SlideShare a Scribd company logo
1 of 18
Download to read offline
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6570
(13) U
(46) 2010.10.30
(51) МПК (2009)
G 05D 1/00
G 05B 23/00
G 06F 15/00
A 61B 5/022
A 61B 5/0402
(54) СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ПОЛЕТА
(21) Номер заявки: u 20100162
(22) 2010.02.18
(71) Заявители: Скубилин Михаил Демь-
янович; Бублей Сергей Евгеньевич;
Заргарян Елена Валерьевна; Мирзо-
ева Мехрибан Рагибовна (RU)
(72) Авторы: Скубилин Михаил Демьяно-
вич; Бублей Сергей Евгеньевич; Зар-
гарян Елена Валерьевна; Мирзоева
Мехрибан Рагибовна (RU)
(73) Патентообладатели: Скубилин Михаил
Демьянович; Бублей Сергей Евгенье-
вич; Заргарян Елена Валерьевна; Мир-
зоева Мехрибан Рагибовна (RU)
(57)
Система мониторинга полета, содержащая на борту летательного аппарата подсистему
сбора и передачи информации, а в пункте управления воздушным движением - подсисте-
му приема и обработки информации; в подсистеме сбора и передачи полетной информа-
ции - датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой
информации, блок сбора и преобразования информации, соединенный входами с выхода-
ми датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, первый регистратор
информации, соединенный входом с выходом датчиков звуковой информации, второй ре-
гистратор информации и третий регистратор информации, соединенные входами с выхо-
дами блока сбора и преобразования информации, блок обработки и подготовки
информации, соединенный входами с выходами блока сбора и преобразования информа-
ции и первого регистратора информации, и блок передачи информации, соединенный
входами с выходами блока обработки и подготовки информации; а в подсистеме приема и
обработки полетной информации - блок приема информации, соединенный по каналу ра-
диосвязи с выходом блока передачи информации подсистемы сбора и передачи информа-
ции, блок экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с выходами
блока приема информации, и четвертый регистратор информации, соединенный входами с
Фиг. 1
BY6570U2010.10.30
BY 6570 U 2010.10.30
2
выходами блока приема информации, отличающаяся тем, что в подсистеме сбора и пе-
редачи информации введен блок контроля состояния человека-оператора, соединенный
выходами со входами блока обработки полетной информации; причем блок контроля со-
стояния человека-оператора включает датчик пульса сердца, генератор тактовых импуль-
сов, первый триггер, датчик температуры тела человека-оператора, субблок контроля
аритмии сердца, соединенный первым входом с первым выходом первого триггера, а вто-
рым входом - с выходом генератора тактовых импульсов, субблок контроля частоты пуль-
са сердца, соединенный первым входом со вторым выходом первого триггера, а вторым
входом - с выходом генератора тактовых импульсов, субблок контроля артериального
давления крови, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым
входом - с выходом генератора тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь,
соединенный входом с выходом датчика температуры тела человека-оператора, и субблок
предупредительной сигнализации, соединенный входами поразрядно с выходами суббло-
ков контроля аритмии сердца, контроля частоты пульса сердца, контроля артериального
давления крови и аналого-цифрового преобразователя; субблок контроля аритмии сердца
включает источник постоянного потенциала, первый задатчик, соединенный входом с вы-
ходом источника постоянного потенциала, пороговый элемент, соединенный первым вхо-
дом с первым выходом первого триггера, а вторым входом - с выходом первого задатчика,
первый формирователь импульсов, соединенный входом с выходом порогового элемента,
первый кольцевой регистр сдвига, соединенный входом сдвига с выходом первого форми-
рователя импульсов, первый элемент И, соединенный первым входом с выходом генера-
тора тактовых импульсов, а вторым входом - с выходом первого разряда первого регистра
сдвига, второй элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов,
а вторым входом - с выходом второго разряда первого регистра сдвига, второй формиро-
ватель импульсов, соединенный входом с выходом третьего разряда первого регистра
сдвига, третий формирователь импульсов, соединенный входом с выходом четвертого
разряда первого регистра сдвига, первый элемент задержки, соединенный входом с выхо-
дом второго формирователя импульсов, второй элемент задержки, соединенный входом с
выходом третьего формирователя импульсов, первый счетчик импульсов, соединенный
счетным входом с выходом первого элемента И, а входом обнуления - с выходом второго
элемента задержки, второй счетчик импульсов, соединенный счетным входом с выходом
второго элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, первый
элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого счет-
чика импульсов, а вторыми входами - с выходами второго счетчика импульсов, первую
группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами первого
счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения,
вторую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами вто-
рого счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента срав-
нения, третью группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с
выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с третьим выходом первого
элемента сравнения, четвертую группу элементов И, соединенную первыми входами по-
разрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - с третьим выхо-
дом первого элемента сравнения, первую группу элементов ИЛИ, соединенную
поразрядно первыми входами с выходами второй группы элементов И, а вторыми входами
- с выходами третьей группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, соединенную
поразрядно первыми входами с выходами первой группы элементов И, а вторыми входа-
ми - с выходами четвертой группы элементов И, арифметический узел, соединенный пер-
выми входами поразрядно с выходами первой группы элементов ИЛИ, вторыми входами -
поразрядно с выходами второй группы элементов ИЛИ, а третьим входом, входом син-
хронизации, - с выходом первого элемента задержки, пятую группу элементов И, соеди-
ненную первыми входами поразрядно с выходами арифметического узла, а вторым
BY 6570 U 2010.10.30
3
входом - с выходом третьего формирователя импульсов, первый регистр памяти результа-
та контроля, соединенный информационными входами поразрядно с выходами пятой
группы элементов И, а входом обнуления - с выходом второго формирователя импульсов,
и первый индикатор результата контроля, соединенный входами поразрядно с выходами
первого регистра памяти результата контроля; субблок контроля частоты сокращений
сердца включает третий элемент И, соединенный первым входом со вторым выходом пер-
вого триггера, второй кольцевой регистр сдвига, соединенный входом сдвига с выходом
генератора импульсов, второй триггер, соединенный первым входом с выходом первого
разряда второго регистра сдвига, вторым входом - с выходом старшего разряда второго
регистра сдвига, а первым выходом - со вторым входом третьего элемента И, четвертый
формирователь импульсов, соединенный входом со вторым выходом второго триггера,
третий элемент задержки, соединенный входом с выходом четвертого формирователя им-
пульсов, третий счетчик импульсов, соединенный счетным входом с выходом третьего
элемента И, а входом обнуления - с выходом третьего элемента задержки, шестую группу
элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами третьего счетчика
импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом второго триггера, второй регистр па-
мяти результата контроля, соединенный установочными входами поразрядно с выходами
шестой группы элементов И, а входом обнуления - с выходом разряда на единицу млад-
шего старшего разряда второго регистра сдвига, и второй индикатор результата контроля,
соединенный входами поразрядно с выходами второго регистра памяти результата кон-
троля; субблок контроля артериального давления включает обратный преобразователь,
объединяющий упор ограничения, выполненный в виде скобы из магнитомягкого матери-
ала, и соленоид, установленный внутри, на одном конце скобы, упора и состоящий из по-
стоянного магнита, катушки соленоида, мембраны и штока, на внутренней поверхности
конца скобы упора или штока соленоида размещен датчик пульса сердца, шток соленоида
механически жестко связан с его мембраной и катушкой, четвертый элемент И, соединен-
ный первым входом с выходом генератора тактовых импульсов, третий триггер, соеди-
ненный первым входом с выходом датчика пульса сердца, пятый элемент И, соединенный
первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с первым выходом
третьего триггера, четвертый триггер, соединенный первым входом с выходом пятого
элемента И, пятый формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом
третьего триггера, шестой формирователь импульсов, соединенный входом с первым вы-
ходом четвертого триггера, четвертый элемент задержки, соединенный входом с выходом
шестого формирователя импульсов, четвертый счетчик импульсов, соединенный счетным
входом с выходом четвертого элемента И, а входом обнуления - с выходом четвертого
элемента задержки, цифроаналоговый преобразователь, соединенный поразрядно входами
с выходами четвертого счетчика импульсов, а выходом - со входом соленоида обратного
преобразователя, седьмую группу элементов И, соединенную поразрядно первыми входа-
ми с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходом пятого
формирователя импульсов, восьмую группу элементов И, соединенную первыми входами
поразрядно с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходом
шестого формирователя импульсов, пятый элемент задержки, соединенный входом с вы-
ходом четвертого элемента задержки, третий регистр памяти результата контроля, соеди-
ненный информационными входами с выходами седьмой группы элементов И, а входом
обнуления - с выходом пятого элемента задержки, четвертый регистр памяти результата
контроля, соединенный информационными входами с выходами восьмой группы элемен-
тов И, а входом обнуления - с выходом пятого элемента задержки, третий индикатор ре-
зультата контроля, соединенный входами поразрядно с выходами третьего регистра
памяти результата контроля, и четвертый индикатор результата контроля, соединенный
входами поразрядно с выходами четвертого регистра памяти результата контроля; субб-
лок предупредительной сигнализации содержит второй задатчик, второй элемент сравне-
BY 6570 U 2010.10.30
4
ния, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого регистра памяти ре-
зультата контроля, а вторыми входами - с выходами второго задатчика, третий задатчик,
четвертый задатчик, третий элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входа-
ми с выходами второго регистра памяти результата контроля, вторыми входами - с выхо-
дами третьего задатчика, а третьими входами - с выходами четвертого задатчика, пятый
задатчик, пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выхо-
дами третьего регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами пя-
того задатчика, шестой задатчик, пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно
первыми входами с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, а вторыми
входами - с выходами шестого задатчика, седьмой задатчик, восьмой задатчик, шестой
элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами аналого-
цифрового преобразователя, вторыми входами - с выходами седьмого задатчика, а треть-
ими входами - с выходами восьмого задатчика, элемент ИЛИ, соединенный входами с
третьим выходом второго элемента сравнения, с первым и третьим выходами третьего
элемента сравнения, с первым выходом четвертого элемента сравнения, с третьим выхо-
дом пятого элемента сравнения и с первым и третьим выходами шестого элемента сравне-
ния, и предупредительный сигнализатор, соединенный входом с выходом элемента ИЛИ,
а также датчик пульса сердца выполнен на пьезоэлементе и установлен в обратном преоб-
разователе на его упоре или на штоке его соленоида.
(56)
1. Лившиц Г.И. Оранжевый и "черный ящик" // Наука и жизнь. - № 1. - Москва, 1993. -
С. 16-20.
2. Скубилин М.Д., Письменов А.В., Головин С.Г., Бублей С.Е. Система сбора и обра-
ботки полетной информации // Технология и конструирование в электронной аппаратуре.-
№ 2(56). - Одесса, 2005. - С. 6-9.
Полезная модель относится к системам контроля и диагностики высокодинамичных
эргатических систем управления с человеком-оператором в контуре управления, а в част-
ности к системам контроля и диагностики летательных аппаратов, в т.ч. в процессе их по-
лета.
Известна система сбора полетной информации [1], содержащая на борту летательно-
го аппарата датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики
звуковой информации (переговоров), первый регистратор (регистратор переговоров), со-
единенный входом с выходами датчиков звуковой информации (переговоров), блок сбора и
преобразования информации, соединенный входами с выходами датчиков состояния от-
дельных агрегатов летательного аппарата и выходами первого регистратора, второй
(контрольный бортовой) и третий (запасной бортовой) регистраторы информации (ре-
гистраторы технического состояния летательного аппарата), соединенные входами с
выходами блока сбора и преобразования информации. (Выделенное курсивом - признаки
общие с предметом изобретения).
Недостатки известной системы - отсутствие информации о состоянии аргатической
системы управления, в частности летательного аппарата, на пункте управления воздуш-
ным движением, в т.ч. информации о техническом состоянии летательного аппарата и о
состоянии человека-оператора в каждый момент времени, а также сигнала, в масштабе ре-
ального времени, о выходе хотя бы одного из контролируемых параметров за допустимые
пределы.
Известна, как более близкая по технической сущности к предлагаемому изобретению,
система сбора и обработки полетной информации [2], содержащая на борту летательного
BY 6570 U 2010.10.30
5
