[1]Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и предназначено для обработки телеметрической информации (ТМИ), получаемой при проведении приемо-сдаточных и летно-конструкторских испытаний беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
[2]Из уровня техники известен способ контроля и оценки технического состояния объекта по данным телеметрической информации (заявка на изобретение №94027933 от 25.07.1994, МПК G08C 19/28), при котором общее состояние объекта оценивают по регистрируемым параметрам, весь поток ТМИ отображают на экране монитора в виде матрицы, а амплитуду телеметрируемых параметров представляют в цветовом коде видимого спектра. Способ реализован с помощью устройства, состоящего из усилителя сигнала, усиливающего сигналы телеметрических датчиков, установленных на объекте, блока формирователя телеметрического кадра, блока эталона времени, блока ввода потока ТМИ в блок обработки, блока обработки и блока отображения ТМИ. Недостатками данного способа и устройства являются невозможность проведения достоверной диагностики возможных неисправностей составных частей контролируемого объекта, а также большой вес и габариты устройства.
[3]Из уровня техники известен способ контроля технически сложных объектов, при котором диагностируют тракт передачи данных и возможные неисправности датчиков (патент RU №2537801, МПК G05B 23/02), а затем выделяют и запоминают несоответствия кодов, полученных преобразованием сигнала параметра. Данный способ реализован с помощью системы, состоящей из объекта контроля, наземной приемной регистрирующей станции и канала передачи ТМИ.
[4]Недостатками данного способа и системы являются невозможность проведения достоверной диагностики возможных неисправностей составных частей контролируемого объекта в реальном времени, необходимость использования стационарных станций для приема ТМИ и длительное время обработки данных.
[5]Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков и создание способа и устройства для обработки ТМИ БПЛА, позволяющих осуществить диагностику части параметров в реальном времени с помощью мобильного устройства для обработки ТМИ. Предлагаемый способ позволяет сократить время проверки БПЛА и провести экспресс-анализ, а затем и полный анализ полученной информации с целью выявления неисправностей составных частей БПЛА в реальном времени.
[6]Поставленная задача решается за счет того, что обработку телеметрической информации беспилотного летательного аппарата осуществляют следующим образом: регистрируют телеметрическую информацию, поступающую в модуль формирования кода, с помощью модуля формирования кода, включающего в себя первый пользовательский интерфейс, выделяют информационные цифровые и аналоговые каналы, выбирают из общего потока телеметрической информации участки для дальнейшей обработки, визуализируют выбранные по адресу и типу параметры, формируют соответствующий код и передают сформированный сигнал в модуль обработки, с помощью второго пользовательского интерфейса, входящего в состав модуля обработки, определяют частоту вывода, калибровочные параметры и время редактирования, с помощью третьего пользовательского интерфейса, входящего в состав модуля обработки, задают параметры процесса обработки: телеметрические адреса и тарировочные данные, с помощью модуля обработки производят обработку записанного кода и передают информацию в модуль распознавания информации, с помощью модуля распознавания информации разбивают полученную информацию по адресам типа информации, разделяют информацию каждого типа по адресам непосредственно параметров и передают информацию в модуль формирования результатов, с помощью модуля формирования результатов формируют результаты и передают полученные результаты для дальнейшего анализа, при этом обработку и анализ информации осуществляют в реальном времени.
[7]В первом частном случае задача изобретения решается за счет того, что телеметрическую информацию от беспилотного летательного аппарата, размещенного в наземных условиях, передают в модуль формирования кода по кабелю.
[8]Во втором частном случае задача изобретения решается за счет того, что телеметрическую информацию от беспилотного летательного аппарата передают по радиоканалу на антенное устройство блока приема сигналов телеметрической информации, с помощью демодулятора демодулируют ее и передают в модуль формирования кода.
[9]Поставленная задача решается за счет того, что устройство для обработки телеметрической информации беспилотного летательного аппарата включает в себя модуль формирования кода, принимающий телеметрическую информацию от беспилотного летательного аппарата, формирующий принимаемый сигнал в соответствующий код и передающий сформированный сигнал в модуль обработки, модуль обработки, обрабатывающий записанный код и передающий его в модуль распознавания информации, модуль распознавания информации, разбивающий полученную информацию по адресам типа информации, затем разделяющий информацию каждого типа по адресам непосредственно параметров и передающий информацию в модуль формирования результатов, модуль формирования результатов, при этом вход модуля формирования кода является входом устройства, выход модуля формирования кода соединен с входом модуля обработки, выход модуля обработки соединен с входом модуля распознавания информации, выход модуля распознавания информации соединен с модулем формирования результатов, причем модуль формирования кода включает в себя первый пользовательский интерфейс, экран которого разделен на область управления процессом регистрации, с помощью которого выбирают из общего потока телеметрической информации участки для обработки, и управляют записью информации в файлы и область отображения первичной информации, с помощью которой непрерывно отображают выбранные по адресу и типу параметры, при этом модуль обработки информации включает в себя второй пользовательский интерфейс, отображающий область выбора параметров обработки, с помощью которой определяют частоту вывода, калибровочные параметры и временные интервалы для обработки, и третий пользовательский интерфейс, отображающий область настройки исходных данных, с помощью которой задают параметры процесса обработки: телеметрические адреса и тарировочные данные, причем обработку и анализ информации осуществляют в реальном времени.
