guidance console (CPN) 2, the base of the guidance console (OSN PN) 3, the control knobs (RU) 4, while the housing of the guidance console (CPN) 2 is rigidly mechanically connected to the first and second mechanisms of the null adjuster, respectively (МН1) 5 and (МН2) 6, in turn, the mechanism of the null-installer (МН1) 5 is kinematically connected to the control knobs (RU) 4, and the mechanism of the null-installer (МН2) 6 is kinematically connected to the base of the guidance panel (ОН ПН) 3. Linear vertical guidance differential transformer (LDT VN) 7 kinematic and by a backlashless circuit connected to the control knobs (RU) 4, and a linear differential horizontal transformer (LDT GN) 8 kinematically by a backlashless circuit connected to the base of the guidance panel (OSH PN) 3, with the first and second outputs (LDT VN) 7 electrically connected, respectively, with the first and second rectifiers (B1) 9 and (B2) 10, and the first and second outputs (LDT GN) 8 are electrically connected respectively with the third and fourth rectifiers (B3) 11 and (B4) 12.
Выходы первого, второго, третьего и четвертого выпрямителей (В1) 9, (В2) 10, (В3) 11, (В4) 12, соответственно, электрически соединены с входами первого, второго, третьего и четвертого фильтров (Ф1) 13, (Ф2) 14, (Ф3) 15, (Ф4) 16. Выходы первого и второго фильтров (Ф1) 13 и (Ф2) 14 поступают, соответственно, на первый и второй входы первого суммирующего усилителя (СУММ У 1) 17. Выходы третьего и четвертого фильтров (Ф3) 15 и (Ф4) 16 поступают, соответственно, на первый и второй входы второго суммирующего усилителя (СУММ У 2) 18. С выхода суммирующего усилителя (СУММ У 1) 17 сигнал поступает на первый нормирующий усилитель (НУ1) 19. С выхода суммирующего усилителя (СУММ У 2) 18 сигнал поступает на второй нормирующий усилитель (НУ2) 20.The outputs of the first, second, third and fourth rectifiers (B1) 9, (B2) 10, (B3) 11, (B4) 12, respectively, are electrically connected to the inputs of the first, second, third and fourth filters (F1) 13, (Ф2 ) 14, (Ф3) 15, (Ф4) 16. The outputs of the first and second filters (Ф1) 13 and (Ф2) 14 are received, respectively, at the first and second inputs of the first summing amplifier (SUM U 1) 17. The outputs of the third and fourth filters (F3) 15 and (F4) 16 are received, respectively, at the first and second inputs of the second summing amplifier (SUMM U 2) 18. From the output of the summing amplifier (SUMM U 1) 17, the signal is received it is applied to the first normalizing amplifier (NU1) 19. From the output of the summing amplifier (SUMM U 2) 18, the signal is fed to the second normalizing amplifier (NU2) 20.
