Тема 6. Система линии передачи данных. Занятие 2. Компоненты бортового терминала передачи данных (БТПД)

1. Старший преподаватель: майор Кутузов Андрей Станиславович

Цикл: Подготовки специалистов на комплексы с беспилотными
летательными аппаратами средней дальности и
большой продолжительности полета.
Дисциплина: Конструкция и эксплуатация комплекса с БПЛА
средней дальности «Форпост».
Тема 6.
Система линии передачи данных.
Занятие 2.
Компоненты бортового терминала
передачи данных (БТПД).
Старший преподаватель: майор Кутузов Андрей Станиславович

2. Цели занятия

Перечислить функции бортового терминала
передачи данных.
Описать режимы работы канала передачи данных.
Объяснить принцип функционирования бортового
терминала передачи данных по каналу UPL.
Объяснить принцип функционирования бортового
терминала передачи данных по каналу DNL.

3.

Вопрос 1. Состав и назначение компонентов
БТПД.
Вопрос 2. Назначение, состав и технические
характеристики антенной системы
БТПД.
Вопрос 3. Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
Вопрос 4. Назначение и принцип работы
диплексера и указателя мощности.

4. Вопрос 1. Состав и назначение компонентов БТПД. 

Вопрос 1.
Состав и назначение
компонентов БТПД.

5.

6.

Состав и назначение компонентов БТПД.
6

7.

8.

Состав и назначение компонентов БТПД.
8
Бортовой терминал передачи данных
принимает два канала команд от земли к
борту (UPL-1, UPL-2) от наземного
терминала передачи данных и передает
отчеты к по одному каналу передачи данных
от борта к земле (DNL).

9.

Состав и назначение компонентов БТПД.
БОРТОВОЙ ТЕРМИНАЛ
ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
9

10.

Состав и назначение компонентов БТПД.
10
Диплексер - разветвляющее
устройство, обеспечивает
передачу и прием, используя
одну и ту же антенну
(С-диапазона);

11.

Состав и назначение компонентов БТПД.
11
RCCР - процессор контроллера
приема и связи состоящий:
радиочастотной (RF) головки;
процессора контроллера связи
(CCP);
термостатированного
кварцевого генератора (OCXO).

12.

Состав и назначение компонентов БТПД.
12
AVDM - бортовой мультиплексер
видеоизображения для обработки
данных, полученных от процессора
RCCP и полезной нагрузки, и
отправки их на передатчик
телеметрических данных (TM-TX).

13.

Состав и назначение компонентов БТПД.
УВЧ приемник (URC)
состоящий из:
приемника ультравысоких
частот;
контроллера.
13

14.

Состав и назначение компонентов БТПД.
14
Передатчик TM/TV — принимает
два сигнала:
видеоданные от AVDM;
данные телеметрии от RCCP;
суммирует два сигнала,
после чего сигнал подается на
усилитель мощности.

15.

Состав и назначение компонентов БТПД.
15
Усилитель мощности (PA)
для усиления мощности
передающего сигнала по
каналу нисходящей связи
(DNL).

16. Линии передачи данных UPL

UPL-1
UPL-2
ДИПЛЕКСЕР
URC
RCCP
RS 422
MCPA
UMAM
УПРАВЛЕНИЕ
БПЛА
УПРАВЛЕНИЕ
ПН
RS 422

17. Линии передачи данных DNL

DNL
ДИПЛЕКСЕР
УСИЛИТЕЛЬ
ПЕРЕДАТЧИК
AVDM
ВИДЕО
MOSP
RCCP
RS 422
MCPA

18. Бортовое оконечное устройство линии передачи данных (ADT)

Всенаправленная антенна Сдиапазона
UPL 1,
DNL
UPL 1,
DNL
Всенаправленная
УВЧ-АНТЕННА
НАПРАВЛЕННАЯ
C-диапазон
АНТЕННА С-диапазона
C-диапазон
UPL 2
УВЧ
РЧ
Коакс. перекл..
ADT
DNL C--
Указатель
мощности
диапазон
Диплексер
Усил.
СОСТОЯНИЕ
UPL 1
C-- диапазон
мощн.
ВИДЕО+ ТМ
ТМ
ВИДЕОПЕРЕД.
)
УВЧ-приемникконтроллер
OCXO
RCCP
ICP
(
IP- ДАННЫЕ/
Видео
DNL ТМ
ПОСЛ. ЛИН. UPL
ПЧ модем (IFM)
100 k
IP-ДАННЫЕ
AVDM
V1
ПАНОРАМА
V2
ПОЛ.НАГР.
УПР.
UPL ТМ
ВИДЕО
MCPA
ВИДЕО
MOSP
UMAM

19. Вопрос 2. Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.

20.

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
БТПД имеет 3 антенны:
направленная антенна
C-диапазона;
всенаправленная антенна
C-диапазона;
УВЧ антенна.
20

21.

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
21

22.   Направленная антенна С-диапазона

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
22
Направленная антенна С-диапазона
Система направленной
приемо-передающей антенны
C-диапазона состоит из
направленной антенны и
основания.

23.   Направленная антенна С-диапазона

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
23
Направленная антенна С-диапазона
Основание вращает антенну вокруг
оси азимута. Направление антенны
управляется блоком модульного
центрального процессора (MCPA),
который определяет азимут на УНСУ
относительно БПЛА.

24.

Определение азимут на УНСУ
24
Координаты УНСУ
Азимут
направленной
антенны на УНСУ
Курс БПЛА
(отсчет от продольной
оси БПЛА)
Координаты БПЛА

25.