аппарата подсистему сбора и передачи информации, объединяющую датчики состояния
отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой информации (перегово-
ров), первый регистратор информации (регистрации переговоров), соединенный входом с
выходами датчиков звуковой информации (переговоров), блок сбора и преобразования ин-
формации, соединенный входами с выходами датчиков состояния отдельных агрегатов
летательного аппарата и первого регистратора, второй (контрольный бортовой) и
третий (запасной бортовой) регистраторы информации (регистраторы технического
состояния летательного аппарата), соединенные входами с выходами блока сбора и пре-
образования информации, блок обработки и подготовки информации, соединенный вхо-
дами с выходами блоков сбора и преобразования информации и первого регистратора
информации, и блок передачи информации, соединенный входами с выходами блока сбора
и подготовки информации, и на пункте управления воздушным движением подсистему
сбора и обработки информации, включающую блок приема информации, соединенный по
каналу радиосвязи с выходом блока передачи информации подсистемы сбора и передачи
информации, четвертый регистратор информации (регистратор исходной информации
в пункте управления полетами), соединенный входами с выходами блока приема инфор-
мации, и блок экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с выхо-
дами блока приема информации. (Выделенное курсивом - признаки общие с предметом
изобретения).
Недостатки известной системы сбора и обработки полетной информации - отсутствие
в пункте управления воздушным движением информации о состоянии человека-оператора
в контуре управления, а также сигнала, в масштабе реального времени, о выходе хотя бы
одного из контролируемых параметров за допустимые пределы.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей системы сбора
полетной информации путем представления, в дополнение к информации о техническом
состоянии летательного аппарата и переговорах экипажа, информации о физиологическом
и/или эмоциональном состоянии человека-оператора, а также сигнала, в масштабе реаль-
ного времени, о выходе хотя бы одного из контролируемых параметров за допустимые
пределы.
Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей систе-
мы путем сбора полетной информации в пункте управления воздушным движением и, в
дополнение к информации о техническом состоянии летательного аппарата и переговорах
экипажа, информации о физиологическом и/или эмоциональном состоянии (информации
о частоте сокращений сердца, его тахикардии и аритмии, об артериальном, верхнем (си-
столическом) и нижнем (диастолическом) давлении крови в организме) человека-
оператора и температуре его тела, а также в генерировании, в масштабе реального време-
ни, сигнала предупреждения о выходе хотя бы одного из контролируемых параметров за
допустимые пределы.
Технический результат обеспечивается тем, что в систему мониторинга полета, со-
держащую на борту летательного аппарата подсистему сбора и передачи информации,
включающую датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики
звуковой информации (переговоров), первый регистратор информации (регистратор пере-
говорной информации), соединенный входом с выходами датчиков звуковой информации,
блок сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами датчиков
состояния отдельных агрегатов летательного аппарата и первого регистратора, второй
(контрольный бортовой) и третий (запасной бортовой) регистраторы информации (реги-
страторы информации о техническом состоянии летательного аппарата), соединенные
входами с выходами блока сбора и преобразования информации, блок обработки и подго-
товки информации, соединенный входами с выходами блока сбора и преобразования ин-
формации и первого регистратора информации, и блок передачи информации,
соединенный входами с выходами блока обработки и подготовки информации, а выхода-
BY 6570 U 2010.10.30
6
ми - с выходами подсистемы сбора и передачи информации, а на пункте управления воз-
душным движением - подсистему приема и обработки информации, включающую блок
приема информации, соединенный по каналу радиосвязи с выходом блока передачи ин-
формации подсистемы сбора и передачи информации, четвертый регистратор информации
(регистратор исходной информации в пункте управления полетами), соединенный входа-
ми с выходами блока приема информации, и блок экспресс-обработки и анализа информа-
ции, соединенный входами с выходами блока приема информации, в подсистему сбора и
передачи информации введен блок контроля состояния человека-оператора, включающий
датчик пульса сердца, генератор тактовых импульсов, первый (счетный) триггер, датчик
температуры тела человека-оператора, субблок контроля аритмии сердца, соединенный
первым входом с первым выходом первого (счетного) триггера, а вторым входом - с вы-
ходом генератора тактовых импульсов, субблок контроля частоты пульса сердца, соеди-
ненный первым входом со вторым выходом первого триггера, а вторым входом - с
выходом генератора тактовых импульсов, субблок контроля артериального давления кро-
ви, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с
выходом генератора тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь, соединен-
ный входом с выходом датчика температуры тела человека-оператора, и субблок преду-
предительной сигнализации, соединенный входами поразрядно с выходами субблоков
контроля аритмии сердца, контроля частоты пульса сердца, контроля артериального дав-
ления крови и аналого-цифрового преобразователя. Субблок контроля аритмии сердца
включает источник постоянного потенциала, первый задатчик (задатчик постоянного по-
тенциала), соединенный входом с выходом источника постоянного потенциала, порого-
вый элемент, соединенный первым входом с первым выходом первого триггера, а вторым
входом - с выходом первого задатчика, первый формирователь импульсов, соединенный
входом с выходом порогового элемента, первый кольцевой регистр сдвига, соединенный
входом (шиной) сдвига с выходом первого формирователя импульсов, первый элемент И,
соединенный первым входом с выходом генератора тактовых импульсов, а вторым вхо-
дом - с выходом первого разряда первого регистра сдвига, второй элемент И, соединен-
ный первым входом с выходом генератора импульсов, а вторым входом - с выходом
второго разряда первого регистра сдвига, второй формирователь импульсов, соединенный
входом с выходом третьего разряда первого регистра сдвига, третий формирователь им-
пульсов, соединенный входом с выходом четвертого разряда первого регистра сдвига,
первый элемент задержки, соединенный входом с выходом второго формирователя им-
пульсов, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом третьего формирова-
теля импульсов, первый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным)
входом с выходом первого элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента
задержки, второй счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с
выходом второго элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задерж-
ки, первый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами
первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходами второго счетчика импуль-
сов, первую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами
первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента
сравнения, вторую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с вы-
ходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого
элемента сравнения, третью группу элементов И, соединенную первыми входами пораз-
рядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с третьим выходом
первого элемента сравнения, четвертую группу элементов И, соединенную первыми вхо-
дами поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - с третьим
выходом первого элемента сравнения, первую группу элементов ИЛИ, соединенную по-
разрядно первыми входами с выходами второй группы элементов И, а вторыми входами -
с выходами третьей группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, соединенную
BY 6570 U 2010.10.30
7
поразрядно первыми входами с выходами первой группы элементов И, а вторыми входа-
ми - с выходами четвертой группы элементов И, арифметический узел, соединенный пер-
выми входами поразрядно с выходами первой группы элементов ИЛИ, вторыми входами -
поразрядно с выходами второй группы элементов ИЛИ, а третьим входом, входом син-
хронизации, - с выходом первого элемента задержки, пятую группу элементов И, соеди-
ненную первыми входами поразрядно с выходами арифметического узла, а вторым
входом - с выходом третьего формирователя импульсов, первый регистр памяти результа-
та контроля, соединенный информационными (установочными) входами поразрядно с вы-
ходами пятой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом второго
формирователя импульсов, и первый индикатор результата контроля (индикатор значения
аритмии сердца объекта контроля), соединенный входами поразрядно с выходами первого
регистра памяти результата контроля. Субблок контроля частоты сокращений сердца
включает третий элемент И, соединенный первым входом со вторым выходом первого
(счетного) триггера, второй кольцевой регистр сдвига, соединенный входом (шиной)
сдвига с выходом генератора импульсов, второй (статический) триггер, соединенный пер-
вым входом с выходом первого (младшего) разряда второго регистра сдвига, вторым вхо-
дом - с выходом старшего разряда второго регистра сдвига, а первым выходом - со
вторым входом третьего элемента И, четвертый формирователь импульсов, соединенный
входом со вторым выходом второго триггера, третий элемент задержки, соединенный
входом с выходом четвертого формирователя импульсов, третий счетчик импульсов, со-
единенный счетным (информационным) входом с выходом третьего элемента И, а входом
обнуления (сброса) - с выходом третьего элемента задержки, шестую группу элементов И,
соединенную первыми входами поразрядно с выходами третьего счетчика импульсов, а
вторыми входами - со вторым выходом второго триггера, второй регистр памяти резуль-
тата контроля, соединенный установочными (информационными) входами поразрядно с
выходами шестой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом разряда
на единицу младшего старшему разряду второго регистра сдвига, и второй индикатор ре-
зультата контроля, соединенный входами поразрядно с выходами второго регистра памяти
результата контроля. Субблок контроля артериального давления включает обратный пре-
образователь, включающий упор ограничения, выполненный в виде скобы из магнито-
мягкого материала, и соленоид, установленный внутри, на одном конце скобы, упора и
состоящий из постоянного магнита (сердечника соленоида), катушки соленоида, мембра-
ны и штока, на внутренней поверхности конца скобы упора или штока соленоида разме-
щен датчик пульса сердца, шток соленоида механически жестко связан с его мембраной и
катушкой, четвертый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора так-
товых импульсов, третий (статический) триггер, соединенный первым входом с выходом
датчика пульса сердца, пятый элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика
пульса сердца, а вторым входом - с первым выходом третьего триггера, четвертый (стати-
ческий) триггер, соединенный первым входом с выходом пятого элемента И, пятый фор-
мирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом третьего триггера, шестой
формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом четвертого триггера,
четвертый элемент задержки, соединенный входом с выходом шестого формирователя
импульсов, четвертый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) вхо-
дом с выходом четвертого элемента И, а входом обнуления (сброса) - с выходом четверто-
го элемента задержки, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), соединенный
поразрядно входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а выходом - со входом
соленоида обратного преобразователя, седьмую группу элементов И, соединенную пораз-
рядно первыми входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми входами -
с выходом пятого формирователя импульсов, восьмую группу элементов И, соединенную
первыми входами поразрядно с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми вхо-
дами - с выходом шестого формирователя импульсов, пятый элемент задержки, соединен-
BY 6570 U 2010.10.30
8
ный входом с выходом четвертого элемента задержки, третий регистр памяти результата
контроля, соединенный информационными (установочными) входами с выходами седь-
мой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом пятого элемента за-
держки, четвертый регистр памяти результата контроля, соединенный информационными
(установочными) входами с выходами восьмой группы элементов И, а входом обнуления
(сброса) - с выходом пятого элемента задержки, третий индикатор результата контроля
(верхнего значения артериального давления крови), соединенный входами поразрядно с
выходами третьего регистра памяти результата контроля, и четвертый индикатор резуль-
тата контроля (нижнего значения артериального давления крови), соединенный входами
поразрядно с выходами четвертого регистра памяти результата контроля. Субблок преду-
предительной (световой и/или звуковой) сигнализации содержит второй задатчик (задат-
чик допустимого значения аритмии сердца), второй элемент сравнения, соединенный
поразрядно первыми входами с выходами первого регистра памяти результата контроля, а
вторыми входами - с выходами второго задатчика, третий задатчик (задатчик верхнего до-
пустимого значения частоты ритма сердца), четвертый задатчик (задатчик нижнего допу-
стимого значения аритмии сердца), третий элемент сравнения, соединенный поразрядно
первыми входами с выходами второго регистра памяти результата контроля, вторыми
входами - с выходами третьего задатчика, а третьими входами - с выходами четвертого
задатчика, пятый задатчик (задатчик верхнего допустимого значения артериального дав-