Выходной сигнал первого нормирующего усилителя (НУ1) 19 поступает на первый вход модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) 21 контроллера (К) 22, а выходной сигнал второго нормирующего усилителя (НУ2) 20 поступает на второй вход модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) 21, выходной сигнал модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) 21 поступает в модуль вычислительного устройства механической характеристики выходного сигнала от угла поворота пульта наведения (ВУ-ПН) 23, который электрически соединен с постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) 24 и формирователем сигналов последовательной шины канала типа CAN (ФСПШ CAN) 25, который в свою очередь электрически соединен с последовательной шиной (ПШ) 26. Тактовый генератор (ТГ) 27 контроллера (К) 22 электрически соединен с генератором частоты (ГЧ) 28, который соединен с первым входом формирующего усилителя переменного напряжения (ФУ) 29. Модуль питания пульта наведения (МП-ПН) 30, с одной стороны, электрически соединен с +27 В от бортовой сети (БС) объекта военного назначения (ОВН) 31, с другой стороны, первый выход (МП-ПН) 30 соединен со вторым входом формирующего усилителя переменного напряжения (ФУ) 29, а второй выход (МП-ПН) 30 соединен с контроллером (К) 22.The output signal of the first normalizing amplifier (NU1) 19 is fed to the first input of the analog-to-digital conversion module (M-ADC) 21 of the controller (K) 22, and the output signal of the second normalizing amplifier (NU2) 20 is fed to the second input of the analog-to-digital conversion module ( M-ADC) 21, the output signal of the analog-to-digital conversion module (M-ADC) 21 enters the computing device module of the mechanical characteristic of the output signal from the angle of rotation of the guidance console (VU-PN) 23, which is electrically connected to the read-only memory property (ROM) 24 and a signal conditioning device for a serial CAN channel bus (CAN FSPH) 25, which in turn is electrically connected to a serial bus (PN) 26. The clock generator (TG) 27 of the controller (K) 22 is electrically connected to a frequency generator ( ГЧ) 28, which is connected to the first input of the forming amplifier of alternating voltage (FU) 29. The power supply module of the guidance console (MP-PN) 30, on the one hand, is electrically connected to +27 V from the on-board network (BS) of a military facility ) 31, on the other hand, the first output (MP-PN) 30 is connected from the second m the input of the forming amplifier of alternating voltage (FU) 29, and the second output (MP-PN) 30 is connected to the controller (K) 22.
Блок коммутации (БК) 32 электрически соединен с модулем ввода вывода (МВВ) 33 контроллера (К) 22. Выход формирующего усилителя переменного напряжения (ФУ) 29 электрически соединен с обмоткой возбуждения (ЛДТ ВН) 7 и обмоткой возбуждения (ЛДТ ГН) 8.The switching unit (BK) 32 is electrically connected to the output input module (MVV) 33 of the controller (K) 22. The output of the alternating voltage forming amplifier (ФУ) 29 is electrically connected to the field winding (LDT VN) 7 and the field winding (LDT GN) 8.
Последовательная шина (ПШ) 26 электрически соединена с системой управления (СУ) 34 объекта военного назначения (ОВН) 31.The serial bus (PS) 26 is electrically connected to the control system (SU) 34 of the military object (OVN) 31.
Пульт наведения работает следующим образом:Remote guidance works as follows:
При подаче питания+27 В от бортовой сети (БС) объекта военного назначения (ОВН) 31 через систему управления (СУ) 34 на пульт наведения (ПН) 1 происходит включение модуля питания пульта наведения (МП-ПН) 30, который вырабатывает стабилизированные напряжения ±15 В, +5 В и +3,3 В. При этом стабилизированные напряжения ±15 В подаются на второй вход формирующего усилителя переменного напряжения (ФУ) 29, выход которого электрически соединен с обмоткой возбуждения (ЛДТ ВН) 7 и обмоткой возбуждения (ЛДТ ГН) 8. Линейный дифференциальный трансформатор вертикального наведения (ЛДТ ВН) 7 и линейный дифференциальный трансформатор горизонтального наведения (ЛДТ ГН) 8 реализованы на базе катушки с выходными обмотками, соединенными по дифференциальной схеме с сердечником из магнитного материала. Сердечник (ЛДТ ВН) 7 кинематически по безлюфтовой схеме связан с ручками управления (РУ) 4, а сердечник (ЛДТ ГН) 8 кинематически по безлюфтовой схеме связан с основанием пульта наведения (ОСН ПН) 3. Корпус пульта наведения (КПН) 2 жестко механически связан с первым и вторым механизмами нульустановителя соответственно (МН1) 5 и (МН2) 6, в свою очередь механизм нульустановителя (МН1) 5 кинематически связан с ручками управления (РУ) 4, а механизм