Помощь студентам в учебе
МОДЕРНИЗАЦИЯ МОДУЛЯ ДАЛЬНОМЕРНО-АЗИМУТАЛЬНОГО ТРАКТА ИЗДЕЛИЯ РСБН-4НМ
|
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ В
РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 11
2 ОБЗОР СИСТЕМ БЛИЖНЕЙ НАВИГАЦИИ 15
3 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 19
4 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 21
4.1 Подбор новой элементной базы 21
4.2 Разработка платы модуля ДАТ 28
4.3 Расчет основных элементов проводящего рисунка 29
4.3.1 Основные параметры ПП 29
4.3.2 Расчет диаметра металлизированного отверстия 30
4.3.3 Расчет минимально допустимой ширины проводников 31
4.3.4 Минимальный диаметр контактных площадок 31
4.4 Посадочные места. Создание библиотеки 33
4.5 Размещение элементов и трассировка ПП 37
4.6 Модернизация лицевой панели 40
4.7 Расчет надежности узла 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 50
ПРИЛОЖЕНИЕ А Схема электрическая принципиальная 53
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Перечень элементов 56
ПРИЛОЖЕНИЕ В Плата печатная 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Сборочный чертеж модуля ДАТ 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Спецификация 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Технические требования 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Лицевая панель 74
ПРИЛОЖЕНИЕ З Кронштейн
1 ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ В
РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 11
2 ОБЗОР СИСТЕМ БЛИЖНЕЙ НАВИГАЦИИ 15
3 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 19
4 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 21
4.1 Подбор новой элементной базы 21
4.2 Разработка платы модуля ДАТ 28
4.3 Расчет основных элементов проводящего рисунка 29
4.3.1 Основные параметры ПП 29
4.3.2 Расчет диаметра металлизированного отверстия 30
4.3.3 Расчет минимально допустимой ширины проводников 31
4.3.4 Минимальный диаметр контактных площадок 31
4.4 Посадочные места. Создание библиотеки 33
4.5 Размещение элементов и трассировка ПП 37
4.6 Модернизация лицевой панели 40
4.7 Расчет надежности узла 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 50
ПРИЛОЖЕНИЕ А Схема электрическая принципиальная 53
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Перечень элементов 56
ПРИЛОЖЕНИЕ В Плата печатная 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Сборочный чертеж модуля ДАТ 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Спецификация 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Технические требования 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Лицевая панель 74
ПРИЛОЖЕНИЕ З Кронштейн
В настоящее время для автоматического обеспечения и непрерывного
измерения и индикации азимута и дальности летательного аппарата в военной авиации применяется азимутально-дальномерный радиомаяк ближней навигации РСБН-4НМ с бортовым оборудованием самолетов типа РСБН-2С. Комплекс бортового и наземного оборудования предназначен для непрерывного указания местоположения при полетах летательных аппаратов по любому прямолинейному заданному маршруту в зоне действия радиомаяка, автоматический привод летательного аппарата в любую заданную точку независимо от условий видимости, а также наземный контроль за движением самолетов, работающих с маяком.
Одними из основных элементов радиомаяка являются импульсно-навигационная и контрольно-юстировочная аппаратуры. В их состав входит модуль дальномерно-азимутального тракта (далее - модуль ДАТ), являющийся объектом исследования данной выпускной квалификационной работы. В модуле дальномерно-азимутального тракта совмещены части двух видов аппаратуры - импульсно-навигационной и контрольно-юстировочной [1].
Импульсно-навигационная аппаратура наземного оборудования всенаправленного азимутально-дальномерного радиомаяка РСБН-4НМ предназначена формирования и кодирования сигналов, поступающих с электромагнитных датчиков вращающейся азимутальной антенны и распределения этих сигналов по соответствующим каналам, а также для декодирования, кодирования и формирования сигналов, поступающих с приемных устройств.
Импульсно-навигационная аппаратура включает в себя дальномерный и азимутальный каналы. Аппаратура каждого канала состоит из основного и резервного комплектов.
Дальномерная часть импульсно-навигационной аппаратуры радиомаяка с приемо-передающими устройствами участвует в определении координаты дальности на самолете и земле (в аппаратной и на ВИКО). Аппаратура дальномерного канала получает сигналы от приемников. Аппаратура выдает сигналы на модулятор дальномерного передатчика и через модуль автоматики на индикатор кругового обзора.
