АННОТАЦИЯ 2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 8
1.1. Требования к аппаратной части системы 8
1.2. Требования к программной части системы 9
2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ 9
2.1. Адаптируемая система сбора данных imc CRONOScompact 9
2.2. Адаптируемая система сбора данных imc CRONOSextreme 10
2.3. Адаптируемая система сбора данных imc C-series 11
3. ВЫБОР ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 13
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ 18
5. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ Э4 28
6. НАЗНАЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ ПРИКЛАДНОГО ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ «BRP» ДЛЯ СИСТЕМЫ БРУС 30
6.1. Назначение разрабатываемого прикладного программного обеспечения .... 30
6.2. Среда разработки «QT Creator» 31
6.3. Протокол обмена STS 33
6.4. Протокол обмена UDP 33
6.5. Протокол обмена системы БРУС (бортовой регистратор и устройство
считывания и формирования информации) 35
6.5.1. Обмен данными между КПК и СПИ УСФ Скоростной преобразователь интерфейсов) 35
6.6. Графический интерфейс пользователя 42
6.7. Кодирование данных для сохранения кадров в файл 43
6.8.Описание кода программного обеспечения «BRP.exe» 45
6.9. Алгоритм работы программы 53
6.10. Порядок запуска программного обеспечения 64
7. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 76
8. НАДЁЖНОСТЬ ПО 79
8.1. Этап 1 тестирования на надёжность 79
8.2. Этап 2 тестирования на надёжность 80
8.3. Этап 3 тестирования на надёжность 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 84
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Перечень принятых сокращений 86
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Схема электрическая общая (Э6) 88
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Схема электрическая соединений (Э4) 89
ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Перечень элементов 90
ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Листинг ПО «BRP.exe» 91
Системы телеметрии входят в жизнь каждого человека. Смартфоны собирают информацию о положении устройства в пространстве при помощи спутниковой навигации GPS, ГЛОНАСС. Телеметрические системы используется для работы в системах навигации и диагностики, например, в летательных аппаратах такие системы определяют местоположение в пространстве, диагностируют состояние каждого узла, и т.д., затем данная информация отправляется на Землю для анализа.
Для сбора информации используются различные датчики, например, датчики угловых скоростей, датчики ускорений, датчики температуры, датчики давления и т.п. Каждый датчик преобразует измеренные физические величины в понятные для системы управления аналоговые, или цифровые электрические сигналы.
Объектом выпускной квалификационной работы является программное обеспечение, позволяющее принимать и вести первичную обработку измерительной информации бортового измерительного комплекса БРУС.
Предметом исследования является данные о параметрах движения объекта, получаемые в прцессе проведении испытаний.
Цель выпускной квалификационной работы:
1. Разработать на основе бортового измерительного комплекса БРУС автономную телеметрическую систему для сбора информации о параметрах движения аэродинамического обтекателя. Технические характеристики системы:
- работа при давлениях до 3 до 5 мм. рт. ст. (400 - 666 Па.);
- температурный диапазон от 5 до 35 градусов Цельсия;
- при перегрузках до 8g;
- обеспечивать измерение параметров низкочастотных ударных ускорений и угловых скоростей с погрешностью не более 5%;
- обеспечить измерение параметров, определенных в техническом задании на испытание.
Разработать программное обеспечение, способное:
- Работать в операционной системе Windows 7 и версии выше;
- Выполнять подключение к бортовому регистратору (БРП) через скоростной преобразователь интерфейсов (СПИ) по протоколу UDP;
- Выполнять первоначальную настройку БРП, а именно конфигурировать таблицу состояний;
- Предоставлять пользователю визуализированные данные в форме графиков о текущем состоянии измерительных входов системы;
- Импортировать записанные кадры из БРП в персональный компьютер;
- Предоставлять пользователю возможность изменять масштаб графика, а также перемещаться по оси времени;
- Предоставлять пользователю возможность просматривать значения величины параметра на графике в конкретный момент времени;
- Сохранять данные в форматах:
- XLSX;
■ bdata.
- Открывать файлы формата bdata и визуализировать их.
Телеметрические системы используются во многих сферах человеческой деятельности, в том числе при проведении различных испытаний исследуемых объектов. Для изучения траектории движения интересующего объекта используются автономные системы сбора данных.
В ходе данной работы была спроектирована телеметрическая система измерений, схемы которой представлены в приложениях Б и В. Система позволяет оценить параметры движения аэродинамического обтекателя. Для этого использовались предложенные отделом телеметрическая система БРУС, устройство коммутации, первичные преобразователи.
Для работы с телеметрическими комплексами требуется программное обеспечение, способное работать с данными высокой точности.
В ходе данной работы было разработано программное обеспечение, для конфигурирования и работой с данными бортового регистратора. Соединение производилось при помощи скоростного преобразователя интерфейсов, использующий протокол передачи данных UDP.
Также был разработан графический интерфейс, предоставляющий пользователю визуальный тип представления данных на графиках. Продумана удобная конфигурация таблицы состояний, позволяющая настраивать определённые выходы бортового регистратора автоматически.
Готовое программное обеспечение способно:
- Выполнять подключение к бортовому регистратору (БРП) через скоростной преобразователь интерфейсов (СПИ) по протоколу UDP;
- Выполнять первоначальную настройку БРП, а именно конфигурировать таблицу состояний;
- Предоставлять пользователю визуализированные данные в формате графиков о текущем состоянии входов системы;
- Импортировать записанные кадры с испытания из БРП в персональный компьютер;
- Предоставлять пользователю возможность изменять масштаб графика, а
также перемещаться по оси времени;
- Предоставлять пользователю возможность просматривать значения графика в определённый момент времени;
- Сохранять данные в форматах:
• XLSX;
• bdata.
- Открывать файлы формата bdata и визуализировать их.