нульустановителя (МН2) 6 кинематически связан с основанием пульта наведения (ОСН ПН) 3. Механизмы нульустановителей предназначены для возврата ручек управления (РУ) 4 и корпуса пульта наведения (КПН) 2 в исходное состояние, соответствующее сигналам с пульта наведения по ВН и ГН равным нулю, и фиксации их в этом положении. Кроме того, механизм нульустановителя канала ГН (МН2) 6 обеспечивает разграничение сигналов наведения, соответствующих максимальной и перебросочной скорости, ступенью увеличения сопротивления повороту корпуса пульта наведения (КПН) 2 за 2-3 градуса до жесткого упора.When + 27 V power is supplied from the on-board network (BS) of a military-purpose facility (OVN) 31 through the control system (SU) 34 to the guidance panel (PN) 1, the power module of the guidance console (MP-PN) 30 is turned on, which produces stabilized voltages ± 15 V, +5 V and +3.3 V. In this case, the stabilized voltages ± 15 V are applied to the second input of the alternating voltage forming amplifier (ФУ) 29, the output of which is electrically connected to the excitation winding (LDT VN) 7 and the excitation winding ( LDT GN) 8. Linear differential transformer of vertical guidance (LDT VN) 7 and a linear horizontal differential guidance transformer (LDT GN) 8 are implemented on the basis of a coil with output windings connected in a differential circuit to a core of magnetic material. The core (LDT VN) 7 kinematically without a backlash scheme is connected to the control knobs (RU) 4, and the core (LDT GN) 8 is kinematically without a backlash scheme connected to the base of the guidance panel (SN PN) 3. The body of the control panel (CPN) 2 is rigidly mechanically connected to the first and second mechanisms of the null-setter (МН1) 5 and (МН2) 6, respectively, in turn, the mechanism of the null-setter (МН1) 5 is kinematically connected to the control knobs (RU) 4, and the mechanism of the null-setter (МН2) 6 is kinematically connected to the base of the guidance panel (OCH PN) 3. Mechanisms of zero-positioner it is designed to return the control knobs (RU) 4 and the body of the guidance console (KPN) 2 to its original state, corresponding to the signals from the guidance console on HV and GN equal to zero, and fixing them in this position. In addition, the mechanism of the null channel installer GN (MN2) 6 provides a differentiation of the guidance signals corresponding to the maximum and transfer speed, a step of increasing the resistance to rotation of the body of the guidance console (KPN) 2 for 2-3 degrees to a hard stop.
Стабилизированные напряжения +5 В и +3,3 В поступают на контроллер (К) 22 и используются для работы процессорного ядра и периферийной логики.The stabilized voltages +5 V and +3.3 V are supplied to the controller (K) 22 and are used to operate the processor core and peripheral logic.
Тактовый генератор (ТГ) 27 контроллера (К) 22 генерирует электрические импульсы прямоугольной формы и необходим для синхронизации работы соединенных с ним модулей аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) 21, а также модуля генератора частоты (ГЧ) 28.The clock generator (TG) 27 of the controller (K) 22 generates rectangular electrical pulses and is necessary to synchronize the operation of the analog-to-digital conversion (M-ADC) 21 modules connected to it, as well as the frequency generator (GP)
Модуль генератора частоты (ГЧ) 28 контроллера (К) 22 представляет собой цифровой генератор напряжения типа меандр частотой около 2000 Гц. Сигнал с генератора частоты (ГЧ) 28 в виде меандра поступает на первый вход формирующего усилителя переменного напряжения (ФУ) 29, где происходит его преобразование путем фильтрации через апериодическое звено в псевдо синусоидальный сигнал и усиление до необходимого значения амплитуды, требуемой для питания обмоток возбуждения (ЛДТ ВН) 7 и (ЛДТ ГН) 8.The frequency generator (GP)
При повороте ручек управления (РУ) 4 относительно корпуса (КПН) 2 в вертикальной плоскости, безлюфтовой кривошипно-шатунный механизм перемещает сердечник из магнитного материала внутри катушки с выходными обмотками (ЛДТ ВН) 7, соединенными по дифференциальной схеме. При этом на обмотках катушки формируется дифференциальный разностный электрический сигнал пропорциональный углу отклонения ручек управления (РУ) 4.When the control knobs (RU) 4 are rotated relative to the housing (CPN) 2 in a vertical plane, a backlash-free crank mechanism moves the core of magnetic material inside the coil with output windings (LDT VN) 7 connected by a differential circuit. In this case, a differential differential electric signal proportional to the angle of deviation of the control knobs (RU) 4 is formed on the windings of the coil.