[10]В первом частном случае задача изобретения решается за счет того, что устройство для обработки телеметрической информации беспилотного летательного аппарата дополнительно включает антенное устройство, принимающее телеметрическую информацию от беспилотного летательного аппарата и передающее ее в блок приема сигналов телеметрической информации, и демодулятор, преобразующий сигнал и подающий преобразованный сигнал на вход модуля формирования кода, причем антенное устройство соединено с входом блока приема сигналов телеметрической информации, выход блока приема телеметрической информации соединен с входом демодулятора, выход демодулятора соединен с входом модуля формирования кода.
[11]Предлагаемые способ и устройство предназначены для проведения приемо-сдаточных и летно-конструкторских испытаний БПЛА, при которых необходимо производить регистрацию и обработку ТМИ. Анализ ТМИ позволяет выявить неисправности БПЛА и получить достоверные данные о поведении БПЛА в полете. Устройство для сбора и передачи ТМИ, размещенное на БПЛА, формирует последовательный код радиосигнала ТМИ в структуре кадра системы потребителя. Полученный сигнал передается по радиоканалу в условиях автономного полета или по кабелю с модуляционного выхода при проверке в наземных условиях (в цехе или на полигоне). Во время проверки производится регистрация ТМИ на жесткий диск с выводом в реальном времени части параметров БПЛА на экране.
[12]Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:
[13]фиг. 1 - схема передачи ТМИ от БПЛА к устройству для обработки ТМИ;
[14]фиг. 2 -структурная схема устройства для обработки ТМИ;
[15]фиг. 3 - вид экрана первого пользовательского интерфейса;
[16]фиг. 4 - вид экрана второго пользовательского интерфейса;
[17]фиг. 5 - вид экрана третьего пользовательского интерфейса.
[18]На фиг. 1, 2, 3 обозначены:
[20]2 - устройство сбора и передачи ТМИ;
[21]3 - антенное устройство;
[22]4 - блок приема сигналов ТМИ;
[24]6 - модуль формирования кода;
[25]7 - модуль обработки;
[26]8 - модуль распознавания информации;
[27]9 - модуль формирования результатов;
[28]10 - область управления процессом регистрации первого пользовательского интерфейса;
[29]11 - область отображения первичной информации первого пользовательского интерфейса.
[30]На БПЛА 1 размещено устройство сбора и передачи ТМИ 2, которое формирует последовательный код радиосигнала ТМИ в структуре кадра системы потребителя. При проведении проверки БПЛА в наземных условиях (в цехе или на полигоне) полученный сигнал передают по кабелю с модуляционного выхода на второй вход модуля формирования кода 6. В условиях автономного полета от устройства сбора и передачи ТМИ 2 БПЛА 1 передают последовательный код радиосигнала ТМИ по радиоканалу на наземную станцию приема ТМИ, состоящую из антенного устройства 3, блока приема сигналов ТМИ 4 и демодулятора 5. Преобразованный сигнал с демодулятора передают на первый вход модуля формирования кода 6.
[31]Предлагаемый способ заключается в том, что регистрируют ТМИ, поступающую в модуль формирования кода 6, выделяют информационные цифровые и аналоговые каналы, с помощью первого пользовательского интерфейса выбирают для регистрации из общего потока ТМИ участки для дальнейшей обработки, визуализируют выбранные по адресу и типу параметры, с помощью второго пользовательского интерфейса определяют частоту вывода, калибровочные параметры, время редактирования, с помощью третьего пользовательского интерфейса задают параметры процесса обработки: телеметрические адреса, тарировочные данные, и передают полученные результаты для дальнейшего анализа.
[32]При осуществлении способа используют программу обработки ТМИ, программный код которой записан на машиночитаемом носителе. При выполнении программного кода процессор компьютера выполняет следующие операции, входящие в способ обработки ТМИ: декоммутацию ТМИ путем выделения информационных цифровых и аналоговых каналов ТМИ, обработку ТМИ, приведение цифровой информации к физическим величинам, обработку кодов, команд и аналоговых сигналов, обработку информации температурных и вибрационных датчиков и представление информации в виде таблиц и графиков, удобном для проведения анализа.
