Бортовая радиотелеметрическая аппаратура

В качестве бортовых радиотелеметрических станций применяют серийно выпускаемые аналоговые бортовые радиотелеметрические станции (БРТС), а также разрабатываемые по отдельным проектам специализированные БРТС со встроенными согласующими и антенно-фидерными устройствами (рис. 12.3). Основные технические характеристики БРТС приведены в табл. 12.2.

Рис. 12.3. Бортовые радиотелеметрические станции

Таблица 12.2

Основные технические характеристики БРТС.

БРТС является малогабаритным ударопрочным радиотелеметрическим передающим устройством, которое предназначено для сбора, преобразования и передачи телеметрической информации о функционировании бортовой аппаратуры, перегрузках, температуре и давлении газа в исполнительных механизмах и т. д. на наземный приемный телеметрический комплекс МА-9МК.

Для отработки PC применяются аналоговые БРТС, имеющие информативность 25,6 тыс. изм/с (рис. 12.4). БРТС имеет в составе следующие функциональные устройства:

• а) тактовый генератор;
• б) генератор пилообразного напряжения;
• в) электронный коммутатор;
• г) схему сравнения;
• д) схему формирования измерительных импульсов;
• е) собирательную схему (схема «ИЛИ»);

• ж) схему запрета пилообразного напряжения;
• з) схему индикации обрыва датчика;
• и) схему калибровки;
• к) передающее устройство;
• л) блок питания.

В основе преобразования напряжения, поступающего с датчика в интервал времени, лежит сравнение этого напряжения с пилообразным напряжением и формирование в момент совпадения этих напряжений измерительного импульса.

Главным узлом, синхронизирующим работу БРТС, является тактовый генератор. Он управляет работой электронного коммутатора, запускает генератор пилообразного напряжения, формирует опорные импульсы модулирующего кода, устанавливает схему запрета пилообразного напряжения в исходное состояние и синхронизирует работу блока питания.

Генератор пилообразного напряжения работает в ждущем режиме и формирует пилообразное напряжение, которое сравнивается с напряжением, поступающим с датчика.

Коммутатор формирует команды, разрешающие поочередно работу только одной из семи схем сравнения с общим регистрирующим каскадом.

Схема сравнения, на которую подан разрешающий потенциал, сравнивает напряжение датчика, подключенного к ее входу, с пилообразным напряжением.

Рис. 12.4. Структурная схема БРТС

Регистрирующий каскад определяет момент сравнения этих напряжений.

Схема формирования измерительных импульсов преобразует сигнал, поступающий с выхода регистрирующего каскада, в измерительные импульсы.

В собирательной схеме происходит логическое суммирование измерительных и опорных импульсов, а также формирование длительности измерительного импульса.

Схема запрета пилообразного напряжения служит для формирования маркера кадра телеметрического кода, а также запрещает подачу пилообразного напряжения на схемы сравнения после момента сравнения двух напряжений.

Схема индикации обрыва датчика служит для формирования (в случае обрыва цепи датчика) импульса, аналогичного по параметрам измерительному и расположенного на расстоянии 32—35 мкс от опорного импульса, определяющего телеметрический канал с оборванным датчиком.

Схема калибровки служит для предстартовой калибровки системы БРТС МА-9МК. При калибровке работа всех схем сравнения каналов запрещается, а работа схемы калибровки разрешается на время семи рабочих фаз. На вход схемы калибровки подается калибровочный уровень от внешнего источника.

Временной код импульса, сформированный на выходе собирательной схемы, поступает на вход модулятора, управляющего работой генератора высокой частоты передающего устройства. С выхода генератора высокой частоты радиоимпульсы поступают на антенно-фидерное устройство и далее на наземную приемную радиотелеметрическую станцию МА-9МК.

Питание всех узлов прибора осуществляется от блока питания, преобразующего напряжение батареи (27*₃⁵ В) в следующие напряжения относительно общей шины: +6,3 В; +4 В; +2 В; -2 В; -4 В; -6,3 В и -28 В.