При повороте корпуса пульта наведения (КПН) 2 относительно основания пульта наведения (ОСН ПН) 3 в горизонтальной плоскости, безлюфтовой кривошипно-шатунный механизм перемещает сердечник из магнитного материала внутри катушки с выходными обмотками (ЛДТ ГН) 8, соединенными по дифференциальной схеме. При этом на обмотках катушки формируется дифференциальный разностный электрический сигнал, пропорциональный углу отклонения корпуса пульта наведения (КПН) 2 относительно основания пульта наведения (ОСН ПН) 3.When you turn the body of the guidance console (CPN) 2 relative to the base of the guidance console (OCH PN) 3 in a horizontal plane, a backlash-free crank mechanism moves the core of magnetic material inside the coil with output windings (LDT GN) 8 connected by a differential circuit. At the same time, a differential differential electric signal is generated on the coil windings, which is proportional to the angle of deviation of the body of the guidance console (CPN) 2 relative to the base of the guidance console (OCH PN) 3.
Разностный электрический сигнал, пропорциональный углу отклонения ручек управления (РУ) 4 и корпуса пульта наведения (КПН) 2, подается, соответственно, на первый и второй выпрямители (В1) 9 и (В2) 10, и на третий и четвертый выпрямители (В3) 11 и (В4) 12. Выпрямители построены по мостовой схеме и осуществляют двух полупериодное выпрямление поступающего сигнала переменного тока. Выходы первого, второго, третьего и четвертого выпрямителей (В1) 9, (В2) 10, (В3) 11, (В4) 12, соответственно, электрически соединены с входами первого, второго, третьего и четвертого фильтров (Ф1) 13, (Ф2) 14, (Ф3) 15, (Ф4) 16. Фильтры построены по принципу апериодического звена и служат для сглаживания пульсаций полученных после выпрямителей сигналов. Выходы первого и второго фильтров (Ф1) 13 и (Ф2) 14 поступают, соответственно, на первый и второй входы первого суммирующего усилителя (СУММ У 1) 17. Выходы третьего и четвертого фильтров (Ф3) 15 и (Ф4) 16 поступают, соответственно, на первый и второй входы второго суммирующего усилителя (СУММ У 2) 18. Суммирующие усилители формируют из разностных сигналов духполярный сигнал постоянного тока. С выхода суммирующего усилителя (СУММ У 1) 17 сигнал поступает на первый нормирующий усилитель (НУ1) 19. С выхода суммирующего усилителя (СУММ У 2) 18 сигнал поступает на второй нормирующий усилитель (НУ2) 20. Нормирующие усилители выполняют защитную функцию для модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) 21, не позволяя сигналам превышать заданные электрические нормы.A differential electrical signal proportional to the angle of deviation of the control knobs (RU) 4 and the body of the guidance console (CPN) 2 is supplied, respectively, to the first and second rectifiers (B1) 9 and (B2) 10, and to the third and fourth rectifiers (B3) 11 and (B4) 12. The rectifiers are constructed according to the bridge circuit and carry out two half-period rectification of the incoming AC signal. The outputs of the first, second, third and fourth rectifiers (B1) 9, (B2) 10, (B3) 11, (B4) 12, respectively, are electrically connected to the inputs of the first, second, third and fourth filters (F1) 13, (Ф2 ) 14, (Ф3) 15, (Ф4) 16. The filters are built on the principle of an aperiodic link and are used to smooth out the pulsations of the signals received after rectifiers. The outputs of the first and second filters (F1) 13 and (Ф2) 14 are received, respectively, at the first and second inputs of the first summing amplifier (SUM Y 1) 17. The outputs of the third and fourth filters (Ф3) 15 and (Ф4) 16 are received, respectively , to the first and second inputs of the second summing amplifier (SUMM U 2) 18. Summing amplifiers form a bipolar DC signal from the difference signals. From the output of the summing amplifier (SUMM U 1) 17, the signal goes to the first normalizing amplifier (NU1) 19. From the output of the summing amplifier (SUMM U 2) 18, the signal goes to the second normalizing amplifier (NU2) 20. The normalizing amplifiers perform a protective function for the analog module -digital conversion (M-ADC) 21, not allowing the signals to exceed specified electrical standards.