[33]Предлагаемое устройство для обработки ТМИ БПЛА содержит (фиг. 2) модуль формирования кода 6, модуль обработки 7, модуль распознавания информации 8, модуль формирования результатов 9 и вход модуля формирования кода 6 является входом устройства. Выход модуля формирования кода 6 соединен с входом модуля обработки 7, выход модуля обработки 7 соединен с входом модуля распознавания информации 8, выход модуля распознавания информации 8 соединен с модулем формирования результатов 9.
[34]Модуль формирования кода 6 включает в себя первый пользовательский интерфейс (фиг. 3), экран которого разделен на две области: область управления процессом регистрации 10 и область отображения первичной информации 11. С помощью области управления процессом регистрации 10 выбирают из общего потока ТМИ участки, которые необходимо оценить с высокой степенью достоверности (в соответствии с характеристиками контролепригодности), т.е. которые необходимо обработать и определяют информацию, которую необходимо зарегистрировать для дальнейшей обработки. Эта область позволяет приостанавливать и возобновлять запись информации в файлы при непрерывном отображении ее в области отображения первичной информации 11. С помощью области отображения первичной информации 11 визуализируют выбранные по адресу и типу параметры. Эта область позволяет визуализировать до 8 параметров, предварительно выбрав их по адресу и типу, а также изменить параметры графического воспроизведения и точности представления временных характеристик.
[35]Модуль обработки информации 7 включает в себя второй и третий пользовательские интерфейсы. Второй пользовательский интерфейс (фиг. 4) представляет собой экран, на котором отображена область выбора параметров обработки, с помощью которой определяют частоту вывода, калибровочные параметры, временные интервалы для обработки.
[36]Третий пользовательский интерфейс (фиг. 5) представляет собой экран, на котором отображена область настройки исходных данных, с помощью которой задают параметры процесса обработки: телеметрические адреса, тарировочные данные. Интерфейсы программы универсальны и делают процесс обработки ТМИ удобным и наглядным для пользователя. Меню, кнопки и всплывающие диалоговые окна позволяют корректировать входные данные, подключать независимые модули, сохранять текущие настройки и адаптировать обработку данных для конкретного БПЛА.
[37]Модуль распознавания информации 8 предназначен для разделения информации каждого типа по адресам непосредственно параметров. Модуль формирования результатов 9 предназначен для формирования информации в виде, удобном для проведения анализа: столбцов цифр или графиков.
[38]Предлагаемое устройство работает следующим образом:
[39]При проведении испытаний БПЛА в наземных условиях в устройстве сбора и передачи ТМИ 2 формируется ТМИ и передается по кабелю с модуляционного выхода на модуль формирования кода 6, который формирует принятый сигнал в соответствующий код в формате структуры кадра системы потребителя и передает сформированный сигнал в модуль обработки информации 7, который производит обработку записанного кода. Затем информация передается в модуль распознавания информации 8 и разбивается по адресам типа информации, а именно: цифровая, аналоговая, вибрации, температуры, дискретные параметры. После определения типа в модуле распознавания информации 8 происходит разделение информации каждого типа по адресам непосредственно параметров и передача информации в модуль формирования результатов 9, в котором производит формирование полной информации в виде, удобном для проведения анализа. В зависимости от задач анализа она может быть представлена в виде столбцов цифр или графиков.
[40]При проведении испытаний в условиях автономного полета устройство сбора и передачи информации ТМИ 2 формирует последовательный код радиосигнала ТМИ в структуре кадра системы потребителя. Полученный сигнал передается по радиоканалу. Сформированный сигнал на определенной частоте принимается антенным устройством 3 и передается в блок приема сигналов ТМИ 4, а затем - в демодулятор 5, который демодулирует сигнал и подает преобразованный сигнал на модуль формирования кода 6. Далее устройство работает аналогично.
[41]После окончания представления информации производится анализ работы БПЛА на соответствие заложенной логике поведения БПЛА в режиме АЛ или наземной проверки. Анализ также может проводиться как в ручном, так и в автоматизированном режиме с помощью специального программного обеспечения. Состояние проверяемого БПЛА определяют путем обработки и анализа после сеанса приема ТМИ или в реальном времени.
[42]Автоматизированный способ оценки применяют в цеховых условиях при проведении приемо-сдаточных испытаний (ПСИ), при этом запись ТМИ проверяемого изделия сравнивают с эталоном. По результатам анализа принимают решение о доработке того или иного узла, или о прохождении, или о не прохождении ПСИ БПЛА.
[43]Устройство обработки ТМИ, применяемое при реализации данного способа, может содержать мобильный компьютер типа «Getac» в климатическом исполнении. В качестве модуля приема данных может быть использована аппаратура, разработанная ОКБ МЭИ. В состав устройства также входит антенна.
[44]Существующая элементная база позволяет реализовать предлагаемый способ и устройство, что характеризует данное изобретение как промышленно применимое.