Азимутальная часть импульсно-навигационной аппаратуры совместно с вращающейся азимутальной антенной радиомаяка, с электромагнитными датчиками этой антенны и передающими устройствами участвует в определении координаты АЗИМУТ на самолете и земле (в аппаратной и на ВИКО).
Аппаратура азимутального канала получает сигналы от электромагнитных датчиков СЕВЕР, 36 азимутальной антенны, формирует сигналы 35, 36, СС и выдает сигналы на модулятор азимутального передатчика и через модуль автоматики на индикатор кругового обзора, кроме того, формирует сигналы 180 и выдает их в дальномерный канал.
Контрольно-юстировочная аппаратура наземного оборудования всенаправленного азимутально-дальномерного радиомаяка РСБН-4НМ предназначена для контроля и подстройки временной задержки дальномерного тракта радиомаяка, для установки и контроля нуля азимута, а также для оперативного эксплуатационного контроля общей работоспособности радиомаяка и выдачи сигнала АВАРИЯ или УХУДТ ПЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ для включения резервного комплекта аппаратуры.
Таким образом, модуль ДАТ обеспечивает:
- формирование опорных сигналов;
- обработку и формирование дальномерных сигналов;
- формирование смеси сигналов, подлежащих излучению в эфир, а также сигналов сопровождения и трансляцию их на коммутатор
- регистрацию информации о воздушной обстановке за один оборот азимутальной антенны и ее трансляцию по локальной сети I2C в аппаратуру автоматики для дальнейшего отображения на контрольном индикаторе кругового обзора (далее - КИКО);
- функционирование в режимах, реализуемых в маяке РСБН-4НМ;
- контроль правильности собственного функционирования, а также правильности прохождения сигналов в ДАТ.
В рамках программы импортозамещения в изделии РСБН-4НМ исследуется целесообразность данного процесса для отрасли и возможность замены комплектующих иностранного производства на отечественные аналоги в модуле ДАТ.
Цель работы заключается в совершенствовании платы модуля ДАТ
путем замены компонентов, не соответствующих требованиям технического задания, а также разработка новой лицевой панели.
Для решения задачи импортозамещения при модернизации устройства будет использован перечень ЭРБ разрешённой в военной технике за 2019 год.
измерения и индикации азимута и дальности летательного аппарата в военной авиации применяется азимутально-дальномерный радиомаяк ближней навигации РСБН-4НМ с бортовым оборудованием самолетов типа РСБН-2С. Комплекс бортового и наземного оборудования предназначен для непрерывного указания местоположения при полетах летательных аппаратов по любому прямолинейному заданному маршруту в зоне действия радиомаяка, автоматический привод летательного аппарата в любую заданную точку независимо от условий видимости, а также наземный контроль за движением самолетов, работающих с маяком.
Одними из основных элементов радиомаяка являются импульсно-навигационная и контрольно-юстировочная аппаратуры. В их состав входит модуль дальномерно-азимутального тракта (далее - модуль ДАТ), являющийся объектом исследования данной выпускной квалификационной работы. В модуле дальномерно-азимутального тракта совмещены части двух видов аппаратуры - импульсно-навигационной и контрольно-юстировочной [1].
Импульсно-навигационная аппаратура наземного оборудования всенаправленного азимутально-дальномерного радиомаяка РСБН-4НМ предназначена формирования и кодирования сигналов, поступающих с электромагнитных датчиков вращающейся азимутальной антенны и распределения этих сигналов по соответствующим каналам, а также для декодирования, кодирования и формирования сигналов, поступающих с приемных устройств.
Импульсно-навигационная аппаратура включает в себя дальномерный и азимутальный каналы. Аппаратура каждого канала состоит из основного и резервного комплектов.
Дальномерная часть импульсно-навигационной аппаратуры радиомаяка с приемо-передающими устройствами участвует в определении координаты дальности на самолете и земле (в аппаратной и на ВИКО). Аппаратура дальномерного канала получает сигналы от приемников. Аппаратура выдает сигналы на модулятор дальномерного передатчика и через модуль автоматики на индикатор кругового обзора.
Азимутальная часть импульсно-навигационной аппаратуры совместно с вращающейся азимутальной антенной радиомаяка, с электромагнитными датчиками этой антенны и передающими устройствами участвует в определении координаты АЗИМУТ на самолете и земле (в аппаратной и на ВИКО).
