Вопрос №2. Устройства БИО.

ВВЕДЕНИЕ

На предыдущих занятиях мы с вами рассмотрели автоматизированное рабочее место КСА, назначение, состав и принципы отображения информации на индикаторах АРМ. Из изученного материала становится понятно, что автоматизированные рабочие места являются сложными техническими устройствами, работа которых формируется многими составляющими. В частности, АРМ входят в группу аппаратуры отображения информации КСА, в которой помимо них находятся ещё устройства сопряжения с рабочими местами УСРМ-П. Но, основное взаимодействие, безусловно, организуется с вычислительной аппаратурой КСА, которой в аппаратуре 86Ж6 является специализированный вычислитель.

На нашем занятии мы с вами рассмотрим структурную схему автоматизированного рабочего места и взаимодействие элементов АРМ по ней, в режиме приёма информации из специализированного вычислителя и выдачи информации в СВ.

Эта информация будет использоваться нами при дальнейшем рассмотрении темы и изучении составных частей и блоков автоматизированного рабочего места.

Вопрос №1. Назначение, состав и основные технические характеристики БИО.

Назначение БИО.

Блок индикатора основной (БИО) представляет собой оконечное устройство отображения РМ и предназначен для:

- отображения первичной информации, поступающей от РЛС (эхосигналы, сигналы активного ответа, сигналы определения государственной принадлежности ― ОГП, сигналы пеленгационных каналов, отметки дальности и азимута);

- отображения вторичной информации о воздушной и радиационной обстановке;

- отображения результатов целераспределения (ЦР), состояния боевой готовности (БГ) и этапов ведения боевых действий (БД) подчиненными огневыми средствами;

- отображения информации о техническом состоянии источников РЛИ, вышестоящего, взаимодействующих КП и, а также аппаратуры КП и трактов передачи данных;

- отображения справочной и тестовой информации;

- отображения дислокационной и вспомогательной информации, необходимой лицам боевого расчета для решения задач управления.

БИО имеет 4 модификации - БИО, БИО-1, БИО-2, БИО-3. В дальнейшем мы будем рассматривать модификацию БИО-2, входящую в составАРМ КСА 86Ж6.

Основные технические характеристики БИО.

№ п/п	Характеристики	Ед. изм.	Модификации БИО
БИО (-3)	БИО-1 (-2)
1.	Тип ЭЛТ		45ЛМ5В (45ЛМ7Д)	45ЛМ2У (45ЛМ6Ц)
2.	Диаметр рабочей части экрана	мм.
3.	Входные напряжения:
	видеосигналов по входу Вх. В
	видеосигналов по входу Зн
	координатных сигналов Х, У	В	< +4	< +4
	знаковых сигналов Хзн, Узн.	В	< +4	< +4
	видеосигналов	В	0…6	0…6
	коммутационных сигналов КИЗН-1, КИЗН-2:
	а) разрешающих «1»	В	+ (2,5…5)	+ (2,5…5)
	б) запрещающих «0»	В	+ (0…0,5)	+ (0…0,5)
4.	Максимальная длительность видеосигналов по входам:
	- Вх1…Вх4, ВхВ1…ВхВ5	мс.	< 4	< 4
	- ВхП5	мс.	< 10	< 10
5.	Минимальная длительность видеосигналов	мкс.	> 0,67	> 0,67
6.	Эквивалентное входное сопротивление в области низких частот (или по постоянному току) для видеосигналов:
	а) первичной обстановки	Ом	> 75	нет
	б) вторичной обстановки	Ом	> 270	> 270
	- координатных сигналов	кОм	> 6	> 6
	- знаковых сигналов	кОм	> 2,5	> 2,5
	- коммутационных сигналов	кОм	> 1	> 1
7.	Быстродействие:
	координатного канала	мкс.	< 56	< 56
	знакового канала	мкс.	< 2,5	< 2,5
	видеоканала	мкс.	< 0,5	< 0,5
8.	Максимальный размер пятна ЭЛТ в пределах рабочей части экрана	мм.	< 1,5	< 1,5
9.	Количество видеовходов	шт.
10.	Условия эксплуатации
11.	Цвет светофильтра		оранжевый	бесцветный
12.	Габаритные размеры:
	ширина	мм.
	глубина	мм.
	высота	мм.
13.	Масса	кг