ления крови), пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с вы-
ходами третьего регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами
пятого задатчика, шестой задатчик (задатчик нижнего допустимого значения артериально-
го давления крови), пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами
с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с вы-
ходами шестого задатчика, седьмой задатчик (задатчик нижнего допустимого значения
температуры тела человека-оператора), восьмой задатчик (задатчик верхнего допустимого
значения температуры тела человека-оператора), шестой элемент сравнения, соединенный
поразрядно первыми входами с выходами аналого-цифрового преобразователя, вторыми
входами - с выходами седьмого задатчика, а третьими входами - с выходами восьмого за-
датчика, элемент ИЛИ, соединенный входами с третьим выходом второго элемента срав-
нения, с первым и третьим выходами третьего элемента сравнения, с первым выходом
четвертого элемента сравнения, с третьим выходом пятого элемента сравнения и с первым
и третьим выходами шестого элемента сравнения, и предупредительный сигнализатор
(сигнализатор выхода контролируемого(ых) параметра(ов) за поле допуска), соединенный
входом с выходом элемента ИЛИ, причем датчик пульса сердца выполнен на пьезоэле-
менте и установлен в обратном преобразователе на его упоре или на штоке его соленоида.
Функциональные схемы системы мониторинга полета представлены на фиг. 1, на
фиг. 2 - схема ее блока контроля состояния человека-оператора, на фиг. 3 - схема субблока
контроля аритмии сердца блока контроля состояния человека-оператора, на фиг. 4 - схема
субблока контроля частоты пульса сердца блока контроля состояния человека-оператора,
на фиг. 5 - схема субблока контроля артериального давления крови блока контроля состо-
яния человека-оператора, а на фиг. 6 - схема субблока предупредительной сигнализации
блока контроля состояния человека-оператора.
Система мониторинга полета содержит (см. фиг. 1) на борту летательного аппарата
подсистему 1 сбора и передачи информации, а в пункте управления воздушным движени-
ем - подсистему 2 приема и обработки информации.
Подсистема 1 сбора и передачи информации, расположенная на борту летательного
аппарата, включает датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата (на
чертеже не показаны), датчики звуковой информации переговоров (на чертеже не показа-
ны), блок 3 сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами дат-
чиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, первый регистратор 4
BY 6570 U 2010.10.30
9
информации (регистратор переговоров), соединенный входом с выходами датчиков звуко-
вой информации (переговоров), второй регистратор 5 (контрольный бортовой накопитель)
информации и третий регистратор 6 (запасной бортовой накопитель) информации, соеди-
ненные входами с выходами блока 3 сбора и преобразования информации, блок 7 обра-
ботки и подготовки информации, соединенный входами с выходами блока 3 сбора и
преобразования информации и первого регистратора 4 (регистратора переговоров), и блок
8 передачи информации, соединенный входами с выходами блока 7 обработки полетной
информации.
Подсистема 2 приема и обработки информации, расположенная в пункте управления
воздушным движением, содержит блок 9 приема информации, соединенный по каналу ра-
диосвязи с выходом блока 8 передачи информации подсистемы 1 сбора и передачи ин-
формации, блок 10 экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с
выходами блока приема информации, и четвертый регистратор 11 информации, соединен-
ный входами с выходами блока 9 приема информации, а в подсистеме 1 сбора и передачи
информации дополнительно введен блок 12 контроля состояния человека-оператора, со-
единенный выходами со входами блока 7 обработки и подготовки информации.
Блок 12 контроля состояния человека-оператора (см. фиг. 2) включает датчик 13 пуль-
са сердца, генератор 14 тактовых импульсов, первый (счетный) триггера 15, датчик 16
температуры тела человека-оператора, субблок 17 контроля аритмии сердца, соединенный
первым входом с первым выходом первого (счетного) триггера 15, а вторым входом - с
выходом генератора 14 тактовых импульсов, субблок 18 контроля частоты пульса сердца,
соединенный первым входом со вторым выходом первого триггера 15, а вторым входом -
с выходом генератора 14 тактовых импульсов, субблок 19 контроля артериального давле-
ния крови, соединенный первым входом с выходом датчика 13 пульса сердца, а вторым
входом - с выходом генератора 14 тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразова-
тель 20, соединенный входом с выходом датчика 16 температуры тела человека-оператора, и
субблок 21 предупредительной сигнализации, соединенный входами поразрядно с выходами
субблоков 17 контроля аритмии сердца, 18 контроля частоты пульса сердца, 19 контроля ар-
териального давления крови и аналого-цифрового преобразователя 20.
Субблок 17 контроля аритмии сердца (см. фиг. 3) включает источник 22 постоянного
потенциала, первый задатчик 23 (задатчик постоянного потенциала), соединенный входом
с выходом источника 22 постоянного потенциала, пороговый элемент 24, соединенный
первым входом (a) с первым выходом первого триггера 15, а вторым входом (b) - с выхо-
дом первого задатчика 23, первый формирователь 25 импульсов, соединенный входом с
выходом порогового элемента 24, первый кольцевой регистр 26 сдвига, соединенный вхо-
дом (шиной) сдвига с выходом первого формирователя 25 импульсов, первый элемент 27
И, соединенный первым входом (a) с выходом генератора 14 тактовых импульсов, а вто-
рым входом (b) - с выходом (a) первого разряда первого регистра 26 сдвига, второй эле-
мент 28 И, соединенный первым входом (a) с выходом генератора 14 импульсов, а вторым
входом (b) - с выходом (b) второго разряда первого регистра 26 сдвига, второй формиро-
ватель 29 импульсов, соединенный входом с выходом (c) третьего разряда первого реги-
стра 26 сдвига, третий формирователь 30 импульсов, соединенный входом с выходом (d)
четвертого разряда первого регистра 26 сдвига, первый элемент 31 задержки, соединен-
ный входом с выходом второго формирователя 29 импульсов, второй элемент 32 задерж-
ки, соединенный входом с выходом третьего формирователя 30 импульсов, первый
счетчик 33 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (a) с выходом
первого элемента 27 И, а входом (c) обнуления - с выходом второго элемента 32 задержки,
второй счетчик 34 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (a) с вы-
ходом второго элемента 28 И, а входом (c) обнуления - с выходом второго элемента 32 за-
держки, первый элемент 35 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (a) с
выходами первого счетчика 33 импульсов, а вторыми входами (b) - с выходами второго
BY 6570 U 2010.10.30
10
счетчика 34 импульсов, первую группу элементов 36 И, соединенную первыми входами
(a) поразрядно с выходами первого счетчика 33 импульсов, а вторыми входами - с первым
выходом (a) первого элемента 35 сравнения, вторую группу элементов 37 И, соединенную
первыми входами (a) поразрядно с выходами второго счетчика 34 импульсов, а вторыми
входами - с первым выходом (a) первого элемента 35 сравнения, третью группу элементов
38 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выходами первого счетчика 33 им-
пульсов, а вторыми входами (b) - с третьим выходом (c) первого элемента 35 сравнения,
четвертую группу элементов 39 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выхо-
дами второго счетчика 34 импульсов, а вторыми входами (b) - с третьим выходом (c) пер-
вого элемента 35 сравнения, первую группу элементов 40 ИЛИ, соединенную поразрядно
первыми входами (a) с выходами второй группы элементов 37 И, а вторыми входами (b) -
с выходами третьей группы элементов 38 И, вторую группу элементов 41 ИЛИ, соединен-
ную поразрядно первыми входами (a) с выходами первой группы элементов 36 И, а вто-
рыми входами (b) - с выходами четвертой группы элементов 39 И, арифметический узел
42, соединенный первыми входами (a) поразрядно с выходами первой группы элементов
38 ИЛИ, вторыми входами (b) - поразрядно с выходами второй группы элементов 41 ИЛИ,
а третьим входом (c), входом синхронизации, - с выходом первого элемента 31 задержки,
пятую группу элементов 43 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выходами
арифметического узла 42, а вторым входом (b) - с выходом третьего формирователя 30
импульсов, первый регистр 44 памяти результата контроля, соединенный информацион-
ными (установочными) входами (a) поразрядно с выходами пятой группы элементов 43 И,
а входом (c) обнуления (сброса) - с выходом второго формирователя 29 импульсов, и пер-
вый индикатор 45 результата контроля (индикатор значения аритмии сердца объекта кон-
троля), соединенный входами поразрядно с выходами первого регистра 44 памяти
результата контроля.
Субблок 18 контроля частоты сокращений сердца (см. фиг. 4) включает третий эле-
мент 46 И, соединенный первым входом (a) со вторым выходом первого (счетного) триг-
гера 15, второй кольцевой регистр 47 сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с
выходом генератора 14 импульсов, второй (статический) триггер 48, соединенный первым
входом (a) с выходом (a) первого (младшего) разряда второго регистра 47 сдвига, вторым
входом (b) - с выходом (q) старшего разряда второго регистра 48 сдвига, а первым выхо-
дом (a) - со вторым входом (b) третьего элемента 46 И, четвертый формирователь 49 им-
пульсов, соединенный входом со вторым выходом (b) второго триггера 48, третий элемент
50 задержки, соединенный входом с выходом четвертого формирователя 49 импульсов,
третий счетчик 51 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (a) с вы-
ходом третьего элемента 46 И, а входом (c) обнуления (сброса) - с выходом третьего эле-
мента 50 задержки, шестую группу элементов 52 И, соединенную первыми входами (a)
поразрядно с выходами третьего счетчика 51 импульсов, а вторыми входами (b) - со вто-
рым выходом (b) второго триггера 48, второй регистр 53 памяти результата контроля, со-
единенный установочными (информационными) входами (a) поразрядно с выходами
шестой группы элементов 52 И, а входом (c) обнуления (сброса) - с выходом (q-l)-го раз-
ряда (на единицу младшего, предыдущего, старшему разряду) второго регистра 47 сдвига,
и второй индикатор 54 результата контроля, соединенный входами поразрядно с выхода-
ми второго регистра 53 памяти результата контроля.
Субблок 19 контроля артериального давления (см. фиг. 5) включает обратный преоб-
разователь, включающий упор 55 ограничения, выполненный в виде скобы из магнито-
мягкого материала, и соленоид 56, установленный внутри, на одном конце скобы, упора и
состоящий из постоянного магнита (сердечника соленоида), катушки соленоида, мембра-
ны и штока, на внутренней поверхности конца скобы упора 55 или штока соленоида 56
размещен датчик 13 пульса сердца, шток соленоида 56 механически жестко связан с его
мембраной и катушкой, четвертый элемент 57 И, соединенный первым входом (a) с выхо-
BY 6570 U 2010.10.30
11
дом генератора 14 тактовых импульсов, третий (статический) триггер 58, соединенный
первым входом (a) с выходом датчика 13 пульса сердца, пятый элемент 59 И, соединен-
ный первым входом (a) с выходом датчика 13 пульса сердца, а вторым входом (b) - с пер-
вым выходом (a) третьего триггера 58, четвертый (статический) триггер 60, соединенный
первым входом (a) с выходом пятого элемента 59 И, пятый формирователь 61 импульсов,
соединенный входом с первым выходом (a) третьего триггера 58, шестой формирователь
62 импульсов, соединенный входом с первым выходом (a) четвертого триггера 60, четвер-
тый элемент 63 задержки, соединенный входом с выходом шестого формирователя 62 им-
пульсов, четвертый счетчик 64 импульсов, соединенный счетным (информационным)
входом (a) с выходом четвертого элемента 57 И, а входом (c) обнуления (сброса) - с выхо-
дом четвертого элемента 63 задержки, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 65, со-
единенный поразрядно входами с выходами четвертого счетчика 64 импульсов, а выхо-
дом - со входом соленоида 56 обратного преобразователя, седьмую группу элементов 66
И, соединенную поразрядно первыми входами (a) с выходами четвертого счетчика 64 им-
пульсов, а вторыми входами (b) с выходом пятого формирователя 61 импульсов, восьмую
группу элементов 67 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выходами чет-
вертого счетчика 64 импульсов, а вторыми входами (b) - с выходом шестого формирова-
теля 62 импульсов, пятый элемент 68 задержки, соединенный входом с выходом
четвертого элемента 63 задержки, третий регистр 69 памяти результата контроля, соеди-
ненный информационными (установочными) входами (a) с выходами седьмой группы
элементов 67 И, а входом обнуления (сброса) (c) - с выходом пятого элемента 68 задерж-
ки, четвертый регистр 70 памяти результата контроля, соединенный информационными
(установочными) входами (a) с выходами восьмой группы элементов 67 И, а входом обну-
ления (сброса) (c) - с выходом пятого элемента 68 задержки, третий индикатор 71 резуль-
тата контроля (верхнего значения артериального давления крови), соединенный входами
поразрядно с выходами третьего регистра 69 памяти результата контроля, и четвертый
индикатор 72 результата контроля (нижнего значения артериального давления крови), со-
единенный входами поразрядно с выходами четвертого регистра 70 памяти результата
контроля.
Субблок 21 предупредительной (световой и/или звуковой) сигнализации (см. фиг. 6)
содержит второй задатчик 73 (задатчик допустимого значения аритмии сердца), второй
элемент 74 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (a) с выходами первого
регистра 44 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с выходами второго за-
датчика 73, третий задатчик 75 (задатчик верхнего допустимого значения частоты ритма
сердца), четвертый задатчик 76 (задатчик нижнего допустимого значения аритмии серд-
