В статье рассмотрены основные принципы функционирования инерциальной системы управления, а так же её составляющие. Предложен метод оценки исправности инерциальной системы управления.
В настоящее время на многих предприятиях уделяется особое внимание повышению качества выпускаемой продукции. Для повышения качества выпускаемой продукции существуют различные методы. Одним из таких методов является разработка и внедрение на предприятии автоматизированной системы контроля выпускаемой продукции. Рассмотрим разработку системы контроля, предназначенной для проверки инерциальной системы управления.
Перед проектированием автоматизированной системы контроля (АСК) необходимо иметь четкое представление об основных составных частях инерциальной системы управления (ИСУ), а также о принципах её функционирования.
Инерциальная система управления — это комплекс технических устройств для определения параметров движения и координат различных объектов (ракет, самолетов, космических аппаратов, надводных кораблей и подводных лодок) и управления ими при движении в заданном направлении. Простейшая инерциальная система управления состоит из специальных приборов для измерения ускорений, определения скорости и пройденного пути. По этим данным бортовая ЭВМ выдает сигналы управления на исполнительные устройства. Инерциальная навигация не требует наличия внешних ориентиров или поступающих извне сигналов.
В данном случае ИСУ состоит из двух блоков — блок управления навигацией (БУН) и блок чувствительных элементов (БЧЭ). БУН состоит из трех плат и вычислительного модуля. Плата подачи питания служит для управления питанием, которое подаётся на ИСУ. Плата разовых команд служит для приёма и выдачи разовых команд. Через плату устройства управления выдаются управляющие сигналы на рулевые приводы ракеты. Модуль вычислительный служит для организации информационного обмена, а также для обработки сигналов, приходящих от БЧЭ. БЧЭ состоит из датчиков — гироскопов и акселерометров. Связь между БУН и БЧЭ осуществляется по интерфейсу RS232. Между аппаратурой подготовки пуска (АПП) и ИСУ ведется информационный обмен по основному каналу мультиплексного информационного обмена (МКИО), так же обмен с АПП может происходить по каналу РТМ (РТМ 1495–75). В данном случае АПП выступает контроллером, а ИСУ оконечным устройством. Информационный обмен между головкой самонаведения (ГСН) и телеметрической станцией (ТМС) осуществляется по каналу МКИО1. Схема информационных взаимодействий приведена на рисунке 1.
Рис. 1. Схема информационных взаимодействий ИСУ и АПП
Автоматизированная система контроля представляет собой комплекс программно-аппаратных средств, позволяющих в автоматическом режиме проверить ИСУ. Для оценки исправности ИСУ в условиях предприятия на этапе сборки изделия потребуется имитация режима работы в реальных условиях. АСК должна в полной мере имитировать информационный обмен между АПП, а также между ГСН и ТМС. В состав аппаратных средств АСК должен входить набор вычислительной техники и аппаратуры коммутации и сопряжения с ИСУ. В качестве программных средств выступает программа обработки (ПО) данных.
АСК состоит из персонального компьютера (ПК), который выступает основным вычислителем. В состав ПК должны входить дополнительные 5 плат. Плата контроллера, которая служит для организации обмена по каналу МКИО. С помощью Плата оконечного устройства, с помощью которой контролируется весь обмен между АСК и ИСУ. Плата РТМ, служащая для организации обмена по каналу РТМ. Платы приема/выдачи разовых команд. Также для организации обмена между ИСУ и ПК понадобится модуль сопряжения (МС ИСУ). Состав АСК приведён на рисунке 2.
Методами программных средств предполагается реализовать в АСК четыре режима проверки — технологический, штатный, режим имитации тактического пуска, режим наземной отработки. Во время проведения проверки полученные с ИСУ параметры сохраняются. После получения параметров проверки с помощью средств ПО можно исследовать поведение ИСУ на каждом из режимов проверки, а также получить конечное заключение об исправности ИСУ.
Рис. 2. Состав АСК
В заключении хотелось бы отметить, что разработка АСК это довольно сложный и трудоёмкий процесс. Полученный состав АСК позволяет имитировать работу ИСУ в реальных условиях, а также проводить оценку ее исправности. Применение АСК даёт ряд преимуществ, таких как: отсутствие человеческого фактора при анализе данных, повышение качества изготовляемой продукции.
Литература:
- Фролов В. С. Инерциальное управление ракетами М. Воениздат, 1975.
- Система_управления_ракетой. Материал из Википедии — свободной энциклопедии https://ru.wikipedia.org/wiki/ (20.02.16).
- Подлесный Н. И., Рубанов В. Г. Элементы систем автоматического управления и контроля, «Вища школа» 1991 г.