Выходной сигнал первого нормирующего усилителя (НУ1) 19 поступает на первый вход модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) 21 контроллера (К) 22, а выходной сигнал второго нормирующего усилителя (НУ2) 20 поступает на второй вход модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) 21. Модуль аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) 21 выполняет функцию преобразования аналоговых сигналов поступающих на его входы в многоразрядный код, пропорциональный углу поворота ручек управления (РУ) 4 и корпуса пульта наведения (КПН) 2. Выходной сигнал модуля аналого-цифрового преобразования (М-АЦП) 21 поступает в модуль вычислительного устройства механической характеристики выходного сигнала от угла поворота пульта наведения (ВУ-ПН) 23, который электрически соединен с постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) 24 и формирователем сигналов последовательной шины канала типа CAN (ФСПШ CAN) 25, который в свою очередь электрически соединен с последовательной шиной (ПШ) 26. При этом необходимая передаточная функция от угла поворота рукояток управления (РУ) 4 и корпуса пульта наведения (КПН) 2 формируется в вычислительном устройстве (ВУ-ПН) 23 контроллера (К) 22, при этом имеется возможность дистанционно по последовательной шине (ПШ) 26 устанавливать необходимую передаточную функцию, заложенную в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 24.The output signal of the first normalizing amplifier (NU1) 19 is fed to the first input of the analog-to-digital conversion module (M-ADC) 21 of the controller (K) 22, and the output signal of the second normalizing amplifier (NU2) 20 is fed to the second input of the analog-to-digital conversion module ( M-ADC) 21. The analog-to-digital conversion module (M-ADC) 21 performs the function of converting the analog signals received at its inputs into a multi-bit code proportional to the angle of rotation of the control knobs (RU) 4 and the body of the guidance panel (CPN) 2. Output signal module ana the digital-to-digital conversion (M-ADC) 21 enters the computing device module of the mechanical characteristics of the output signal from the angle of rotation of the guidance panel (VU-PN) 23, which is electrically connected to a read-only memory (ROM) 24 and a CAN type channel signal conditioning instrument (FSPSh CAN) 25, which in turn is electrically connected to the serial bus (ПШ) 26. In this case, the necessary transfer function from the angle of rotation of the control handles (RU) 4 and the body of the guidance console (CPN) 2 is formed in the calculation an actual device (VU-PN) 23 of the controller (K) 22, and it is possible to remotely install the necessary transfer function stored in read-only memory (ROM) 24 via the serial bus (PN) 26.
Блок коммутации (БК) 32 электрически соединен с модулем ввода вывода (МВВ) 33 контроллера (К) 22. Через блок коммутации (БК) 32 производится подключение дискретных электрических сигналов от органов управления (тумблера, переключатели, кнопки) и светодиодной индикации, расположенных на рукоятках управления (РУ) 4 и корпусе пульта наведения (КПН) 2 с модулем ввода вывода (МВВ) 33 контроллера (К) 22.The switching unit (BK) 32 is electrically connected to the input-output module (MVV) 33 of the controller (K) 22. Through the switching unit (BK) 32, discrete electrical signals from the controls (toggle switches, switches, buttons) and LED indicators located on control handles (RU) 4 and the body of the guidance console (CPN) 2 with the input / output input module (MVV) 33 of the controller (K) 22.
Последовательная шина (ПШ) 26 электрически соединена с системой управления (СУ) 34 объекта военного назначения (ОВН) 31.The serial bus (PS) 26 is electrically connected to the control system (SU) 34 of the military object (OVN) 31.