ца), третий элемент 77 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (a) с выхо-
дами второго регистра 53 памяти результата контроля, вторыми входами (b) - с выходами
третьего задатчика 75, а третьими входами (c) - с выходами четвертого задатчика 76, пя-
тый задатчик 78 (задатчик верхнего допустимого значения артериального давления кро-
ви), пятый элемент 79 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (a) с
выходами третьего регистра 69 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с
выходами пятого задатчика 78, шестой задатчик 80 (задатчик нижнего допустимого зна-
чения артериального давления крови), пятый элемент 81 сравнения, соединенный пораз-
рядно первыми входами (a) с выходами четвертого регистра 70 памяти результата
контроля, а вторыми входами (b) - с выходами шестого задатчика 80, седьмой задатчик 82
(задатчик нижнего допустимого значения температуры тела человека-оператора), восьмой
задатчик 83 (задатчик верхнего допустимого значения температуры тела человека-
оператора), шестой элемент сравнения 84, соединенный поразрядно первыми входами (a)
с выходами аналого-цифрового преобразователя 20, вторыми входами (b) - с выходами
седьмого задатчика 82, а третьими входами (c) - с выходами восьмого задатчика 83, эле-
мент 85 ИЛИ, соединенный входами с третьим (c) выходом второго элемента 73 сравне-
BY 6570 U 2010.10.30
12
ния, с первым (a) и третьим (c) выходами третьего элемента 77 сравнения, с первым выхо-
дом (a) четвертого элемента сравнения 79, с третьим выходом (c) пятого элемента 81
сравнения и с первым (a) и третьим (c) выходами шестого элемента 84 сравнения, и пре-
дупредительный сигнализатор 86 (сигнализатор выхода контролируемого(ых) парамет-
ра(ов) за поле допуска), соединенный входом с выходом элемента 85 ИЛИ, причем датчик
13 пульса сердца выполнен на пьезоэлементе и установлен в обратном преобразователе на
его упоре 55 или на штоке его соленоида 56.
Система мониторинга полета работает следующим образом.
Техническое состояние летательного аппарата контролируется датчиками (на схеме не
показаны) отдельных агрегатов летательного аппарата, звуковая информация (переговоры
экипажа летательного аппарата - датчиком звуковой информации (на чертеже не показан),
а состояние организма человека-оператора - датчиками 13 пульса сердца и 16 температу-
ры тела человека-оператора подсистемы 1 сбора и передачи информации. В подсистеме 1
сбора и передачи информации (см. фиг. 1) через блок 3 сбора и преобразования информа-
ции состояние датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата преобразу-
ется из аналоговой формы представления в дискретную (цифровую) и фиксируется в
памяти второго 5 и третьего 6 регистраторов информации.
Звуковая (речевая) информация с выходов датчиков звуковой информации (перегово-
ров) поступает на вход первого регистратора 4 (регистратора звуковой информации), где
она преобразуется из аналоговой формы в дискретную (цифровую) и фиксируется в его
памяти. В исходном состоянии палец О объекта контроля (человека-оператора) размеща-
ется в скобе обратного преобразователя, на оси его соленоида 53, а генератор 14 выраба-
тывает импульсы высокого потенциала U14 с постоянной частотой f14. Первый (счетный)
триггер 15 по каждому импульсу с выхода датчика 13 пульса сердца изменяет свое состо-
яние на противоположное, т.е. единичный потенциал устанавливается на его первом вы-
ходе, тогда как его второй выход обнуляется, и наоборот. Датчик 16 температуры тела
человека-оператора, контактируя с его кожным покровом, генерирует аналоговый сигнал
U16 = f(Tо), пропорциональный температуре тела человека-оператора.
В блоке 12 контроля состояния человека-оператора (см. фиг. 2) вырабатываются чис-
ленные значения частоты и аритмии сердечной деятельности человека-оператора, верхне-
го и нижнего давления крови в его организме и температуры его тела, а также
предупредительный сигнал о выходе хотя бы одного из параметров, характеризующих со-
стояние человека-оператора, за поле допуска.
Блок 7 сбора и подготовки информации преобразует аналоговые информационные
сигналы в дискретные информационные сигналы о техническом состоянии летательного
аппарата и ранжирует дискретные информационные сигналы в порядке убывания приори-
тетности, и вместе со звуковой информацией и информацией о состоянии человека-
оператора, через блок 8 передачи информации по каналу связи отправляет в подсистему 2
приема и обработки информации.
Подсистема 2 приема и обработки информации, принятой блоком 9 информации, в
блоке 10 ранжирует по критерию значимости (по степени важности, по приоритету), а в
четвертом регистраторе 11 записи исходную информацию фиксирует в своей памяти.
В блоке 12 контроля состояния человека-оператора, в его субблоке 17 аритмии сердца,
на выходе источника 22 постоянного потенциала генерируется высокий постоянный по-
тенциал U22, на выходе первого задатчика 23 - заданное значение U23 = Uп. При U13<U23 на
выходах порогового элемента 24, формирователей 25, 29 и 30, элементов И 27, 28, 36, 37,
38, 39 и 43, элементов задержки 30 и 32, счетчиков 33 и 34, на первых и третьих выходах
элемента сравнения 35, на выходах групп элементов ИЛИ 40 и 41, на выходах арифмети-
ческого узла 42 и на выходах регистра 44 - низкие, нулевые потенциалы (цепи установки
блоков в исходное состояние на чертежах не показаны). Задатчиком 23 устанавливается
значение порога срабатывания Uп = U23. Первым импульсом с выхода датчика 13 пульса
BY 6570 U 2010.10.30
13
сердца на время превышения U13 над значением порога U23, устанавливаемым задатчиком
23, на выходе порогового элемента 24 устанавливается высокий потенциал U24.
По переднему фронту каждого импульса U24 высокого потенциала с выхода порогово-
го элемента 24 на выходе формирователя 25 генерируется короткий импульс высокого по-
тенциала U25, которым состояние регистра 26 сдвига изменяется на очередное, т.е.
единица из нулевого разряда регистра 26 переводится в его первый разряд, из первого
разряда - во второй, из второго - в третий, из третьего - в четвертый, из четвертого - в пер-
вый разряд и т.д. по кольцу.
Первым импульсом с первого выхода первого (счетного) триггера 15, через пороговый
элемент 24 и первый формирователь 25, устанавливается высокий потенциал на выходе
(a) первого разряда регистра 26 и первом входе (a) элемента 27 И, при этом элемент 27 И
открывается и импульсы с выхода генератора 14 тактовых импульсов поступают на счет-
ный вход (a) счетчика 33.
Вторым импульсом с первого выхода первого (счетного) триггера 15, через пороговый
элемент 24 и формирователь 25, выход (a) первого разряда регистра 26 обнуляется, а на
выходе (b) его второго разряда устанавливается высокий потенциал, которым открывается
элемент И 28, а импульсы с выхода генератора 14, через элемент И 28, поступают на счет-
ный вход (a) счетчика 34. В счетчике 33 фиксируется число импульсов N33, пропорцио-
нальное длительности импульса высокого потенциала на выходе (a) первого разряда
регистра 26, а в счетчике 34 фиксируется число импульсов N34, пропорциональное дли-
тельности импульса на выходе (b) второго разряда регистра 26. Содержимое счетчиков 33
- N33 = T1 и 34 - N34 = T2 сравнивается элементом 35 сравнения. По результатам сравнения
на первом выходе элемента 35 сравнения устанавливается высокий потенциал при
N33>N34, а остальные его выходы оказываются обнуленными, на втором выходе элемента
сравнения 34 устанавливается высокий потенциал при N33 = N34, а на третьем выходе - при
N33<N34, при нулевых потенциалах на двух других его выходах.
Высоким потенциалом с первого выхода (a) элемента 35 сравнения открываются
группы элементов 36 и 37 И, а высоким потенциалом с третьего выхода (c) элемента 35
сравнения открываются элементы И 38 и 39. Управление открыванием групп элементов И
36, 37, 38 и 39 обеспечивает вывод содержимого счетчиков 33 и 34, через группы элемен-
тов 36, 37, 38 и 39 И и группы элементов 40 и 41 ИЛИ, на первые (a) и вторые (b) входы
арифметического узла 42 соответственно. При N33<N34 содержимое счетчика 33, число
N33, через группы элементов И 38 и ИЛИ 40, поступает на первые входы (а) арифметиче-
ского узла 42, а содержимое счетчика 34, через группы элементов И 39 и ИЛИ 41, - на
вторые входы (b) арифметического узла 42. При N33>N34, содержимое счетчика 33, число
N33, через группы элементов И 36 и ИЛИ 41, поступает на вторые входы (b) арифметиче-
ского узла 42, а содержимое счетчика 34, через элементы И 37 и ИЛИ 40, - на первые вхо-
ды (a) арифметического узла 42. Третьим импульсом с первого выхода первого триггера
15, через пороговый элемент 24 и формирователь 25, на выходе (c) третьего разряда реги-
стра 26 устанавливается высокий потенциал, а второй его выход (b) обнуляется.
По переднему фронту высокого потенциала с выхода (c) третьего разряда регистра 26
сдвига на выходе формирователя 29 генерируется короткий импульс высокого потенциа-
ла, которым без задержки во времени обнуляется регистр 44 памяти результата контроля,
и с задержкой во времени τ, через элемент задержки 31, запускается арифметический узел
42, который вычисляет значение N42 = N33(N34)/N34(N33), а т.к. N33 ≡ T1 и N34 ≡ T2, где Т1 и
Т2 - длительности импульсов высокого потенциала на выходах первого (a) и второго (b)
разрядов регистра 26 сдвига, то N42 = N33/N34 = T1/T2 или N42 = N34/N33=T2/T1. Четвертым
импульсом с первого выхода первого триггера 15 на выходе (d) четвертого разряда реги-
стра 26 устанавливается высокий потенциал, а выходы (a, b и c) его остальных разрядов
обнулены. Передним фронтом высокого потенциала с выхода (d) четвертого разряда реги-
стра 26 сдвига формирователь 30 генерирует короткий импульс высокого потенциала, ко-
BY 6570 U 2010.10.30
14
торым без задержки во времени открываются элементы И 43 и содержимое арифметиче-
ского узла 42, значение N42, через группу элементов 43 И, поступает на первые входы (a)
первого регистра 43 памяти результатов контроля, а с задержкой во времени τ, через эле-
мент задержки 32 счетчики 33 и 34 обнуляются, при этом в регистре 44 памяти результата
контроля сохраняется содержимое выходов арифметического узла 42 - N42. В регистре 44
памяти результата контроля аритмии сердца, по каждой последовательности из четырех
импульсов сердечных сокращений, фиксируется относительный коэффициент α ритмич-
ности работы сердца, и чем он ниже, тем опаснее состояние объекта контроля. Численные
значения α аритмии сердечной деятельности, содержимое выходов регистра 44, отобража-
емое индикатором 45, - высокорепрезентативный, объективный параметр, характеризую-
щий состояние организма человека.
В блоке 18 контроля частоты сердечных сокращений, каждым импульсом с выхода ге-
нератора 14 тактовых импульсов, единичный потенциал последовательно пробегает все
разряды регистра 47. По переднему фронту высокого потенциала с выхода (a) первого
разряда регистра 47 второй (статический) триггер 48 устанавливается в единичное состоя-
ние, на его первом выходе (a) и на втором входе (b) третьего элемента И 46 устанавлива-
ются высокие потенциалы. При этом третий элемент И 46 открывается, а импульсы со
второго выхода первого (счетного) триггера 15, через элемент 46 И, поступают на счетный
вход (a) счетчика 51 импульсов. По переднему фронту импульса с выхода разряда (q-1), на
единицу младшего максимальному, в регистре 47 сдвига, второй регистр 53 памяти ре-
зультата контроля обнуляется, а по переднему фронту с выхода (q) старшего разряда реги-
стра 47 сдвига второй триггер 48 обнуляется, на его единичном выходе (a)
устанавливается низкий потенциал, а на его нулевом выходе (b) - высокий потенциал. То-
гда элемент И 46 закрывается, счетчик 51 останавливается, его содержимое N51, через
группу элементов И 52, поступает на информационные входы (a) второго регистра 53 па-
мяти результата. Но при числе разрядов регистра 47 Q содержимое третьего счетчика 51 и
второго регистра 53 памяти результата однозначно определяется по N51 = f13/Q, а т.к.
Q = const, то значение N51 ≡ f13, т.е. содержимое второго регистра 53 памяти результата
контроля, отражаемое вторым индикатором 56, несет объективную информацию о частоте
f13 сердечных сокращений. Этот параметр также однозначно характеризует физическое
и/или психологическое состояние организма человека.
В блоке 19 контроля артериального давления, в исходном состоянии, третий 58 и чет-
вертый 60 (статические) триггеры, четвертый счетчик 64 импульсов и третий 69 и четвер-
тый 70 регистры памяти результатов контроля обнулены, а на выходе цифроаналогового
преобразователя 65 - нулевой потенциал U65, в катушке соленоида 56 обратного преобра-
зователя отсутствует ток. При нулевом значении тока в катушке (в ее обесточенном со-
стоянии) катушка, мембрана и шток находятся в исходном свободном состоянии,
определяемом исходным состоянием мембраны (цепи обнуления в исходное состояние на
чертеже не показаны). При токе в катушке, отличном от нулевого значения, ее положение
в пространстве (в осевом направлении соленоида 56), а вместе с нею и мембраны со што-
ком и датчика 13 пульса сердца, изменяется и зависит от значения тока, коэрцитивной си-
лы постоянного магнита и жесткости (эластичности) мембраны.
Датчик 13 пульса сердца по каждому импульсу артериального давления (сокращения
сердца) генерирует два импульса высокого потенциала при равенстве внешнего компен-
сирующего давления нижнему и верхнему значениям артериального давления. При еди-
ничном потенциале на выходе (b) третьего триггера 60 четвертый элемент И 57 по
второму входу (b) открыт, и импульсы с выхода генератора 14 тактовых импульсов, через
четвертый элемент И 57, поступают на счетный (информационный) вход (a) четвертого
счетчика 64 импульсов, состояние его выходов дискретно во времени, с периодом
T = 1/f14, изменяется на одну дискрету (единицу), в результате чего и состояние выхода
ЦАП 65, а следовательно, и значение тока Iy в катушке соленоида 56 изменяются по пило-
Патент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики Беларусь