Направленная антенна С-диапазона

26.

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
В состав основания входят следующие узлы :
*
Механическая подсистема, включая узел
двигателя, кодовый датчик положения вала,
*
Электронная плата системы основания.
управляет функционированием механизма
основания.
26

27.

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
Система основания потребляет
мощность 6 Вт и управляется
напряжениями ±15 В постоянного
тока, +5 В постоянного тока и 28 В
постоянного тока.
27

28. Технические характеристики

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
Технические характеристики
а. Тип антенны: печатная
б. Рабочий диапазон частот: от 4,4 до 5,1 ГГц
в. Ширина диаграммы направленности по азимуту:
20°
28

29. Всенаправленная антенна C-диапазона

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
29
Всенаправленная антенна C-диапазона
Всенаправленная симметричная антенна
C-диапазона
(с вертикальной стабилизацией)
располагается на корпусе направленной
антенны С-диапазона.

30. Всенаправленная антенна C-диапазона

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
30
Всенаправленная антенна C-диапазона
Обеспечивает передачу и прием
сообщений.
Сектор диаграммы направленности
антенны в вертикальной плоскости имеет
угол 40°.

31. Всенаправленная антенна C-диапазона

32.

Всенаправленная антенна C-диапазона

33. УВЧ антенна

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
33
УВЧ антенна
Всенаправленная симметричная
антенна УВЧ диапазона
принимает вторичный
командный канал.

34. УВЧ антенна

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
34
УВЧ антенна
Эта антенна установлена с внешней
правой стороны вертикального
стабилизатора и подключена при
помощи РЧ кабеля к УВЧ приемнику.
*Диапазон частот: 465-525 МГц
*Тип антенны:
симметричная
*Поляризация:
вертикальная

35. УВЧ антенна

Назначение и принцип функционирования антенн БПЛА.
УВЧ антенна
35

36. Вопрос 3. Назначение и принцип работы УВЧ-приемника.  

Вопрос 3.
Назначение и принцип
работы
УВЧ-приемника.

37.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
УВЧ приемник-контроллер (URC)
принимает сигнал от УВЧ антенны.
УВЧ-приемник-контроллер:
установлен в носовом отсеке связи,
принимает вторичный командный
канал связи UPL 2 и направляет
данные в модульный компьютер
(MCPA) после обработки.
37

38.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
В состав
УВЧ-приемника входят:
* УВЧ-приемник,
* контроллер
* синхронизатор данных.
38

39.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
39

40.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
Синхронизатор данных демодулирует
принимаемый сигнал (NRZL и BRC).
Бортовой контроллер связи (ACC)
управляет частотой УВЧ приемника и
поддерживает связь с модульным
центральным процессором (MCPA) по
линии последовательной связи.
40

41.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
Извлечение информации из
радиосигнала - ДЕМОДУЛЯЦИЯ
41

42.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
42
Сигналы синхронизатора двоичных данных
NRZL
Найдя начало сообщения отправляет
набор битов в бортовой контроллер
BRC
Сообщает тактовую частоту потока
(постоянная = 7,3 кбит / с)
SQ
Величина помехоподавления
(достоверность принятого сообщения)
S/N
Величина уровня полезного сигнала
к уровню шума
LOCK
Сигнал отсутствия сигнала блокировки
Разрешение на передачу сообщения

43. Вопрос 4. Назначение и принцип работы диплексера и указателя мощности.

44.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
Диплексер, расположенный в
носовом отсеке связи,
обеспечивает передачу и
прием посредством одной и
той же антенны.
44

45.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
45
Диплексер содержит два
фильтра для полного разделения
передающего и принимающего
каналов, обеспечивая защиту
приемника от мощности,
излучаемой при передаче.

46. Блок-схема диплексера

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
Блок-схема диплексера
46

47.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
47
Указатель мощности
обеспечивает измерение
передаваемой базовой (REF)
и отраженной (INC) мощности.

48. Блок-схема указателя мощности

49.

49
Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
ATT
DET
DET
Uinc
Uref
RCCP
ATT

50.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
50
Принцип функционирования
указателя мощности.
Сигнал от диплексера измеряется блоком
радиочастотной связи. Сигнал через
аттенюатор (ATT) направляется на порт
напряжения падающей волны процессора
контроллера связи (RCCP).
Порт напряжения падающей волны
преобразует мощность в опорное напряжение.

51.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
51
Принцип функционирования
указателя мощности.
Отражающийся от антенны сигнал измеряется
тем же блоком радиочастотной связи, который
используется для измерения опорной
мощности. Сигнал через аттенюатор (ATT)
направляется на порт напряжения отраженной
волны процессора контроллера связи (RCCP).

52.

Назначение и принцип работы
УВЧ-приемника.
Принцип функционирования
указателя мощности.
Далее контроллер сравнивает опорное
напряжение (падающая волна) и
отраженное (отраженная волна), делает
вывод об исправности
антенно-фидерного тракта.
Отправляет отчет в модульный
центральный компьютер.
52

53. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

Вопрос 1. Перечислить состав БТПД.
Вопрос 2. Перечислить антенны на БПЛА.
Вопрос 3. Перечислить параметры необходимые
для работы направленной антенны.
Вопрос 4. Описать назначение УВЧ – приемника.
Вопрос 5. Описать назначение диплексера.
Вопрос 6. Описать назначение указателя
мощности.