Большинство новых элементов, а именно модуль аналого-цифрового преобразования (М-АЦП), тактовый генератор (ТГ), генератор частоты (ГЧ), модуль ввода вывода (МВВ), модуль вычислительного устройства механической характеристики выходного сигнала от угла поворота пульта наведения (ВУ-ПН), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), формирователь сигналов последовательной шины канала типа CAN (ФСПШ CAN), заявляемого пульта наведения реализованы как часть программного обеспечения контроллера (К), при этом обработка получаемых и передаваемых данных осуществляется модулями контроллера, такими как, модуль аналого-цифрового преобразования, модуль вычислительного устройства механической характеристики выходного сигнала от угла поворота пульта наведения и модуля формирователя сигналов последовательной шины типа CAN.Most of the new elements, namely the analog-to-digital conversion module (M-ADC), a clock generator (TG), a frequency generator (GP), an output input module (MVV), a computing device module of the mechanical characteristics of the output signal from the angle of rotation of the guidance panel (WU) -PN), read-only memory (ROM), CAN-type serial bus signal shaper (CAN FSPH), of the inventive guidance console are implemented as part of the controller (K) software, while the processing of received and transmitted data it is implemented by controller modules, such as an analog-to-digital conversion module, a computing device module, the mechanical characteristics of the output signal from the angle of rotation of the guidance console and the signal conditioning module module of a serial CAN bus.
Выходной каскад формирующего усилителя переменного напряжения для питания обмоток возбуждения линейных дифференциальных трансформаторов может быть выполнен по мостовой схеме, построенной на транзисторных сборках, управляемых в линейном режиме.The output stage of the forming AC amplifier for powering the field windings of linear differential transformers can be performed according to a bridge circuit built on transistor assemblies controlled in a linear mode.
(См. книгу под редакцией Богнера Р. и Константинидиса А. «Введение в цифровую фильтрацию» пер.с англ. - М.: Мир, 1976).(See the book edited by Bogner R. and Konstantinidis A. "Introduction to Digital Filtering" translated from English. - M .: Mir, 1976).
(См. книгу Хоровиц П., Хилл У. «Искусство схемотехники», пер. с англ. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Мир, 1993).(See the book Horowitz P., Hill W. "The Art of Circuit Engineering", trans. From English. - 4th ed. Revised and enlarged. - M.: Mir, 1993).
(См. книгу Войтицкий С.А., Войтицкая Г.Н. Аналого-цифровой преобразователь сигналов синусно-косинусного вращающегося трансформатора в опорно-поворотном устройстве малогабаритной РЛС наземного базирования // Вестник Тульского государственного университета. Сер. Системы управления. 2010. Вып. 1).(See the book Voytitsky S.A., Voytitskaya G.N. An analog-to-digital signal converter for a sine-cosine rotary transformer in a rotary support device of a small-sized ground-based radar // Bulletin of Tula State University. Ser. Control systems. 2010. Issue. one).
(См. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. М.: Техносфера, 2006. 856 с.).(See Oppenheim A., Schafer R. Digital Signal Processing. M: Technosphere, 2006. 856 pp.).