More Related Content

What's hot (9)

6593
65936593
6593
 
6704
67046704
6704
 
7001
70017001
7001
 
7414
74147414
7414
 
10748
1074810748
10748
 
7385
73857385
7385
 
6758
67586758
6758
 
6606
66066606
6606
 
28643p
28643p28643p
28643p
 

Similar to Патент на полезную модель Республики Беларусь

Similar to Патент на полезную модель Республики Беларусь (9)

7288
72887288
7288
 
Патент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики БеларусьПатент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики Беларусь
 
6945
69456945
6945
 
10723
1072310723
10723
 
6994
69946994
6994
 
6993
69936993
6993
 
7363
73637363
7363
 
7079
70797079
7079
 
7109
71097109
7109
 

More from ivanov156w2w221q (20)

588
588588
588
 
596
596596
596
 
595
595595
595
 
594
594594
594
 
593
593593
593
 
584
584584
584
 
589
589589
589
 
592
592592
592
 
591
591591
591
 
590
590590
590
 
585
585585
585
 
587
587587
587
 
586
586586
586
 
582
582582
582
 
583
583583
583
 
580
580580
580
 
581
581581
581
 
579
579579
579
 
578
578578
578
 
512
512512
512
 

Патент на полезную модель Республики Беларусь

  • 1. ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (12) РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (19) BY (11) 6570 (13) U (46) 2010.10.30 (51) МПК (2009) G 05D 1/00 G 05B 23/00 G 06F 15/00 A 61B 5/022 A 61B 5/0402 (54) СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ПОЛЕТА (21) Номер заявки: u 20100162 (22) 2010.02.18 (71) Заявители: Скубилин Михаил Демь- янович; Бублей Сергей Евгеньевич; Заргарян Елена Валерьевна; Мирзо- ева Мехрибан Рагибовна (RU) (72) Авторы: Скубилин Михаил Демьяно- вич; Бублей Сергей Евгеньевич; Зар- гарян Елена Валерьевна; Мирзоева Мехрибан Рагибовна (RU) (73) Патентообладатели: Скубилин Михаил Демьянович; Бублей Сергей Евгенье- вич; Заргарян Елена Валерьевна; Мир- зоева Мехрибан Рагибовна (RU) (57) Система мониторинга полета, содержащая на борту летательного аппарата подсистему сбора и передачи информации, а в пункте управления воздушным движением - подсисте- му приема и обработки информации; в подсистеме сбора и передачи полетной информа- ции - датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой информации, блок сбора и преобразования информации, соединенный входами с выхода- ми датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, первый регистратор информации, соединенный входом с выходом датчиков звуковой информации, второй ре- гистратор информации и третий регистратор информации, соединенные входами с выхо- дами блока сбора и преобразования информации, блок обработки и подготовки информации, соединенный входами с выходами блока сбора и преобразования информа- ции и первого регистратора информации, и блок передачи информации, соединенный входами с выходами блока обработки и подготовки информации; а в подсистеме приема и обработки полетной информации - блок приема информации, соединенный по каналу ра- диосвязи с выходом блока передачи информации подсистемы сбора и передачи информа- ции, блок экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с выходами блока приема информации, и четвертый регистратор информации, соединенный входами с Фиг. 1 BY6570U2010.10.30
  • 2. BY 6570 U 2010.10.30 2 выходами блока приема информации, отличающаяся тем, что в подсистеме сбора и пе- редачи информации введен блок контроля состояния человека-оператора, соединенный выходами со входами блока обработки полетной информации; причем блок контроля со- стояния человека-оператора включает датчик пульса сердца, генератор тактовых импуль- сов, первый триггер, датчик температуры тела человека-оператора, субблок контроля аритмии сердца, соединенный первым входом с первым выходом первого триггера, а вто- рым входом - с выходом генератора тактовых импульсов, субблок контроля частоты пуль- са сердца, соединенный первым входом со вторым выходом первого триггера, а вторым входом - с выходом генератора тактовых импульсов, субблок контроля артериального давления крови, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с выходом генератора тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь, соединенный входом с выходом датчика температуры тела человека-оператора, и субблок предупредительной сигнализации, соединенный входами поразрядно с выходами суббло- ков контроля аритмии сердца, контроля частоты пульса сердца, контроля артериального давления крови и аналого-цифрового преобразователя; субблок контроля аритмии сердца включает источник постоянного потенциала, первый задатчик, соединенный входом с вы- ходом источника постоянного потенциала, пороговый элемент, соединенный первым вхо- дом с первым выходом первого триггера, а вторым входом - с выходом первого задатчика, первый формирователь импульсов, соединенный входом с выходом порогового элемента, первый кольцевой регистр сдвига, соединенный входом сдвига с выходом первого форми- рователя импульсов, первый элемент И, соединенный первым входом с выходом генера- тора тактовых импульсов, а вторым входом - с выходом первого разряда первого регистра сдвига, второй элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, а вторым входом - с выходом второго разряда первого регистра сдвига, второй формиро- ватель импульсов, соединенный входом с выходом третьего разряда первого регистра сдвига, третий формирователь импульсов, соединенный входом с выходом четвертого разряда первого регистра сдвига, первый элемент задержки, соединенный входом с выхо- дом второго формирователя импульсов, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом третьего формирователя импульсов, первый счетчик импульсов, соединенный счетным входом с выходом первого элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, второй счетчик импульсов, соединенный счетным входом с выходом второго элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, первый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого счет- чика импульсов, а вторыми входами - с выходами второго счетчика импульсов, первую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, вторую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами вто- рого счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента срав- нения, третью группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с третьим выходом первого элемента сравнения, четвертую группу элементов И, соединенную первыми входами по- разрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - с третьим выхо- дом первого элемента сравнения, первую группу элементов ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами с выходами второй группы элементов И, а вторыми входами - с выходами третьей группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами с выходами первой группы элементов И, а вторыми входа- ми - с выходами четвертой группы элементов И, арифметический узел, соединенный пер- выми входами поразрядно с выходами первой группы элементов ИЛИ, вторыми входами - поразрядно с выходами второй группы элементов ИЛИ, а третьим входом, входом син- хронизации, - с выходом первого элемента задержки, пятую группу элементов И, соеди- ненную первыми входами поразрядно с выходами арифметического узла, а вторым
  • 3. BY 6570 U 2010.10.30 3 входом - с выходом третьего формирователя импульсов, первый регистр памяти результа- та контроля, соединенный информационными входами поразрядно с выходами пятой группы элементов И, а входом обнуления - с выходом второго формирователя импульсов, и первый индикатор результата контроля, соединенный входами поразрядно с выходами первого регистра памяти результата контроля; субблок контроля частоты сокращений сердца включает третий элемент И, соединенный первым входом со вторым выходом пер- вого триггера, второй кольцевой регистр сдвига, соединенный входом сдвига с выходом генератора импульсов, второй триггер, соединенный первым входом с выходом первого разряда второго регистра сдвига, вторым входом - с выходом старшего разряда второго регистра сдвига, а первым выходом - со вторым входом третьего элемента И, четвертый формирователь импульсов, соединенный входом со вторым выходом второго триггера, третий элемент задержки, соединенный входом с выходом четвертого формирователя им- пульсов, третий счетчик импульсов, соединенный счетным входом с выходом третьего элемента И, а входом обнуления - с выходом третьего элемента задержки, шестую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами третьего счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом второго триггера, второй регистр па- мяти результата контроля, соединенный установочными входами поразрядно с выходами шестой группы элементов И, а входом обнуления - с выходом разряда на единицу млад- шего старшего разряда второго регистра сдвига, и второй индикатор результата контроля, соединенный входами поразрядно с выходами второго регистра памяти результата кон- троля; субблок контроля артериального давления включает обратный преобразователь, объединяющий упор ограничения, выполненный в виде скобы из магнитомягкого матери- ала, и соленоид, установленный внутри, на одном конце скобы, упора и состоящий из по- стоянного магнита, катушки соленоида, мембраны и штока, на внутренней поверхности конца скобы упора или штока соленоида размещен датчик пульса сердца, шток соленоида механически жестко связан с его мембраной и катушкой, четвертый элемент И, соединен- ный первым входом с выходом генератора тактовых импульсов, третий триггер, соеди- ненный первым входом с выходом датчика пульса сердца, пятый элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с первым выходом третьего триггера, четвертый триггер, соединенный первым входом с выходом пятого элемента И, пятый формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом третьего триггера, шестой формирователь импульсов, соединенный входом с первым вы- ходом четвертого триггера, четвертый элемент задержки, соединенный входом с выходом шестого формирователя импульсов, четвертый счетчик импульсов, соединенный счетным входом с выходом четвертого элемента И, а входом обнуления - с выходом четвертого элемента задержки, цифроаналоговый преобразователь, соединенный поразрядно входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а выходом - со входом соленоида обратного преобразователя, седьмую группу элементов И, соединенную поразрядно первыми входа- ми с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходом пятого формирователя импульсов, восьмую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходом шестого формирователя импульсов, пятый элемент задержки, соединенный входом с вы- ходом четвертого элемента задержки, третий регистр памяти результата контроля, соеди- ненный информационными входами с выходами седьмой группы элементов И, а входом обнуления - с выходом пятого элемента задержки, четвертый регистр памяти результата контроля, соединенный информационными входами с выходами восьмой группы элемен- тов И, а входом обнуления - с выходом пятого элемента задержки, третий индикатор ре- зультата контроля, соединенный входами поразрядно с выходами третьего регистра памяти результата контроля, и четвертый индикатор результата контроля, соединенный входами поразрядно с выходами четвертого регистра памяти результата контроля; субб- лок предупредительной сигнализации содержит второй задатчик, второй элемент сравне-
  • 4. BY 6570 U 2010.10.30 4 ния, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого регистра памяти ре- зультата контроля, а вторыми входами - с выходами второго задатчика, третий задатчик, четвертый задатчик, третий элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входа- ми с выходами второго регистра памяти результата контроля, вторыми входами - с выхо- дами третьего задатчика, а третьими входами - с выходами четвертого задатчика, пятый задатчик, пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выхо- дами третьего регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами пя- того задатчика, шестой задатчик, пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами шестого задатчика, седьмой задатчик, восьмой задатчик, шестой элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами аналого- цифрового преобразователя, вторыми входами - с выходами седьмого задатчика, а треть- ими входами - с выходами восьмого задатчика, элемент ИЛИ, соединенный входами с третьим выходом второго элемента сравнения, с первым и третьим выходами третьего элемента сравнения, с первым выходом четвертого элемента сравнения, с третьим выхо- дом пятого элемента сравнения и с первым и третьим выходами шестого элемента сравне- ния, и предупредительный сигнализатор, соединенный входом с выходом элемента ИЛИ, а также датчик пульса сердца выполнен на пьезоэлементе и установлен в обратном преоб- разователе на его упоре или на штоке его соленоида. (56) 1. Лившиц Г.И. Оранжевый и "черный ящик" // Наука и жизнь. - № 1. - Москва, 1993. - С. 16-20. 2. Скубилин М.Д., Письменов А.В., Головин С.Г., Бублей С.Е. Система сбора и обра- ботки полетной информации // Технология и конструирование в электронной аппаратуре.- № 2(56). - Одесса, 2005. - С. 6-9. Полезная модель относится к системам контроля и диагностики высокодинамичных эргатических систем управления с человеком-оператором в контуре управления, а в част- ности к системам контроля и диагностики летательных аппаратов, в т.ч. в процессе их по- лета. Известна система сбора полетной информации [1], содержащая на борту летательно- го аппарата датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой информации (переговоров), первый регистратор (регистратор переговоров), со- единенный входом с выходами датчиков звуковой информации (переговоров), блок сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами датчиков состояния от- дельных агрегатов летательного аппарата и выходами первого регистратора, второй (контрольный бортовой) и третий (запасной бортовой) регистраторы информации (ре- гистраторы технического состояния летательного аппарата), соединенные входами с выходами блока сбора и преобразования информации. (Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения). Недостатки известной системы - отсутствие информации о состоянии аргатической системы управления, в частности летательного аппарата, на пункте управления воздуш- ным движением, в т.ч. информации о техническом состоянии летательного аппарата и о состоянии человека-оператора в каждый момент времени, а также сигнала, в масштабе ре- ального времени, о выходе хотя бы одного из контролируемых параметров за допустимые пределы. Известна, как более близкая по технической сущности к предлагаемому изобретению, система сбора и обработки полетной информации [2], содержащая на борту летательного