Аппаратура азимутального канала получает сигналы от электромагнитных датчиков СЕВЕР, 36 азимутальной антенны, формирует сигналы 35, 36, СС и выдает сигналы на модулятор азимутального передатчика и через модуль автоматики на индикатор кругового обзора, кроме того, формирует сигналы 180 и выдает их в дальномерный канал.
Контрольно-юстировочная аппаратура наземного оборудования всенаправленного азимутально-дальномерного радиомаяка РСБН-4НМ предназначена для контроля и подстройки временной задержки дальномерного тракта радиомаяка, для установки и контроля нуля азимута, а также для оперативного эксплуатационного контроля общей работоспособности радиомаяка и выдачи сигнала АВАРИЯ или УХУДТ ПЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ для включения резервного комплекта аппаратуры.
Таким образом, модуль ДАТ обеспечивает:
- формирование опорных сигналов;
- обработку и формирование дальномерных сигналов;
- формирование смеси сигналов, подлежащих излучению в эфир, а также сигналов сопровождения и трансляцию их на коммутатор
- регистрацию информации о воздушной обстановке за один оборот азимутальной антенны и ее трансляцию по локальной сети I2C в аппаратуру автоматики для дальнейшего отображения на контрольном индикаторе кругового обзора (далее - КИКО);
- функционирование в режимах, реализуемых в маяке РСБН-4НМ;
- контроль правильности собственного функционирования, а также правильности прохождения сигналов в ДАТ.
В рамках программы импортозамещения в изделии РСБН-4НМ исследуется целесообразность данного процесса для отрасли и возможность замены комплектующих иностранного производства на отечественные аналоги в модуле ДАТ.
Цель работы заключается в совершенствовании платы модуля ДАТ
путем замены компонентов, не соответствующих требованиям технического задания, а также разработка новой лицевой панели.
Для решения задачи импортозамещения при модернизации устройства будет использован перечень ЭРБ разрешённой в военной технике за 2019 год.
В данной выпускной квалификационной работе выполнена модернизация
модуля дальномерно-азимутального тракта.
Изучена необходимая литература, нормативные документы, рассмотрены типы систем ближней навигации. Изучен вопрос импортозамещения в радиоэлектронной промышленности, рассмотрены преимущества и недостатки данного направления, сделан вывод о необходимости перевода изделий Российской Федерации на отечественные комплектующие. Подобрана и обоснована новая элементная база, соответствующая требованиям технического задания. В модернизированной плате коммутации используются только отечественные компоненты, имеющие военную приемку. Также частично используется элементная база для поверхностного монтажа, что облегчает изготовление платы. Проведен расчет топологии печатной платы, компоновка устройства, выбор формовки выводов каждого элемента и способа его установки, разработана конструкторская документация на устройство. Благодаря применению компонентов для поверхностного монтажа, удалось достичь минимального количества отверстий на плате, что также позволило Модернизирована лицевая панель, а также кронштейн для крепления панели к устройству. Создана 3D модель устройства.
Проведен расчет надежности печатного узла, для подтверждения выполнения задания по требованию о безотказной работе в течении 10 000 ч.
Техническое задание выполнено в полном объеме.
В процессе модернизации платы использовались такие программы, как Altium Designer 14.3, Autodesk Inventor Professional 2014, Autodesk Autocad 2014
модуля дальномерно-азимутального тракта.
Изучена необходимая литература, нормативные документы, рассмотрены типы систем ближней навигации. Изучен вопрос импортозамещения в радиоэлектронной промышленности, рассмотрены преимущества и недостатки данного направления, сделан вывод о необходимости перевода изделий Российской Федерации на отечественные комплектующие. Подобрана и обоснована новая элементная база, соответствующая требованиям технического задания. В модернизированной плате коммутации используются только отечественные компоненты, имеющие военную приемку. Также частично используется элементная база для поверхностного монтажа, что облегчает изготовление платы. Проведен расчет топологии печатной платы, компоновка устройства, выбор формовки выводов каждого элемента и способа его установки, разработана конструкторская документация на устройство. Благодаря применению компонентов для поверхностного монтажа, удалось достичь минимального количества отверстий на плате, что также позволило Модернизирована лицевая панель, а также кронштейн для крепления панели к устройству. Создана 3D модель устройства.
Проведен расчет надежности печатного узла, для подтверждения выполнения задания по требованию о безотказной работе в течении 10 000 ч.
Техническое задание выполнено в полном объеме.
В процессе модернизации платы использовались такие программы, как Altium Designer 14.3, Autodesk Inventor Professional 2014, Autodesk Autocad 2014