Состав БИО. Таблица 1

В состав БИО входят следующие устройства:

- два усилителя отклонения луча по осям Х и У (УО-1М);

- электроннолучевая трубка типа 45ЛМ6Ц (для КБУ 49Л6 системы 73Н6);

- отклоняющая система (ОС);

- схема гашения видеосигналов за пределами рабочей части экрана ЭЛТ и управления динамической фокусировкой - (УВДФ);

- схема усилителя динамической фокусировки (УДФ-2) с катушкой динамической фокусировки (ДС);

- видеоканал, состоящий из:

ü узла коммутации сигналов вторичной информации (КСВВ);

ü узла коммутации сигналов первичной информации (КСВП) (в БИО-2 не используется);

ü двух видеоусилителей (ВУ-2 и ВУ-3);

- схема статической фокусировки (СФ-2) с фокусирующей системой (ФС);

- схема управления и защиты ЭЛТ;

- высоковольтный блок ВС-1020 (для БИО-2), ВС-1014 (для БИО и БИО-1), ВС-1023 и ВС-1026 (для БИО-3);

- схема защиты от прожига (ЗП).

Вопрос №2. Устройства БИО.

2.1 Усилитель отклонения УО-1М.

Информационный поток, разделенный по приему и выдаче сигналами синхронизации и управления, поступает по 14 шинам стандартного интерфейса от СВ на блок управления обменом и пультами (УОП-(М)), где производится временное хранение поступившей информации, ее распределение и выдача в цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) и в блок генератора знаков (БГЗ).

Из СВ на РМ поступают:

─ тип донесения (ЗнТ - знаковая таблица или Т-РМ - точка рабочего места);

─ код координат отображения информации на экране ЭЛТ БИО, БИВ (Х, У);

─ коды знаков (КЗн) и признаки знаков (ПрЗн);

─ признаки размера знаков (РЗн);

─ код номера строки (N стр), на которой отображаются знаки, и код номера знака, с которого начинается отображение пятизнакоместного формуляра.

Полученная от СВ информация распределяется между ЦВУ и БГЗ следующим образом:

─ на ЦВУ - поступают коды координат отображения информации;

─ на БГЗ - поступает информация, необходимая для отображения знаков и символов.

С устройства управления обменом (УУО), входящего в состав блока управления обменом и пультами (УОП-(М)), код координат отображения принятой информации поступает в цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) - Инф. В. ЦВУ формирует пропорциональные коду координат отклоняющие напряжения Ux и Uу. Эти напряжения поступают на БИО (или БИВ), преобразуются в пропорциональные им токи, с помощью которых луч ЭЛТ отклоняется в точку экрана, соответствующую поступившим координатам. Эта точка указывает точные координаты воздушного или наземного объекта и около нее отображаются знаки, характеризующие данный объект. Эта информационная таблица называется формуляром и содержит в одной строке до 5-ти знакомест.

Информация, поступившая из УУО в блок генератора знаков (БГЗ), подготавливает его к процессу отображения знаков (символов). Исходной информацией для отображения первого знака формуляра воздушного (наземного) объекта (для БИО) или таблицы характеристик (для БИВ) является:

─ тип донесения:1)ЗнТ (знаковая таблица), 2) Т-РМ (точка рабочего места).

─ код первого знака отображаемой информации (КЗн), - несущий информацию о форме знака;

─ код признака знака (Пр.Зн), - несущий информацию о том, как отображать знак (в круге или без круга);

─ код размера знака (Р Зн), - несущий информацию о полуторном увеличении размера знака;

─ код номера строки (N Стр), - несущий информацию о количестве строк при отображении (для БИВ - до 16 строк, для БИО - до 3 строк).