  • 5. BY 6570 U 2010.10.30 5 аппарата подсистему сбора и передачи информации, объединяющую датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой информации (перегово- ров), первый регистратор информации (регистрации переговоров), соединенный входом с выходами датчиков звуковой информации (переговоров), блок сбора и преобразования ин- формации, соединенный входами с выходами датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата и первого регистратора, второй (контрольный бортовой) и третий (запасной бортовой) регистраторы информации (регистраторы технического состояния летательного аппарата), соединенные входами с выходами блока сбора и пре- образования информации, блок обработки и подготовки информации, соединенный вхо- дами с выходами блоков сбора и преобразования информации и первого регистратора информации, и блок передачи информации, соединенный входами с выходами блока сбора и подготовки информации, и на пункте управления воздушным движением подсистему сбора и обработки информации, включающую блок приема информации, соединенный по каналу радиосвязи с выходом блока передачи информации подсистемы сбора и передачи информации, четвертый регистратор информации (регистратор исходной информации в пункте управления полетами), соединенный входами с выходами блока приема инфор- мации, и блок экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с выхо- дами блока приема информации. (Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения). Недостатки известной системы сбора и обработки полетной информации - отсутствие в пункте управления воздушным движением информации о состоянии человека-оператора в контуре управления, а также сигнала, в масштабе реального времени, о выходе хотя бы одного из контролируемых параметров за допустимые пределы. Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей системы сбора полетной информации путем представления, в дополнение к информации о техническом состоянии летательного аппарата и переговорах экипажа, информации о физиологическом и/или эмоциональном состоянии человека-оператора, а также сигнала, в масштабе реаль- ного времени, о выходе хотя бы одного из контролируемых параметров за допустимые пределы. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей систе- мы путем сбора полетной информации в пункте управления воздушным движением и, в дополнение к информации о техническом состоянии летательного аппарата и переговорах экипажа, информации о физиологическом и/или эмоциональном состоянии (информации о частоте сокращений сердца, его тахикардии и аритмии, об артериальном, верхнем (си- столическом) и нижнем (диастолическом) давлении крови в организме) человека- оператора и температуре его тела, а также в генерировании, в масштабе реального време- ни, сигнала предупреждения о выходе хотя бы одного из контролируемых параметров за допустимые пределы. Технический результат обеспечивается тем, что в систему мониторинга полета, со- держащую на борту летательного аппарата подсистему сбора и передачи информации, включающую датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой информации (переговоров), первый регистратор информации (регистратор пере- говорной информации), соединенный входом с выходами датчиков звуковой информации, блок сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата и первого регистратора, второй (контрольный бортовой) и третий (запасной бортовой) регистраторы информации (реги- страторы информации о техническом состоянии летательного аппарата), соединенные входами с выходами блока сбора и преобразования информации, блок обработки и подго- товки информации, соединенный входами с выходами блока сбора и преобразования ин- формации и первого регистратора информации, и блок передачи информации, соединенный входами с выходами блока обработки и подготовки информации, а выхода-
  • 6. BY 6570 U 2010.10.30 6 ми - с выходами подсистемы сбора и передачи информации, а на пункте управления воз- душным движением - подсистему приема и обработки информации, включающую блок приема информации, соединенный по каналу радиосвязи с выходом блока передачи ин- формации подсистемы сбора и передачи информации, четвертый регистратор информации (регистратор исходной информации в пункте управления полетами), соединенный входа- ми с выходами блока приема информации, и блок экспресс-обработки и анализа информа- ции, соединенный входами с выходами блока приема информации, в подсистему сбора и передачи информации введен блок контроля состояния человека-оператора, включающий датчик пульса сердца, генератор тактовых импульсов, первый (счетный) триггер, датчик температуры тела человека-оператора, субблок контроля аритмии сердца, соединенный первым входом с первым выходом первого (счетного) триггера, а вторым входом - с вы- ходом генератора тактовых импульсов, субблок контроля частоты пульса сердца, соеди- ненный первым входом со вторым выходом первого триггера, а вторым входом - с выходом генератора тактовых импульсов, субблок контроля артериального давления кро- ви, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с выходом генератора тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь, соединен- ный входом с выходом датчика температуры тела человека-оператора, и субблок преду- предительной сигнализации, соединенный входами поразрядно с выходами субблоков контроля аритмии сердца, контроля частоты пульса сердца, контроля артериального дав- ления крови и аналого-цифрового преобразователя. Субблок контроля аритмии сердца включает источник постоянного потенциала, первый задатчик (задатчик постоянного по- тенциала), соединенный входом с выходом источника постоянного потенциала, порого- вый элемент, соединенный первым входом с первым выходом первого триггера, а вторым входом - с выходом первого задатчика, первый формирователь импульсов, соединенный входом с выходом порогового элемента, первый кольцевой регистр сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом первого формирователя импульсов, первый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора тактовых импульсов, а вторым вхо- дом - с выходом первого разряда первого регистра сдвига, второй элемент И, соединен- ный первым входом с выходом генератора импульсов, а вторым входом - с выходом второго разряда первого регистра сдвига, второй формирователь импульсов, соединенный входом с выходом третьего разряда первого регистра сдвига, третий формирователь им- пульсов, соединенный входом с выходом четвертого разряда первого регистра сдвига, первый элемент задержки, соединенный входом с выходом второго формирователя им- пульсов, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом третьего формирова- теля импульсов, первый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом первого элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, второй счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом второго элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задерж- ки, первый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходами второго счетчика импуль- сов, первую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, вторую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с вы- ходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, третью группу элементов И, соединенную первыми входами пораз- рядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с третьим выходом первого элемента сравнения, четвертую группу элементов И, соединенную первыми вхо- дами поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - с третьим выходом первого элемента сравнения, первую группу элементов ИЛИ, соединенную по- разрядно первыми входами с выходами второй группы элементов И, а вторыми входами - с выходами третьей группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, соединенную
  • 7. BY 6570 U 2010.10.30 7 поразрядно первыми входами с выходами первой группы элементов И, а вторыми входа- ми - с выходами четвертой группы элементов И, арифметический узел, соединенный пер- выми входами поразрядно с выходами первой группы элементов ИЛИ, вторыми входами - поразрядно с выходами второй группы элементов ИЛИ, а третьим входом, входом син- хронизации, - с выходом первого элемента задержки, пятую группу элементов И, соеди- ненную первыми входами поразрядно с выходами арифметического узла, а вторым входом - с выходом третьего формирователя импульсов, первый регистр памяти результа- та контроля, соединенный информационными (установочными) входами поразрядно с вы- ходами пятой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом второго формирователя импульсов, и первый индикатор результата контроля (индикатор значения аритмии сердца объекта контроля), соединенный входами поразрядно с выходами первого регистра памяти результата контроля. Субблок контроля частоты сокращений сердца включает третий элемент И, соединенный первым входом со вторым выходом первого (счетного) триггера, второй кольцевой регистр сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом генератора импульсов, второй (статический) триггер, соединенный пер- вым входом с выходом первого (младшего) разряда второго регистра сдвига, вторым вхо- дом - с выходом старшего разряда второго регистра сдвига, а первым выходом - со вторым входом третьего элемента И, четвертый формирователь импульсов, соединенный входом со вторым выходом второго триггера, третий элемент задержки, соединенный входом с выходом четвертого формирователя импульсов, третий счетчик импульсов, со- единенный счетным (информационным) входом с выходом третьего элемента И, а входом обнуления (сброса) - с выходом третьего элемента задержки, шестую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами третьего счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом второго триггера, второй регистр памяти резуль- тата контроля, соединенный установочными (информационными) входами поразрядно с выходами шестой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом разряда на единицу младшего старшему разряду второго регистра сдвига, и второй индикатор ре- зультата контроля, соединенный входами поразрядно с выходами второго регистра памяти результата контроля. Субблок контроля артериального давления включает обратный пре- образователь, включающий упор ограничения, выполненный в виде скобы из магнито- мягкого материала, и соленоид, установленный внутри, на одном конце скобы, упора и состоящий из постоянного магнита (сердечника соленоида), катушки соленоида, мембра- ны и штока, на внутренней поверхности конца скобы упора или штока соленоида разме- щен датчик пульса сердца, шток соленоида механически жестко связан с его мембраной и катушкой, четвертый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора так- товых импульсов, третий (статический) триггер, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, пятый элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с первым выходом третьего триггера, четвертый (стати- ческий) триггер, соединенный первым входом с выходом пятого элемента И, пятый фор- мирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом третьего триггера, шестой формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом четвертого триггера, четвертый элемент задержки, соединенный входом с выходом шестого формирователя импульсов, четвертый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) вхо- дом с выходом четвертого элемента И, а входом обнуления (сброса) - с выходом четверто- го элемента задержки, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), соединенный поразрядно входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а выходом - со входом соленоида обратного преобразователя, седьмую группу элементов И, соединенную пораз- рядно первыми входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходом пятого формирователя импульсов, восьмую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми вхо- дами - с выходом шестого формирователя импульсов, пятый элемент задержки, соединен-