Для отработки конструкции разделяемых головных частей PC был разработан радиотелеметрический блок (рис. 12.5) для измерения следующих параметров:

• • линейных и поперечных перегрузок на активном участке траектории;
• • виброударных перегрузок при разделении;
• • угловой скорости вращения PC;
• • напряжения бортового источника тока;
• • времени начала движения разделяемых частей.

Электронное временное устройство (ЭВУ) имеет напряжение питания ПИМ1, ПИМ2, команды U_Kl, U_k2 на срабатывание ПИМ1, ПИМ2 и срабатывание инерционного замыкателя (ИЗ). Параметры ПИМ1 и ПИМ2 характеризуются наличием напряжения заряда конденсатора.

Рис. 12.5. Внешний вид радиотелеметрического блока

Рис. 12.6. Термохимические источники тока

дальнего взведения, напряжения заряда боевого конденсатора и срабатыванием пирозамыкателя.

Радиотелеметрический блок входит в состав головной части PC (рис. 12.7) и состоит из следующих основных устройств:

• • первичные преобразователи (датчики);
• • согласующие устройства;
• • бортовая многоканальная радиотелеметрическая станция;
• • бортовой термохимический источник питания;
• • антенно-фидерное устройство (АФУ);
• • бортовая кабельная сеть.

Измерительная информация с датчиков по кабельной сети поступает на согласующее устройство, которое согласует выходные параметры датчиков (выходное напряжение и сопротивление) с входными параметрами бортовой станции, которая передает полученную информацию через антенно-фидерное устройство на наземную радиотелеметрическую станцию МА-9МК.

Питание бортовой аппаратуры осуществляется от термохимического источника питания (рис. 12.6 и табл. 12.3), тип которого выбирается в зависимости от времени полета PC и тока, потребляемого бортовой.

Рис. 12.7. Структурная схема телеметрической головной части

Основные технические характеристики термохимических источников тока.

Таблица 12.3

аппаратурой. Источник питания приводится в рабочее состояние путем подачи на его электроды электрического импульса длительностью (10+2) мс и током не менее 0,5 А от наземной аппаратуры подготовки пуска боевой машины за 10—15 секунд до пуска PC.

При разработке конструкции телеметрических головных частей необходимо отметить возникающие проблемы при разработке конструкции и размещении антенно-фидерных устройств. Антенны PC, полет которых проходит в плотных слоях атмосферы, должны иметь определенную форму диаграммы излучения (направленность) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, малое аэродинамическое сопротивление, небольшие размеры и массу, высокую механическую прочность, способность надежно работать в условиях длительных вибраций. В каждом отдельном случае выполнение поставленных требований удовлетворяется выбором типа и конструкции антенны, ее правильным размещением на PC, выбором материалов. Передающая антенна должна обладать достаточной электрической прочностью для того, чтобы независимо от высоты полета PC не возникали высокочастотные электрические разряды, приводящие к потерям мощности и искажающие форму передаваемого сигнала.

В качестве первичных преобразователей для измерения параметров PC применяются следующие датчики (рис. 12.8):

• • малогабаритный потенциометрический датчик (МП-95) для измерения продольных и поперечных перегрузок;
• • пьезоэлектрический акселерометр АНС114 для измерения виброударных перегрузок;
• • датчик угловой скорости вращения.

Рис. 12.8. Первичные преобразователи (датчики)

В качестве контрольных датчиков срабатывания ПИМ1, ПИМ2 применяются бумажные тензорезисторы, которые разрушаются при срабатывании ПИМ1, ПИМ2 (на осциллограммах виден скачок напряжения). Команды (С/_к1, U_k2) на срабатывание ПИМ1, ПИМ2 передаются на радиотелеметрический блок через трансформатор, намотанный на ферритовое кольцо. Таким образом обеспечивается бесконтактный съем сигнала.