Максимальное количество знаков в строке - до 5.

После получения информации блоком генератора знаков (БГЗ), узел формирования отображаемой информации (УФОИ), входящий в состав цифрового вычислительного устройства (ЦВУ), выдает импульс начала знакогенерирования (ИНЗГ). В блоке генератора знаков (БГЗ) под действием этого сигнала выбирается и начинает выполняться программа отображения знака.

Результатом выполнения этой программы является формирование напряжений специальной формы, обеспечивающих формирование знаков (символов) на экранах БИО или БИВ. Сигналы подсвета знаков, вырабатываемые в БГЗ (Uп), поступают параллельно на БИО и БИВ. Отображение знаков (символов) на экранах индикаторов осуществляется по коммутирующим импульсам знака (КИЗН). В зависимости от типа донесения ЗнТ или Т-РМ, поступающие на БГЗ из УОП-(М), формируются два импульса КИЗН: КИЗН-1 (при поступлении типа донесения - Т-РМ) и КИЗН-2 (при поступлении типа донесения - ЗнТ). Если сформирован коммутирующий импульс знака КИЗН-1, то разрешается прохождение сигналов подсвета знаков (Uп) на БИО или БИВ (в режиме «Лупа»), если же КИЗН-2 - сигналы подсвета поступают только на БИВ.

Отклоняющие напряжения знаков (Uхзн и Uузн) поступают параллельно на БИО или БИВ. Разрешение на их прохождение в каналы отклонения осуществляется, как и для сигналов подсвета (Uп), коммутирующими импульсами знака КИЗН-1 и КИЗН-2.

Код координат, поступающий из ЦВУ на БИО и БИВ, преобразуется в них в напряжения отклонения, которые в свою очередь преобразуются в пропорциональные им токи отклонения луча ЭЛТ. В отклоняющей системе ЭЛТ токи отклонения создают электромагнитное поле, под действием которого электронный луч отклоняется в точку, заданную кодом координат. В этой точке под действием специальных напряжений, поступающих из БГЗ, формируется знак. При этом электронный луч описывает структуру знака, а импульсы подсвета знака (Uп) обеспечивают отображение только тех элементов (сегментов) знака, которые несут полезную информацию. Причем на одном знакоместе может быть отображен круг и собственно знак.

После этого блок генератора знаков (БГЗ) выдает в устройство управления обменом (УУО) номер второго знака формуляра (N Зн), если количество знаков в строке больше одного, и процесс повторяется до тех пор, пока на экране не отразится весь формуляр полностью. Цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) постоянно вырабатывает код координат маркера оператора (МО), код координат начала и конца линии (ЛИН) и импульсы подсвета точек (ТРМ).

После окончания отображения всей полученной от СВ информации из БГЗ выдается сигнал ИКЗГ в ЦВУ, а устройство УФОИ выдает в устройство управления обменом (УУО) импульс конца отображения (ИКО).

После этого устройство управления обменом (УУО) блока УОП-(М) готово к приему из СВ очередной порции информации для отображения.

Для управления цветом каждого элемента отображаемой информации из ЦВУ (БГЗ) на БИО поступает сигнал цветности ЦЭ (цветность элемента).

Усилитель отклонения УО-1М предназначен для преобразования координатного и знакового напряжений в ток, создающий в ОС (отклоняющей системе) электромагнитное отклоняющее поле.

Усилитель состоит из:

- платы коммутации и регулировки входных сигналов П1;

- двух усилителей мощности УМ (включены по входу параллельно).

Входными сигналами для УО-1М являются:

- координатный сигнал К;

- знаковый сигнал ЗН;

- коммутационные сигналы КР (круговая развертка), ВР (вторичный режим) и КИЗН-1.