  • 8. BY 6570 U 2010.10.30 8 ный входом с выходом четвертого элемента задержки, третий регистр памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами с выходами седь- мой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом пятого элемента за- держки, четвертый регистр памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами с выходами восьмой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом пятого элемента задержки, третий индикатор результата контроля (верхнего значения артериального давления крови), соединенный входами поразрядно с выходами третьего регистра памяти результата контроля, и четвертый индикатор резуль- тата контроля (нижнего значения артериального давления крови), соединенный входами поразрядно с выходами четвертого регистра памяти результата контроля. Субблок преду- предительной (световой и/или звуковой) сигнализации содержит второй задатчик (задат- чик допустимого значения аритмии сердца), второй элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами второго задатчика, третий задатчик (задатчик верхнего до- пустимого значения частоты ритма сердца), четвертый задатчик (задатчик нижнего допу- стимого значения аритмии сердца), третий элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами второго регистра памяти результата контроля, вторыми входами - с выходами третьего задатчика, а третьими входами - с выходами четвертого задатчика, пятый задатчик (задатчик верхнего допустимого значения артериального дав- ления крови), пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с вы- ходами третьего регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами пятого задатчика, шестой задатчик (задатчик нижнего допустимого значения артериально- го давления крови), пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с вы- ходами шестого задатчика, седьмой задатчик (задатчик нижнего допустимого значения температуры тела человека-оператора), восьмой задатчик (задатчик верхнего допустимого значения температуры тела человека-оператора), шестой элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами аналого-цифрового преобразователя, вторыми входами - с выходами седьмого задатчика, а третьими входами - с выходами восьмого за- датчика, элемент ИЛИ, соединенный входами с третьим выходом второго элемента срав- нения, с первым и третьим выходами третьего элемента сравнения, с первым выходом четвертого элемента сравнения, с третьим выходом пятого элемента сравнения и с первым и третьим выходами шестого элемента сравнения, и предупредительный сигнализатор (сигнализатор выхода контролируемого(ых) параметра(ов) за поле допуска), соединенный входом с выходом элемента ИЛИ, причем датчик пульса сердца выполнен на пьезоэле- менте и установлен в обратном преобразователе на его упоре или на штоке его соленоида. Функциональные схемы системы мониторинга полета представлены на фиг. 1, на фиг. 2 - схема ее блока контроля состояния человека-оператора, на фиг. 3 - схема субблока контроля аритмии сердца блока контроля состояния человека-оператора, на фиг. 4 - схема субблока контроля частоты пульса сердца блока контроля состояния человека-оператора, на фиг. 5 - схема субблока контроля артериального давления крови блока контроля состо- яния человека-оператора, а на фиг. 6 - схема субблока предупредительной сигнализации блока контроля состояния человека-оператора. Система мониторинга полета содержит (см. фиг. 1) на борту летательного аппарата подсистему 1 сбора и передачи информации, а в пункте управления воздушным движени- ем - подсистему 2 приема и обработки информации. Подсистема 1 сбора и передачи информации, расположенная на борту летательного аппарата, включает датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата (на чертеже не показаны), датчики звуковой информации переговоров (на чертеже не показа- ны), блок 3 сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами дат- чиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, первый регистратор 4
  • 9. BY 6570 U 2010.10.30 9 информации (регистратор переговоров), соединенный входом с выходами датчиков звуко- вой информации (переговоров), второй регистратор 5 (контрольный бортовой накопитель) информации и третий регистратор 6 (запасной бортовой накопитель) информации, соеди- ненные входами с выходами блока 3 сбора и преобразования информации, блок 7 обра- ботки и подготовки информации, соединенный входами с выходами блока 3 сбора и преобразования информации и первого регистратора 4 (регистратора переговоров), и блок 8 передачи информации, соединенный входами с выходами блока 7 обработки полетной информации. Подсистема 2 приема и обработки информации, расположенная в пункте управления воздушным движением, содержит блок 9 приема информации, соединенный по каналу ра- диосвязи с выходом блока 8 передачи информации подсистемы 1 сбора и передачи ин- формации, блок 10 экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с выходами блока приема информации, и четвертый регистратор 11 информации, соединен- ный входами с выходами блока 9 приема информации, а в подсистеме 1 сбора и передачи информации дополнительно введен блок 12 контроля состояния человека-оператора, со- единенный выходами со входами блока 7 обработки и подготовки информации. Блок 12 контроля состояния человека-оператора (см. фиг. 2) включает датчик 13 пуль- са сердца, генератор 14 тактовых импульсов, первый (счетный) триггера 15, датчик 16 температуры тела человека-оператора, субблок 17 контроля аритмии сердца, соединенный первым входом с первым выходом первого (счетного) триггера 15, а вторым входом - с выходом генератора 14 тактовых импульсов, субблок 18 контроля частоты пульса сердца, соединенный первым входом со вторым выходом первого триггера 15, а вторым входом - с выходом генератора 14 тактовых импульсов, субблок 19 контроля артериального давле- ния крови, соединенный первым входом с выходом датчика 13 пульса сердца, а вторым входом - с выходом генератора 14 тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразова- тель 20, соединенный входом с выходом датчика 16 температуры тела человека-оператора, и субблок 21 предупредительной сигнализации, соединенный входами поразрядно с выходами субблоков 17 контроля аритмии сердца, 18 контроля частоты пульса сердца, 19 контроля ар- териального давления крови и аналого-цифрового преобразователя 20. Субблок 17 контроля аритмии сердца (см. фиг. 3) включает источник 22 постоянного потенциала, первый задатчик 23 (задатчик постоянного потенциала), соединенный входом с выходом источника 22 постоянного потенциала, пороговый элемент 24, соединенный первым входом (a) с первым выходом первого триггера 15, а вторым входом (b) - с выхо- дом первого задатчика 23, первый формирователь 25 импульсов, соединенный входом с выходом порогового элемента 24, первый кольцевой регистр 26 сдвига, соединенный вхо- дом (шиной) сдвига с выходом первого формирователя 25 импульсов, первый элемент 27 И, соединенный первым входом (a) с выходом генератора 14 тактовых импульсов, а вто- рым входом (b) - с выходом (a) первого разряда первого регистра 26 сдвига, второй эле- мент 28 И, соединенный первым входом (a) с выходом генератора 14 импульсов, а вторым входом (b) - с выходом (b) второго разряда первого регистра 26 сдвига, второй формиро- ватель 29 импульсов, соединенный входом с выходом (c) третьего разряда первого реги- стра 26 сдвига, третий формирователь 30 импульсов, соединенный входом с выходом (d) четвертого разряда первого регистра 26 сдвига, первый элемент 31 задержки, соединен- ный входом с выходом второго формирователя 29 импульсов, второй элемент 32 задерж- ки, соединенный входом с выходом третьего формирователя 30 импульсов, первый счетчик 33 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (a) с выходом первого элемента 27 И, а входом (c) обнуления - с выходом второго элемента 32 задержки, второй счетчик 34 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (a) с вы- ходом второго элемента 28 И, а входом (c) обнуления - с выходом второго элемента 32 за- держки, первый элемент 35 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (a) с выходами первого счетчика 33 импульсов, а вторыми входами (b) - с выходами второго
  • 10. BY 6570 U 2010.10.30 10 счетчика 34 импульсов, первую группу элементов 36 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выходами первого счетчика 33 импульсов, а вторыми входами - с первым выходом (a) первого элемента 35 сравнения, вторую группу элементов 37 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выходами второго счетчика 34 импульсов, а вторыми входами - с первым выходом (a) первого элемента 35 сравнения, третью группу элементов 38 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выходами первого счетчика 33 им- пульсов, а вторыми входами (b) - с третьим выходом (c) первого элемента 35 сравнения, четвертую группу элементов 39 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выхо- дами второго счетчика 34 импульсов, а вторыми входами (b) - с третьим выходом (c) пер- вого элемента 35 сравнения, первую группу элементов 40 ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами (a) с выходами второй группы элементов 37 И, а вторыми входами (b) - с выходами третьей группы элементов 38 И, вторую группу элементов 41 ИЛИ, соединен- ную поразрядно первыми входами (a) с выходами первой группы элементов 36 И, а вто- рыми входами (b) - с выходами четвертой группы элементов 39 И, арифметический узел 42, соединенный первыми входами (a) поразрядно с выходами первой группы элементов 38 ИЛИ, вторыми входами (b) - поразрядно с выходами второй группы элементов 41 ИЛИ, а третьим входом (c), входом синхронизации, - с выходом первого элемента 31 задержки, пятую группу элементов 43 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выходами арифметического узла 42, а вторым входом (b) - с выходом третьего формирователя 30 импульсов, первый регистр 44 памяти результата контроля, соединенный информацион- ными (установочными) входами (a) поразрядно с выходами пятой группы элементов 43 И, а входом (c) обнуления (сброса) - с выходом второго формирователя 29 импульсов, и пер- вый индикатор 45 результата контроля (индикатор значения аритмии сердца объекта кон- троля), соединенный входами поразрядно с выходами первого регистра 44 памяти результата контроля. Субблок 18 контроля частоты сокращений сердца (см. фиг. 4) включает третий эле- мент 46 И, соединенный первым входом (a) со вторым выходом первого (счетного) триг- гера 15, второй кольцевой регистр 47 сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом генератора 14 импульсов, второй (статический) триггер 48, соединенный первым входом (a) с выходом (a) первого (младшего) разряда второго регистра 47 сдвига, вторым входом (b) - с выходом (q) старшего разряда второго регистра 48 сдвига, а первым выхо- дом (a) - со вторым входом (b) третьего элемента 46 И, четвертый формирователь 49 им- пульсов, соединенный входом со вторым выходом (b) второго триггера 48, третий элемент 50 задержки, соединенный входом с выходом четвертого формирователя 49 импульсов, третий счетчик 51 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (a) с вы- ходом третьего элемента 46 И, а входом (c) обнуления (сброса) - с выходом третьего эле- мента 50 задержки, шестую группу элементов 52 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выходами третьего счетчика 51 импульсов, а вторыми входами (b) - со вто- рым выходом (b) второго триггера 48, второй регистр 53 памяти результата контроля, со- единенный установочными (информационными) входами (a) поразрядно с выходами шестой группы элементов 52 И, а входом (c) обнуления (сброса) - с выходом (q-l)-го раз- ряда (на единицу младшего, предыдущего, старшему разряду) второго регистра 47 сдвига, и второй индикатор 54 результата контроля, соединенный входами поразрядно с выхода- ми второго регистра 53 памяти результата контроля. Субблок 19 контроля артериального давления (см. фиг. 5) включает обратный преоб- разователь, включающий упор 55 ограничения, выполненный в виде скобы из магнито- мягкого материала, и соленоид 56, установленный внутри, на одном конце скобы, упора и состоящий из постоянного магнита (сердечника соленоида), катушки соленоида, мембра- ны и штока, на внутренней поверхности конца скобы упора 55 или штока соленоида 56 размещен датчик 13 пульса сердца, шток соленоида 56 механически жестко связан с его мембраной и катушкой, четвертый элемент 57 И, соединенный первым входом (a) с выхо-
  • 11. BY 6570 U 2010.10.30 11 дом генератора 14 тактовых импульсов, третий (статический) триггер 58, соединенный первым входом (a) с выходом датчика 13 пульса сердца, пятый элемент 59 И, соединен- ный первым входом (a) с выходом датчика 13 пульса сердца, а вторым входом (b) - с пер- вым выходом (a) третьего триггера 58, четвертый (статический) триггер 60, соединенный первым входом (a) с выходом пятого элемента 59 И, пятый формирователь 61 импульсов, соединенный входом с первым выходом (a) третьего триггера 58, шестой формирователь 62 импульсов, соединенный входом с первым выходом (a) четвертого триггера 60, четвер- тый элемент 63 задержки, соединенный входом с выходом шестого формирователя 62 им- пульсов, четвертый счетчик 64 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (a) с выходом четвертого элемента 57 И, а входом (c) обнуления (сброса) - с выхо- дом четвертого элемента 63 задержки, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 65, со- единенный поразрядно входами с выходами четвертого счетчика 64 импульсов, а выхо- дом - со входом соленоида 56 обратного преобразователя, седьмую группу элементов 66 И, соединенную поразрядно первыми входами (a) с выходами четвертого счетчика 64 им- пульсов, а вторыми входами (b) с выходом пятого формирователя 61 импульсов, восьмую группу элементов 67 И, соединенную первыми входами (a) поразрядно с выходами чет- вертого счетчика 64 импульсов, а вторыми входами (b) - с выходом шестого формирова- теля 62 импульсов, пятый элемент 68 задержки, соединенный входом с выходом четвертого элемента 63 задержки, третий регистр 69 памяти результата контроля, соеди- ненный информационными (установочными) входами (a) с выходами седьмой группы элементов 67 И, а входом обнуления (сброса) (c) - с выходом пятого элемента 68 задерж- ки, четвертый регистр 70 памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами (a) с выходами восьмой группы элементов 67 И, а входом обну- ления (сброса) (c) - с выходом пятого элемента 68 задержки, третий индикатор 71 резуль- тата контроля (верхнего значения артериального давления крови), соединенный входами поразрядно с выходами третьего регистра 69 памяти результата контроля, и четвертый индикатор 72 результата контроля (нижнего значения артериального давления крови), со- единенный входами поразрядно с выходами четвертого регистра 70 памяти результата контроля. Субблок 21 предупредительной (световой и/или звуковой) сигнализации (см. фиг. 6) содержит второй задатчик 73 (задатчик допустимого значения аритмии сердца), второй элемент 74 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (a) с выходами первого регистра 44 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с выходами второго за- датчика 73, третий задатчик 75 (задатчик верхнего допустимого значения частоты ритма сердца), четвертый задатчик 76 (задатчик нижнего допустимого значения аритмии серд- ца), третий элемент 77 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (a) с выхо- дами второго регистра 53 памяти результата контроля, вторыми входами (b) - с выходами третьего задатчика 75, а третьими входами (c) - с выходами четвертого задатчика 76, пя- тый задатчик 78 (задатчик верхнего допустимого значения артериального давления кро- ви), пятый элемент 79 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (a) с выходами третьего регистра 69 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с выходами пятого задатчика 78, шестой задатчик 80 (задатчик нижнего допустимого зна- чения артериального давления крови), пятый элемент 81 сравнения, соединенный пораз- рядно первыми входами (a) с выходами четвертого регистра 70 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с выходами шестого задатчика 80, седьмой задатчик 82 (задатчик нижнего допустимого значения температуры тела человека-оператора), восьмой задатчик 83 (задатчик верхнего допустимого значения температуры тела человека- оператора), шестой элемент сравнения 84, соединенный поразрядно первыми входами (a) с выходами аналого-цифрового преобразователя 20, вторыми входами (b) - с выходами седьмого задатчика 82, а третьими входами (c) - с выходами восьмого задатчика 83, эле- мент 85 ИЛИ, соединенный входами с третьим (c) выходом второго элемента 73 сравне-
