Разработка функционального блока для автоматизации диагностики бортовых волоконно-оптических линий связи
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
яемая и рассеиваемая мощность при передаче информации значительно сокращает энергопотребление СППИ.
В настоящее время компоненты волоконно-оптических линий широко используются в боевой авиации, на подводных лодках, в составе подвижных комплексов противовоздушной обороны, а также имеются примеры использования ВОЛП и на космических объектах. Так, по заявлению представителей ОАО НПК СПП на борту международной космической станции вот уже в течение 11 лет работает волоконно-оптическая линия в системе передачи телеметрической информации.
Однако, учитывая специфичность систем приема и преобразования информации КА ДЗЗ, необходимо пересмотреть методы построения систем передачи для использования на КА ДЗЗ. Разработан целый ряд волоконно-оптических компонентов, которые удовлетворяют требованиям по использованию в аппаратуре СППИ КА ДЗЗ:
-оптические передатчики;
-оптические приемники;
-семейство оптических кроссов;
-оптические соединители;
-линии связи для применения внутри блока ОЭП;
-линии связи между ОЭП и аппаратурой накопления ВИ;
-линии связи, используемые в аппаратуре накопления ВИ и контрольно-измерительной аппаратуре.
Типовая схема волоконно-оптической линии передачи информации для СППИ КА ДЗЗ изображена на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4. Схема волоконно-оптической линии передачи.
Обеспечение надежности волоконно-оптических компонентов достигается за счет:
-применения материалов и комплектующих изделий, поставляемых от надежных и аттестованных поставщиков;
-применения технологии монтажа, пайки компонентов ЭРИ на печатную плату и контроля отработанной технологии.
Каждое изделие подвергается проведению испытаний, таких как:
-визуальный контроль монтажа перед заваркой корпуса;
-виброиспытания в диапазоне частот;
-многократные удары;
-одиночные удары;
-термообработка перед заваркой корпуса;
-электротермообработка;
-проверка внешнего вида и маркировка;
-проверка габаритных, установочных и присоединительных размеров;
-проверка оптических и электрических параметров;
-проверка функционирования при повышенной рабочей температуре;
-проверка функционирования при пониженной рабочей температуре;
-проверка функционирования при воздействии низкочастотной вибрации.
Волоконно-оптические системы передачи, разрабатываемые для космических аппаратов, положительно прошли все наземные испытания.
Тем не менее, поскольку ВОЛП в аппаратуре СППИ КА ДЗЗ стали использоваться впервые, выполненного объема работ было недостаточно, чтобы гарантировать безупречную работу линий в бортовой системе. Стало ясно, что ВОЛП требуют многократных испытаний, которые не должны ограничиваться только проверкой работоспособности оптического волокна. Наряду с ним в диагностике нуждаются всевозможные разъемы и оптические компоненты, входящие в состав линии. Из этого следует, что ВОЛП нуждаются в комплексной проверке, которая предполагает проверку всего тракта приема и передачи информации. Обеспечить такую проверку представляется возможным только после этапа прокладки ВОЛП на борту ракетоносителя (РН). Это позволило бы тестировать линию, имитируя реальные условия в бортовой системе.
1.3 Понятие отказа в технических системах. Анализ отказов в оптоволоконных линиях связи
Все более возрастающие требования к надежности цифровых систем вызывают необходимость создания и внедрения современных методов и технических средств контроля и диагностики для различных стадий жизненного цикла.
Под надежностью и безопасностью технической системы понимается ее защищенность от случайных или преднамеренных вмешательств в нормальный процесс ее функционирования. Такие вмешательства могут привести как к единичным сбоям в работе, так и к общему отказу системы.
Отказ - это событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта, когда один или несколько рабочих параметров выходят за допустимые пределы. Отказы возникают вследствие отказов отдельных составляющих, расстройки, разрегулирования, разрушения или изменения структуры объекта, а также при воздействии внешних помех.
Отказы относятся к малоизученным явлениям. Это объясняется, прежде всего, тем, что время возникновения отказа зависит от большого числа случайных факторов, его трудно исследовать и еще труднее измерить.
Время возникновения отказа или время работы системы между отказами представляют собой явления случайные. Наблюдая за внешними проявлениями отказов, можно видеть, что они приводят к различным последствиям, таким как полное прекращение работы системы, ухудшение ее характеристик и временное прекращение работы с последующим восстановлением. Случайность времени отказов связана со случайными изменениями: условий эксплуатации, технологического процесса, условий транспортировки и прочих.
Отказавшая система обычно восстанавливается, так как ее отказы могут возникнуть из-за отказов элементов различного типа, расположенных в различных местах сложной системы. Время восстановления также является случайной величиной.
Существует 4 стадии эксплуатации изделия:
)Исправное состояние - это состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и/или конструкторской документации.
)Работоспособное состояние - это состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способ