Разработка бортового устройства блока ввода данных
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Введение
В настоящее время широко развивается авиастроение. За сравнительно небольшое время были достигнуты значительные успехи в увеличении скорости, дальности полётов и грузоподъемности. Многократно расширилась сфера применения летательных аппаратов, как в военных, так и в гражданских целях.
Основной задачей при разработке бортового электронного оборудования для самолета является снижение его объёма, веса, уменьшение потребляемой мощности, а также автоматизация процессов навигации и пилотирования. Работу каждого члена экипажа можно рассматривать как развивающийся во времени процесс, в котором каждое последующее действие зависит от предыдущего. Раньше пилотам приходилось в течении полета непрерывно анализировать показания большого числа приборов и по ним принимать сложные решения порой в достаточно короткий промежуток времени. Такие решения, сделанные в быстро меняющихся условиях полета, не всегда могли быть достаточно верными. Выполнение действий, связанных решением одной определённой задачи необходимо организовывать в определённом ограниченном пространстве, т.е. необходимые для решения определённой задачи индикаторы, коммутационно-управляющие элементы, сигнализаторы и т.д. должны быть локализованы на лицевой панели одного пульта. Поэтому наряду с улучшением летно-тактических характеристик летательных аппаратов большое значение приобрела автоматизация процесса пилотирования и навигации.
В связи с усложнением авиационных аппаратурных комплексов, вызванным необходимостью решения новых задач (повышения погодного минимума, интенсивности перевозок и т.д.), количество аппаратуры в них росло почти пропорционально количеству решаемых задач. Увеличивающийся объём оборудования предполагает либо увеличение количества обслуживающих комплекс операторов, либо интенсификацию труда оператора при потоке информации, превышающей его физиологические способности. Такая интенсификация труда повышает утомляемость оператора, увеличивает вероятность принятия неправильно решения, что недопустимо, так как ошибка оператора может привести к тяжелым последствиям.
Стала очевидной необходимость не простого наращивания оборудования, а качественного скачка, обеспечивающего комплексную автоматизацию процесса управления и контроля оборудования во всех режимах его работы.
С вводом в состав оборудования самолётов первых автоматизированных навигационно-пилотажных комплексов задача ввода информации решалась при помощи феррито-транзисторных ячеек памяти. Так на самолете ИЛ - 62 в навигационном комплексе Полёт был введен блок памяти маршрута ПК - 31.
В более поздних навигационно-пилотажных комплексах, на самолётах ИЛ - 86 и ЯК - 42, были установлены блоки ввода информации с применением разомкнутых оптронных пар для считывания информации с носителя на бумажных перфокартах. Для этих целей в ОКБ Электроавтоматика был разработан пульт подготовки и контроля ППК. Перед полетом с бумажных перфокарт, порядка 10 - 15 штук, информация вводилась в ППК.
1. Анализ технического задания
1.1Общие требования к конструкции бортовой аппаратуры
Основная особенность эксплуатации бортовой аппаратуры, устанавливаемой на самолеты и вертолеты - повышенное воздействие механических факторов (вибраций, ударов, линейных ускорений), причем это воздействие имеет место практически в течении всего срока эксплуатации. Это накладывает повышенные требования к прочности конструкции бортовой аппаратуры в части воздействия механических нагрузок и заставляет принимать все меры по исключению их влияния. Практика полетов показывает, при эксплуатации наибольшее разрушающее воздействие на бортовую аппаратуру оказывают вибрации. Как правило, конструкция аппарата, выдерживающая воздействие вибрационных нагрузок в определённом частотном диапазоне, выдерживает ударные нагрузки и линейные ускорения с значительно большими значениями соответствующих параметров.
Кроме того, бортовая аппаратура должна обладать минимально возможными габаритными размерами, массой и мощностью потребления при сохранении высоких показателей быстродействия, ёмкости памяти, надёжности и т.д. Минимальные габаритные размеры достигаются за счет использования специальных методов компоновки, применение электрорадиоэлементов с высоким коэффициентом интеграции и низкой потребляемой энергией для своей работы.
Бортовая аппаратура характеризуется значительно большим временем непрерывной работы, до 25 часов. Бортовая аппаратура испытывает значительные температурные колебания, например летом, в южных широтах корпус самолета нагревается более чем до +500, а при взлёте температура падает, достигая -500 на высоте 10 км.
1.2 Тактико-технические требования к блоку ввода данных
Блок ввода данных (БВД) входит в бортовую систему ввода-вывода информации, которая в свою очередь обеспечивает:
- Автоматическое считывание в бортовую ЭВМ информации полетного задания объемом до 16 Мб, записанной на съемной кассете;
- Время готовности БВД к работе не должно превышать 10с с момента подачи питания. Под временем готовности понимается время с момента подачи на БВД питающего напряжения до момента, начиная с которого БВД способен к выполнению любого режима, в том числе - к проверке работоспособности в режиме контроля.
- Время непрерывной работы БВД должно составлять не менее 25 ч.
- Принудительно о