Плата П1 усилителя выполняет следующие функции:

1. Регулировку и масштабирование амплитуды сигнала К.

2. Регулировку амплитуды и коммутацию сигнала ЗН.

3. Регулировку напряжения смещения для совмещения электрических и геометрических осей ЭЛТ (центровка луча).

Регулировка амплитуды входных сигналов производится переменным резистором R2 (сигнал К) и R6 (сигнал ЗН). Сигнал К поступает на делитель, состоящий из резисторов R1 и R2. Параллельно резистору R1 подключен ключ У2, управляемый потенциалом, снимаемым с инвертора У1-1. В исходном состоянии на вход логической схемы У1-1 поступает сигнал КР или ВР в виде запрещающих сигналов (например, логического нуля). Ключ У2 замкнут и сигнал К поступает непосредственно на резистор R2 и далее на вход 1 усилителя мощности (УМ).

Если сигналы КР и ВР поступают на вход У1-1 в виде разрешающих сигналов, то ключ У2 разомкнут, и делитель R1, R2 ограничивает амплитуду сигнала К.

Коммутация сигнала ЗН производится следующим образом: сигнал ЗН поступает на переменный резистор R6 (R3) и затем на вход 5 ключа У3-2. Вход 4 ключа У3-1 соединен с корпусом. Выходы 2 и 8 ключей У3-1 и У3-2 объединены и соединены со входом 2 усилителя мощности. Управление ключами У3-1 и У3-2 производится потенциалами, снимаемыми с выходов инверторов У1-2 и У1-3, соединенных последовательно.

В исходном состоянии на вход 9 инвертора У1-2 подается сигнал КИЗН-1 в виде запрещающего сигнала. При этом с выхода инвертора У1-2 снимается разрешающий сигнал и ключ У3-1 замкнут, а с выхода инвертора У1-3 снимается запрещающий сигнал и ключ У3-2 разомкнут. При этом цепь сигнала ЗН разрывается, а вход 2 усилителя мощности (УМ) подключается к корпусу.

При поступлении единичного сигнала КИЗН-1 ключ У3-1 размыкается, а ключ У3-2 замыкается, и сигнал ЗН поступает на вход 2 усилителя мощности (УМ).

Совмещение электрической и геометрической осей ЭЛТ (центровка луча) производится подачей на вход 3 усилителя мощности напряжения смещения "0", снимаемого с делителя напряжения, выполненного на резисторах R3, R4, R5.

Таким образом с платы П1 усилителя ОУ-1М на выходы УМ подаются три сигнала:

- масштабированный сигнал К (вход 1);

- коммутированный сигнал ЗН (вход 2);

- напряжение смещения «0» (вход 3).

Усилитель мощности УМ состоит из:

- платы предварительного усилителя П1;

- двух усилителей тока с двухтактным входом, работающих в режиме "А" (платы П2).

Сигналы К, ЗН, "0", снимаемые с платы П1, поступают на усилитель У1 через резисторы, на которых происходит суммирование сигналов. С выхода У1 суммарный сигнал поступает на прямой вход 10 усилителя У3 и инверсный вход усилителя У2.

С выходов усилителей У2 и У3 сигналы поступают на эмиттерные повторители ЭП платы П1 усилителя мощности и далее на усилители тока плат П2. Эмиттерные повторители необходимы для согласования выходов усилителей У2, У3 со входами мощных усилителей тока. Каждый усилитель мощности нагружен на свою катушку ОС и гальванические усилители друг с другом по входу не связаны. Это позволяет при максимальном выходном токе (3А) получить в отклоняющей системе (ОС) магнитное поле эквивалентное току отклонения равному 6А.

Усилители У2, У3, ЭП и усилитель тока УТ нагруженные на ОС, представляют собой законченный усилитель постоянного тока, охваченный глубокой отрицательной обратной связью по току со сложением токов на входе усилителя.

При таком построении усилителей в катушках ОС протекают парафазные токи.