Разработка функционального блока для автоматизации диагностики бортовых волоконно-оптических линий связи
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и/или конструкторской документации.
)Неработоспособное состояние - это состояние объекта, при котором значения хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно технической и/или конструкторской документации.
Рисунок 1.5. Связь технического изделия: 1 - повреждение; 2 - отказ; 3 переход в предельное состояние; 4 - восстановление; 5 - ремонт.
)Предельное состояние - это состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.
Отказы в оптоволоконных линиях связи.
В оптоволокне отказы, в первую очередь, могут быть вызваны изломом оптоволоконного кабеля. Излом оптоволокна приводит к полной потере передаваемого сигнала. При этом процедура восстановления волоконно-оптической линии связи заключается в поиске оператором места разрыва и ручной спайке волокна либо полной замене кабеля.
Однако не только излом кабеля может стать причиной нарушения передачи информации. Наряду с прочими механическими повреждениями к полной или частичной потере передаваемого сигнала может привести перегиб оптоволоконного кабеля. В зависимости от радиуса изгиба существует риск возникновения микротрещин, приводящих к росту потерь сигнала. При недостаточно большом радиусе изгиба увеличивается затухание тракта, а при слишком малом - возможны поломки световедущих частей оптических кабелей.
Следует также иметь ввиду, что волоконно-оптический тракт даже в самой минимальной конфигурации не может ограничиваться кабелем. В состав линии могут входить всевозможные оптические компоненты, среди которых оптические передатчики и приемники, оптические соединители и специализированные оптические компоненты. Внешние механические воздействия нередко приводят к смещению разъемов друг относительно друга, в результате чего происходит потеря сигнала.
Крайне важна заделка оптоволокна в разъем, ведь от этого зависит эффективность перехода световых импульсов в местах соединений. Поэтому во всех инструкциях по волоконно-оптическим линиям связи на подготовку и заделку оптических разъемов обращают особое внимание. Заделанный в разъеме конец оптоволокна герметизируют клеем, эпоксидной смолой или другим заполнителем. Не заделанное должным образом волокно может стать одной из наиболее вероятных причин отказа оптоволоконной системы.
.4 Выводы
Таким образом, анализ средств передачи данных в ракетно-космической технике показал, что традиционные линии связи не удовлетворяют предъявленным требованиям. В качестве одного из вариантов реализации межсистемных линий связи было предложено использовать оптическое волокно, что повлекло за собой принятие решения о внедрении оптоволоконных линий связи в бортовые системы. Однако гарантировать безотказную работу волоконно-оптических линий передач в бортовой системе не представлялось возможным в связи со специфичностью области их применения. Был проведен анализ отказов в оптоволоконных линиях связи, который выявил необходимость обеспечения проверки тракта приема и передачи информации на борту космического аппарата.
2. Специальный раздел: Разработка экспериментального блока для проведения диагностики бортовых волоконно-оптических линий передач цифровой информации в автоматическом режиме
2.1 Разработка технических требований для блока диагностики волоконно-оптических линий передач в составе ракетоносителя
Был поставлен вопрос о проведении натурных испытаний ВОЛП в составе РН. Решением данного вопроса стало создание блока, имитирующего работу бортовой волоконно-оптической системы передачи и обеспечивающего диагностику работы волоконно-оптических линий передачи с выдачей результатов в телеметрическую систему РН для подтверждения работоспособности оптического приемника (ОПРМ), оптического передатчика (ОПРД), волоконно-оптических кабелей, оптических кроссов и оптических соединителей в условиях эксплуатации, действующих на РН.
Для этого необходимо разработать систему диагностики, которая будет удовлетворять следующим требованиям:
-формирование цифрового тестового сигнала для диагностики работоспособности волоконно-оптических линий передачи;
-передача через волоконно-оптические кабели тестового сигнала и его последующего приема;
-автоматическая диагностика работоспособности волоконно-оптических линий передачи путем проверки достоверности передаваемого тестового сигнала;
-формирование и выдача в телеметрическую систему РН результатов проведения диагностики работоспособности волоконно-оптических линий передачи;
-формирование и выдача в телеметрическую систему РН телеметрической информации о состоянии работы блока.
Вследствие большой разницы в значениях виброускорений, помех по цепям питания, температурных воздействий, а также других параметров воздействия на волоконно-оптические линии связи, было принято решение о разработке комплекта ВОЛП-ЦИ (волоконно-оптической линии передачи цифровой информации) из трех блоков диагностики ЦБВОП для более детального изучения поведения волоконно-оптических линий связи при воздействии внешних факторов в условиях эксплуатации, действующих на РН. Комплект ка