  • 12. BY 6570 U 2010.10.30 12 ния, с первым (a) и третьим (c) выходами третьего элемента 77 сравнения, с первым выхо- дом (a) четвертого элемента сравнения 79, с третьим выходом (c) пятого элемента 81 сравнения и с первым (a) и третьим (c) выходами шестого элемента 84 сравнения, и пре- дупредительный сигнализатор 86 (сигнализатор выхода контролируемого(ых) парамет- ра(ов) за поле допуска), соединенный входом с выходом элемента 85 ИЛИ, причем датчик 13 пульса сердца выполнен на пьезоэлементе и установлен в обратном преобразователе на его упоре 55 или на штоке его соленоида 56. Система мониторинга полета работает следующим образом. Техническое состояние летательного аппарата контролируется датчиками (на схеме не показаны) отдельных агрегатов летательного аппарата, звуковая информация (переговоры экипажа летательного аппарата - датчиком звуковой информации (на чертеже не показан), а состояние организма человека-оператора - датчиками 13 пульса сердца и 16 температу- ры тела человека-оператора подсистемы 1 сбора и передачи информации. В подсистеме 1 сбора и передачи информации (см. фиг. 1) через блок 3 сбора и преобразования информа- ции состояние датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата преобразу- ется из аналоговой формы представления в дискретную (цифровую) и фиксируется в памяти второго 5 и третьего 6 регистраторов информации. Звуковая (речевая) информация с выходов датчиков звуковой информации (перегово- ров) поступает на вход первого регистратора 4 (регистратора звуковой информации), где она преобразуется из аналоговой формы в дискретную (цифровую) и фиксируется в его памяти. В исходном состоянии палец О объекта контроля (человека-оператора) размеща- ется в скобе обратного преобразователя, на оси его соленоида 53, а генератор 14 выраба- тывает импульсы высокого потенциала U14 с постоянной частотой f14. Первый (счетный) триггер 15 по каждому импульсу с выхода датчика 13 пульса сердца изменяет свое состо- яние на противоположное, т.е. единичный потенциал устанавливается на его первом вы- ходе, тогда как его второй выход обнуляется, и наоборот. Датчик 16 температуры тела человека-оператора, контактируя с его кожным покровом, генерирует аналоговый сигнал U16 = f(Tо), пропорциональный температуре тела человека-оператора. В блоке 12 контроля состояния человека-оператора (см. фиг. 2) вырабатываются чис- ленные значения частоты и аритмии сердечной деятельности человека-оператора, верхне- го и нижнего давления крови в его организме и температуры его тела, а также предупредительный сигнал о выходе хотя бы одного из параметров, характеризующих со- стояние человека-оператора, за поле допуска. Блок 7 сбора и подготовки информации преобразует аналоговые информационные сигналы в дискретные информационные сигналы о техническом состоянии летательного аппарата и ранжирует дискретные информационные сигналы в порядке убывания приори- тетности, и вместе со звуковой информацией и информацией о состоянии человека- оператора, через блок 8 передачи информации по каналу связи отправляет в подсистему 2 приема и обработки информации. Подсистема 2 приема и обработки информации, принятой блоком 9 информации, в блоке 10 ранжирует по критерию значимости (по степени важности, по приоритету), а в четвертом регистраторе 11 записи исходную информацию фиксирует в своей памяти. В блоке 12 контроля состояния человека-оператора, в его субблоке 17 аритмии сердца, на выходе источника 22 постоянного потенциала генерируется высокий постоянный по- тенциал U22, на выходе первого задатчика 23 - заданное значение U23 = Uп. При U13<U23 на выходах порогового элемента 24, формирователей 25, 29 и 30, элементов И 27, 28, 36, 37, 38, 39 и 43, элементов задержки 30 и 32, счетчиков 33 и 34, на первых и третьих выходах элемента сравнения 35, на выходах групп элементов ИЛИ 40 и 41, на выходах арифмети- ческого узла 42 и на выходах регистра 44 - низкие, нулевые потенциалы (цепи установки блоков в исходное состояние на чертежах не показаны). Задатчиком 23 устанавливается значение порога срабатывания Uп = U23. Первым импульсом с выхода датчика 13 пульса
  • 13. BY 6570 U 2010.10.30 13 сердца на время превышения U13 над значением порога U23, устанавливаемым задатчиком 23, на выходе порогового элемента 24 устанавливается высокий потенциал U24. По переднему фронту каждого импульса U24 высокого потенциала с выхода порогово- го элемента 24 на выходе формирователя 25 генерируется короткий импульс высокого по- тенциала U25, которым состояние регистра 26 сдвига изменяется на очередное, т.е. единица из нулевого разряда регистра 26 переводится в его первый разряд, из первого разряда - во второй, из второго - в третий, из третьего - в четвертый, из четвертого - в пер- вый разряд и т.д. по кольцу. Первым импульсом с первого выхода первого (счетного) триггера 15, через пороговый элемент 24 и первый формирователь 25, устанавливается высокий потенциал на выходе (a) первого разряда регистра 26 и первом входе (a) элемента 27 И, при этом элемент 27 И открывается и импульсы с выхода генератора 14 тактовых импульсов поступают на счет- ный вход (a) счетчика 33. Вторым импульсом с первого выхода первого (счетного) триггера 15, через пороговый элемент 24 и формирователь 25, выход (a) первого разряда регистра 26 обнуляется, а на выходе (b) его второго разряда устанавливается высокий потенциал, которым открывается элемент И 28, а импульсы с выхода генератора 14, через элемент И 28, поступают на счет- ный вход (a) счетчика 34. В счетчике 33 фиксируется число импульсов N33, пропорцио- нальное длительности импульса высокого потенциала на выходе (a) первого разряда регистра 26, а в счетчике 34 фиксируется число импульсов N34, пропорциональное дли- тельности импульса на выходе (b) второго разряда регистра 26. Содержимое счетчиков 33 - N33 = T1 и 34 - N34 = T2 сравнивается элементом 35 сравнения. По результатам сравнения на первом выходе элемента 35 сравнения устанавливается высокий потенциал при N33>N34, а остальные его выходы оказываются обнуленными, на втором выходе элемента сравнения 34 устанавливается высокий потенциал при N33 = N34, а на третьем выходе - при N33<N34, при нулевых потенциалах на двух других его выходах. Высоким потенциалом с первого выхода (a) элемента 35 сравнения открываются группы элементов 36 и 37 И, а высоким потенциалом с третьего выхода (c) элемента 35 сравнения открываются элементы И 38 и 39. Управление открыванием групп элементов И 36, 37, 38 и 39 обеспечивает вывод содержимого счетчиков 33 и 34, через группы элемен- тов 36, 37, 38 и 39 И и группы элементов 40 и 41 ИЛИ, на первые (a) и вторые (b) входы арифметического узла 42 соответственно. При N33<N34 содержимое счетчика 33, число N33, через группы элементов И 38 и ИЛИ 40, поступает на первые входы (а) арифметиче- ского узла 42, а содержимое счетчика 34, через группы элементов И 39 и ИЛИ 41, - на вторые входы (b) арифметического узла 42. При N33>N34, содержимое счетчика 33, число N33, через группы элементов И 36 и ИЛИ 41, поступает на вторые входы (b) арифметиче- ского узла 42, а содержимое счетчика 34, через элементы И 37 и ИЛИ 40, - на первые вхо- ды (a) арифметического узла 42. Третьим импульсом с первого выхода первого триггера 15, через пороговый элемент 24 и формирователь 25, на выходе (c) третьего разряда реги- стра 26 устанавливается высокий потенциал, а второй его выход (b) обнуляется. По переднему фронту высокого потенциала с выхода (c) третьего разряда регистра 26 сдвига на выходе формирователя 29 генерируется короткий импульс высокого потенциа- ла, которым без задержки во времени обнуляется регистр 44 памяти результата контроля, и с задержкой во времени τ, через элемент задержки 31, запускается арифметический узел 42, который вычисляет значение N42 = N33(N34)/N34(N33), а т.к. N33 ≡ T1 и N34 ≡ T2, где Т1 и Т2 - длительности импульсов высокого потенциала на выходах первого (a) и второго (b) разрядов регистра 26 сдвига, то N42 = N33/N34 = T1/T2 или N42 = N34/N33=T2/T1. Четвертым импульсом с первого выхода первого триггера 15 на выходе (d) четвертого разряда реги- стра 26 устанавливается высокий потенциал, а выходы (a, b и c) его остальных разрядов обнулены. Передним фронтом высокого потенциала с выхода (d) четвертого разряда реги- стра 26 сдвига формирователь 30 генерирует короткий импульс высокого потенциала, ко-
  • 14. BY 6570 U 2010.10.30 14 торым без задержки во времени открываются элементы И 43 и содержимое арифметиче- ского узла 42, значение N42, через группу элементов 43 И, поступает на первые входы (a) первого регистра 43 памяти результатов контроля, а с задержкой во времени τ, через эле- мент задержки 32 счетчики 33 и 34 обнуляются, при этом в регистре 44 памяти результата контроля сохраняется содержимое выходов арифметического узла 42 - N42. В регистре 44 памяти результата контроля аритмии сердца, по каждой последовательности из четырех импульсов сердечных сокращений, фиксируется относительный коэффициент α ритмич- ности работы сердца, и чем он ниже, тем опаснее состояние объекта контроля. Численные значения α аритмии сердечной деятельности, содержимое выходов регистра 44, отобража- емое индикатором 45, - высокорепрезентативный, объективный параметр, характеризую- щий состояние организма человека. В блоке 18 контроля частоты сердечных сокращений, каждым импульсом с выхода ге- нератора 14 тактовых импульсов, единичный потенциал последовательно пробегает все разряды регистра 47. По переднему фронту высокого потенциала с выхода (a) первого разряда регистра 47 второй (статический) триггер 48 устанавливается в единичное состоя- ние, на его первом выходе (a) и на втором входе (b) третьего элемента И 46 устанавлива- ются высокие потенциалы. При этом третий элемент И 46 открывается, а импульсы со второго выхода первого (счетного) триггера 15, через элемент 46 И, поступают на счетный вход (a) счетчика 51 импульсов. По переднему фронту импульса с выхода разряда (q-1), на единицу младшего максимальному, в регистре 47 сдвига, второй регистр 53 памяти ре- зультата контроля обнуляется, а по переднему фронту с выхода (q) старшего разряда реги- стра 47 сдвига второй триггер 48 обнуляется, на его единичном выходе (a) устанавливается низкий потенциал, а на его нулевом выходе (b) - высокий потенциал. То- гда элемент И 46 закрывается, счетчик 51 останавливается, его содержимое N51, через группу элементов И 52, поступает на информационные входы (a) второго регистра 53 па- мяти результата. Но при числе разрядов регистра 47 Q содержимое третьего счетчика 51 и второго регистра 53 памяти результата однозначно определяется по N51 = f13/Q, а т.к. Q = const, то значение N51 ≡ f13, т.е. содержимое второго регистра 53 памяти результата контроля, отражаемое вторым индикатором 56, несет объективную информацию о частоте f13 сердечных сокращений. Этот параметр также однозначно характеризует физическое и/или психологическое состояние организма человека. В блоке 19 контроля артериального давления, в исходном состоянии, третий 58 и чет- вертый 60 (статические) триггеры, четвертый счетчик 64 импульсов и третий 69 и четвер- тый 70 регистры памяти результатов контроля обнулены, а на выходе цифроаналогового преобразователя 65 - нулевой потенциал U65, в катушке соленоида 56 обратного преобра- зователя отсутствует ток. При нулевом значении тока в катушке (в ее обесточенном со- стоянии) катушка, мембрана и шток находятся в исходном свободном состоянии, определяемом исходным состоянием мембраны (цепи обнуления в исходное состояние на чертеже не показаны). При токе в катушке, отличном от нулевого значения, ее положение в пространстве (в осевом направлении соленоида 56), а вместе с нею и мембраны со што- ком и датчика 13 пульса сердца, изменяется и зависит от значения тока, коэрцитивной си- лы постоянного магнита и жесткости (эластичности) мембраны. Датчик 13 пульса сердца по каждому импульсу артериального давления (сокращения сердца) генерирует два импульса высокого потенциала при равенстве внешнего компен- сирующего давления нижнему и верхнему значениям артериального давления. При еди- ничном потенциале на выходе (b) третьего триггера 60 четвертый элемент И 57 по второму входу (b) открыт, и импульсы с выхода генератора 14 тактовых импульсов, через четвертый элемент И 57, поступают на счетный (информационный) вход (a) четвертого счетчика 64 импульсов, состояние его выходов дискретно во времени, с периодом T = 1/f14, изменяется на одну дискрету (единицу), в результате чего и состояние выхода ЦАП 65, а следовательно, и значение тока Iy в катушке соленоида 56 изменяются по пило-