[发明专利]一种舰船综合导航系统航向信息流的中转设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种舰船综合导航系统航向信息流的中转设备，该设备具体涉及多路航向信号源和负载设备之间接收、转换、发送技术，属于船舶导航设备。

背景技术

目前，我国新型水面舰艇(船)普遍配置了以综导显控台为核心的综合导航系统。其中的惯导、平台罗经、电控罗经等设备为舰船提供航向、姿态、定位等信息，而综导台、自动舵、分罗经、雷达、电子海图、标绘仪、卫通等众多设备则为航向信息的终端和负载。显然，综合导航系统不可或缺这样一种中转设备，它既能承担多种航向信息源的转换和发送，又能保证多路负载设备自动跟踪所选定的航向信息。

本发明解决了简易的航向切换盒在舰船机动切换时经常发生失配的问题，既给使用者带来了麻烦，也影响到整个综合导航系统的可靠性、安全性和使用性能。

发明内容

本设备采用独特的航向接收、转换和发送技术，可以接收和转换3路航向信号源，可以发送36路不同要求的模拟和数字信号。同时具有航向输出选择、工作方式选择、自动跟踪和匹配、故障报警、两套工作系统等功能。

本发明的新技术如下：

1、航向接收技术

本设备通过控制系统线路，可对航向信号源设备预先进行识别和选择。若接收对象设备工作状态开机和正常，本设备将开通所有工作通道；若接收对象设备关机或不能正常工作，本设备将关闭所有发送通道。

本设备通过双通道接收技术，可复示和发送航向信号源设备的航向，并具有全方位自动跟踪和自动校正失配航向角的能力。无论在舰船系泊状态抑或航行机动状态，本设备均可转换和选择输出航向，并可始终保持航向信号源和负载之间航向的一致性。

2、发送线路技术

在正常工作状态下，网络选择线路按失配角的大小对粗、精双速航向信号进行选取并送放大器，经放大和功放后控制执行电机运转。同时，功放输出的信号经相敏解调、微分校正处理，然后再调制成交流信号反馈到信号输入端，以改善和提高系统的动态性能。

网络选择线路，巧妙地实现双速信号的交替、合成和衔接，同时揉合了系统校正信号。

本线路大量选用集成模块，并用光耦器件替代信号间耦合变压器，线路成熟可靠，外观紧凑。

本线路采用解调、微分、调制的反馈网络，系统增益随速度反馈信号的深浅而移动，较好的协调了系统静差和动态品质之间的关系。

3、可靠性、安全性技术

按照冗余设计的要求，本设备在结构上设置了二条完全一致且对称于中轴线的机械传动链。两套工作系统，一套工作，另一套备份，提升了设备的可靠性。

本设备设置了两种工作方式。通常情况，设备长期工作于正常工作方式。当信号源设备或本设备出现异常情况，设备可转换到应急工作方式，保证自动舵设备正常工作，从而提高了舰船航行的安全性。

本设备设置了交流电源保护功能；设置了交流电源故障、直流工作电源故障声音报警功能；设置了航向失配等声光报警功能。

4、超强的负载驱动和发送能力

本设备具有超强的负载驱动和发送能力。可驱动25路1°/r，110V、50Hz分罗经负载，驱动功率达800W；可驱动1路360°/r，110V、50Hz负载；可驱动3路360°/r，115V、400Hz负载；可驱动8路数字分罗经负载。

经适当扩展，本设备还可以驱动更多的负载。

附图说明

附图1信号流程图

附图2原理方块图

附图3发送系统工作原理

具体实施方式

1、控制系统线路工作原理：

控制系统由控制系统线路板、航向输出选择开关、工作方式选择开关、双系统工作选择开关、电源故障报警装置和面板显示等组成，如附图2原理方块图所示。

控制系统线路板由线路电源、逻辑线路和继电器等部分组成。根据来自航向信号源控制信号和工作方式选择信号，对来源设备信号进行识别，控制航向信号发送通道的开通或切断，其状态用LD指示灯加以显示。当来源设备信号和发送信号出现航向动态不同步或失配时，立即进行声光报警。当交流和直流工作电源出现故障，导致熔断器烧断，将立即鸣响蜂鸣器报警。

航向输出选择开关、工作方式选择开关、双系统工作选择开关切换路数多，根据用户需要可采用机械开关和继电器阵列切换。

2、航向接收和发送线路工作原理：

航向接收和发送系统的功能是将罗经航向信号精确地发送给需要航向指示的各个部分，如雷达，自动舵，分罗经等。发送系统一方面可以提高发送功率，拖动更多的负载，另外又使外负载与航向信号源系统相隔离，提高了系统的可靠性，如附图3发送系统工作原理所示。