Таким образом, заявляемый в качестве изобретения пульт наведения системы управления позволяет:Thus, claimed as an invention, the remote control guidance system allows you to:
- исключить необходимость использования для работы пульта наведения (ПН) в составе СУ дополнительного источника питания постоянного напряжения ±15 В, за счет использования встроенного модуля питания пульта наведения (МП-ПН), запитанного +27 В от бортовой сети (БС) объекта военного назначения (ОВН);- eliminate the need to use for operation of the guidance panel (PN) as part of the control system of an additional DC power supply of ± 15 V, due to the use of the built-in power supply module of the guidance panel (MP-PN) powered by +27 V from the on-board network (BS) of a military facility (OVN);
- повысить помехозащищенность сигнала, формируемого пультом наведения (ПН) в составе СУ, за счет местной (внутренней) обработки слаботочных аналоговых сигналов, формируемых линейными дифференциальными трансформаторами (ЛДТ ВН) и (ЛДТ ГН) с последующей передачей значения углового положения рукояток и корпуса пульта наведения (ПН) с использованием последовательной шины передачи данных типа CAN, которая, в свою очередь, менее подвержена внешнему воздействию, чем передача слаботочных аналоговых сигналов;- to increase the noise immunity of the signal generated by the guidance panel (PN) as part of the control system, due to local (internal) processing of low-current analog signals generated by linear differential transformers (LDT VN) and (LDT GN) with subsequent transmission of the values of the angular position of the arms and the body of the guidance console (PN) using a serial CAN data bus, which, in turn, is less susceptible to external influences than the transmission of low-current analog signals;
- исключить дорогостоящие потенциометры со специальными жестко заданными выходными характеристиками от угла поворота, за счет использования в качестве чувствительного элемента линейных дифференциальных трансформаторов (ЛДТ), при этом необходимая передаточная функция от угла поворота рукояток и корпуса пульта наведения (ПН) формируется в вычислительном устройстве (ВУ-ПН) контроллера (К), при этом имеется возможность дистанционно по последовательной шине передачи данных типа CAN устанавливать необходимую передаточную функцию, заложенную в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);- eliminate expensive potentiometers with special hard-set output characteristics from the angle of rotation, due to the use of linear differential transformers (LDT) as a sensitive element, while the necessary transfer function from the angle of rotation of the handles and the body of the guidance console (PN) is formed in the computing device (VU -PN) of the controller (K), while it is possible to remotely install the necessary transfer function remotely via a serial CAN data bus, CAN s to a read-only memory (ROM);
- повысить надежность работы ПН в составе СУ, за счет исключения потенциометров и применения бесконтактных чувствительных элементов линейных дифференциальных трансформаторов (ЛДТ) (без использования контактных колец для обеспечения токосъема с обмоток потенциометров), обработка сигналов с которых осуществляется при помощи выпрямителей (Bl, В2, В3, В4), фильтров (Ф1, Ф2, Ф3, Ф4), сумматоров (СУ1, СУ2), нормирующих усилителей (НУ1, НУ2);- increase the reliability of the operation of the PN as a part of the control system, by eliminating potentiometers and using non-contact sensitive elements of linear differential transformers (LDT) (without using contact rings to ensure current collection from the potentiometer windings), the signal processing from which is carried out using rectifiers (Bl, B2, B3, B4), filters (F1, F2, F3, F4), adders (SU1, SU2), normalizing amplifiers (NU1, NU2);
- ввести современный информационный канал обмена и передачи данных типа CAN в пульт наведения (ПН) с внешними устройствами СУ ОВН, позволяющий оперативно и дистанционно проводить его настройку, переключать режимы работы, за счет использования блока коммутации (БК) в связи с модулем ввода вывода (МВВ) контроллера (К), выбирать характеристики выходного сигнала от угла поворота, а также проводить диагностику в составе СУ;- introduce a modern information channel for the exchange of data and type CAN in the guidance console (PN) with external devices of the OVN control system, which allows you to quickly and remotely configure it, switch operating modes through the use of a switching unit (BC) in connection with the output input module ( MVV) of the controller (K), select the characteristics of the output signal from the angle of rotation, and also carry out diagnostics as part of the control system;
- исключить редуктор для механической выставки нулевого положения чувствительного элемента при настройке пульта наведения (ПН), за счет возможности сохранения текущих данных о нулевом положении линейных дифференциальных трансформаторов (ЛДТ) в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), при этом данную операцию имеется возможность проводить дистанционно по последовательной шине передачи данных типа CAN.- to exclude the gearbox for the mechanical display of the zero position of the sensitive element when setting up the guidance panel (PN), due to the possibility of storing current data on the zero position of linear differential transformers (LDT) in a permanent storage device (ROM), while this operation can be carried out remotely by CAN serial data bus.
Таким образом, поставленные технические задачи достигнуты.Thus, the assigned technical tasks are achieved.
