Разработка функционального блока для автоматизации диагностики бортовых волоконно-оптических линий связи
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В¶дого блока включает в себя блок ЦБВОП и необходимые оптические компоненты. Так как значения внешних возмущающих факторов на ступенях РН сильно различаются, то предусмотрен монтаж нескольких комплектов блока ЦБВОП на РН (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1. Состав комплекта ВОЛП-ЦИ
Также при разработке были учтены требования, обеспечивающие совместимость комплекта ВОЛП-ЦИ с системами РН:
-ВОЛП-ЦИ должна работать только в режиме диагностики работоспособности волоконно-оптических линий передачи;
-ВОЛП-ЦИ должна обеспечивать проверку подстыковки волоконно-оптических кабелей в процессе сборки РН;
-ВОЛП-ЦИ (ЦБВОП) должна обеспечивать выдачу в ТМ-систему РН цифровую информацию с частотой смены слова 10 Гц. Слово представляет собой 20 разрядный параллельный код;
-запись информации в выходной регистр ЦБВОП должна осуществляется с использованием синхронизирующих импульсов;
-выходные сигналы iБВОП в ТМ-систему должны выдаваться относительно общего провода, не связанного гальванически с корпусом РН и цепями питания "27 В" ВОЛП-ЦИ. Соединение общих измерительных проводов друг с другом и с корпусом РН должно осуществляться со стороны ТМ-системы;
-блок ЦБВОП должен обеспечивать передачу тестового сигнала по волоконно-оптическим линиям связи на расстояние до 200 м.;
-включение ВОЛП-ЦИ должно обеспечиваться путем подачи на нее питающего напряжения 27 В;
-напряжение питания должно выдаваться на ВОЛП-ЦИ по двум отдельным фидерам "+27 В" и "-27 В". Для защиты шины питания в ВОЛП-ЦИ допускается установка плавких предохранителей;
-шины питания внутри ВОЛП-ЦИ не должны иметь соединения с корпусом РН ни по одному из полюсов питания, а при периодическом возникновении такого соединения вне ВОЛП-ЦИ в процессе испытаний РН, либо случайном соединении в ВОЛП-ЦИ или в любой другой аппаратуре в процессе эксплуатации РН ВОЛП-ЦИ должна сохранять работоспособность;
-отказ любого элемента ВОЛП-ЦИ или самопроизвольное его срабатывание не должно приводить к отказу ВОЛП-ЦИ или невозможности дальнейшего выполнения ВОЛП-ЦИ функциональных задач.
2.2 Структурная схема ячейки ЦБВОП
Каждый комплект ЦБВОП включает в себя следующие оптические компоненты: оптический кросс (ОПКрС) и три оптических кабеля (рисунок 2.2).
Блок ЦБВОП имеет три электрических и два оптических разъема. К электрическим разъемам относятся:
-разъем питания +27В ПИТ;
-информационный разъем обмена с ТМ-системой РН ИНФ;
-технологический разъем для прошивки микросхем блока ТЕХН.
Оптические разъемы являются информационными и включают в себя оптический выход и оптический вход.
Рисунок 2.2. Схема блока ЦБВОП с оптическими компонентами
Оптический кросс ОПКрС (2х2) представляет собой пассивный оптический разветвитель - 2 входа и 2 выхода.
Структурная схема оптического кросса ОПКрС представлена на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3. Структурная схема оптического кросса ОПКрС(2х2)
Назначение оптического кросса - контроль выходной оптической мощности в оптической линии при работе блока на этапе наземных испытаний в составе РН.
Блок ЦБВОП генерирует тестовую последовательность сигналов для передачи информации в волоконно-оптическую линию связи, после чего сигнал проходит через оптический кросс и возвращается в блок для анализа прохождения тракта волоконно-оптической передачи. Предусмотрена возможность определения ослабления оптической мощности сигнала через технологический волоконно-оптический кабель. Таким образом, можно диагностировать качество стыковки волоконно-оптических кабелей во время испытаний и монтажа на РН. Для этого к FC-FC адаптеру необходимо подключить измеритель оптической мощности, а на блок ЦБВОП подать питание.
Волоконно-оптическая линия передачи, которая проходит испытания в составе РН, спроектирована для передачи информации из системы приема и преобразования информации в систему накопления видеоинформации. Соответственно, для диагностирования ВОЛП необходимо создать условия, максимально имитирующие работу системы СППИ.
В первую очередь необходимо использовать аналогичную СППИ элементную базу. При выполнении этого условия можно создать условия, максимально точно воспроизводящие тракт передачи информации.
Во-вторых, необходимо обеспечить автономную работу блока. Для выполнения этого условия блок работает по жестко заданному алгоритму в стационарном режиме.
После подачи на блок напряжения питания производится непрерывное генерирование определенного информационного сигнала, передаваемого с оптического передатчика блока, и далее, через оптическую линию связи (оптические кабели и оптический кросс), сигнал поступает на вход оптического приемника этого же блока. Переданные тестовые информационные массивы сравниваются с принятыми массивами информации. По результатам сравнения переданного и принятого массивов информации блок формирует отчетную информацию для передачи в телеметрическую систему РН.
Структурная схема формирования тестового сигнала, передачи и приема информации в цифровом блоке волоконно-оптической передачи и передачи отчетной информации в телеметрическую систему представлена на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4.Структурная схема блока ЦБВОП комплекта ВОЛП-ЦИ.
.3 Анализ элементной базы ячейки ЦБВОП
Для имитации выходного информационного потока СППИ, анализа инфо