Приведенные в описании технические преимущества, целесообразность и надежность пульта наведения, реализованного по заявляемой структурной схеме, подтверждены испытаниями образцов в составе СУ на испытательной базе ОАО «СКБ ПА» и ОАО «КЭМЗ» г. Ковров, АО «УКБТМ» и АО «НПК Уралвагонзавод» г. Нижний Тагил, а также АО «КБП» г. Тула.The technical advantages given in the description, the feasibility and reliability of the guidance console, implemented according to the claimed structural scheme, are confirmed by testing the samples as a part of the control system at the testing base of SKB PA OJSC and KEMZ OJSC of Kovrov, UKBTM JSC and NPK Uralvagonzavod JSC "Nizhny Tagil, as well as JSC" KBP "Tula.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129524A RU2700367C1 (en) | 2018-08-13 | 2018-08-13 | Guidance panel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129524A RU2700367C1 (en) | 2018-08-13 | 2018-08-13 | Guidance panel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2700367C1 true RU2700367C1 (en) | 2019-09-16 |
Family
ID=67989802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018129524A RU2700367C1 (en) | 2018-08-13 | 2018-08-13 | Guidance panel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2700367C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02195197A (en) * | 1989-01-23 | 1990-08-01 | Mitsubishi Electric Corp | Weapon control console |
RU2324134C1 (en) * | 2006-09-06 | 2008-05-10 | Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации (Оа Вс Рф) | Automatized weapon control system |
RU127888U1 (en) * | 2012-12-26 | 2013-05-10 | Закрытое акционерное общество "Научный центр "ЭЛИНС" | REMOTE CONTROL |
EP2749837A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | MBDA ITALIA S.p.A. | Command and control console of a weapon system |
RU2555184C1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-07-10 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" | Weapon control and stabilisation system |
-
2018
- 2018-08-13 RU RU2018129524A patent/RU2700367C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02195197A (en) * | 1989-01-23 | 1990-08-01 | Mitsubishi Electric Corp | Weapon control console |
RU2324134C1 (en) * | 2006-09-06 | 2008-05-10 | Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации (Оа Вс Рф) | Automatized weapon control system |
RU127888U1 (en) * | 2012-12-26 | 2013-05-10 | Закрытое акционерное общество "Научный центр "ЭЛИНС" | REMOTE CONTROL |
EP2749837A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-02 | MBDA ITALIA S.p.A. | Command and control console of a weapon system |
RU2555184C1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-07-10 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" | Weapon control and stabilisation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP4109726A1 (en) | Self reconfigurable, adaptable power electronics building block (a pebb) | |
RU2700367C1 (en) | Guidance panel | |
RU2525148C1 (en) | System for stabilisation and control ocer combat machine | |
Chiandone et al. | Real-time monitoring and control system for Trieste University Campus electrical distribution grid | |
KR20220020381A (en) | Space launch system and method based on electromagnetic pushing | |
US2858981A (en) | Vector summer | |
US7459900B2 (en) | Modular current sensor for modularized servo control system | |
RU2555184C1 (en) | Weapon control and stabilisation system | |
RU2553712C1 (en) | System for aiming, stabilisation and control of combat machine weapon | |
US2783422A (en) | Preset servo system | |
RU71012U1 (en) | COMPLEX FOR TESTING A SHIP WEAPON CONTROL SYSTEM | |
US3396321A (en) | Synchro system having single and multiple speed transmitters and receivers | |
RU2654371C1 (en) | Position sensor | |
Homaeinezhad et al. | Reliability considerations for large spacecraft propulsion system | |
US3041518A (en) | Follow-up installation for positioning a movable member | |
US3113170A (en) | Analog computing device | |
SU1686594A1 (en) | Device for connection of two power systems | |
US3025442A (en) | Switching transmitter positioning of synchros | |
US1894822A (en) | System of gun fire control | |
US2749450A (en) | Servo-motor load division control system | |
RU2552877C1 (en) | Combat module weapon stabiliser | |
RU2794200C1 (en) | Guidance station antenna drive control system | |
RU2526292C1 (en) | Stabiliser of tank weapon | |
RU2682086C1 (en) | System of guidance, stabilization and management of armament of the fighting machine | |
Smirnov et al. | A mechatronic data component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210226 Effective date: 20210226 |