АВИАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ИНДИКАЦИИ Российский патент 1996 года по МПК G02C1/02 G01C21/00 

Предлагаемое устройство относится в основном к авиационным электронным системам индикации и может найти применение на самолетах, предназначенных для экспорта в государства с английской системой мер измерения параметров скорости, высоты и дальности или импорта из этих стран, а также на учебно-тренировочных самолетах, на которых предполагается переподготовка летчиков на восприятие другой системы измерений (с английской на метрическую или с метрической на английскую). Устройство, в принципе, может быть использовано на морском, речном или железнодорожном транспорте.

Известно много отечественных и зарубежных авиационных электронных систем индикации, например, отечественные на объектах 9.12, 9.13, 9.51, Т-10, зарубежные на самолетах F-14, F-15, Мираж 2000.

Все известные устройства состоят из знакогенератора, подключенного к индикатору (индикаторам) на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ), и ряда вспомогательных устройств, построение, функциональное назначение и способ подключения которых определяется особенностями бортового оборудования конкретного самолета. На знакогенератор поступает от бортовых самолетных систем цифровая кодовая информация, определяющая набор символики, генерируемой в знакогенераторе. Знакогенератор формирует сигналы отклонения и подсвета электронного луча, поступающие в индикатор, где на экране ЭЛТ формируется оптическое изображение.

Прототипом предлагаемого устройства является система индикации объекта 9. 13 ( по общесоюзному классификатору продукции 7.541.17.0.777.05), включающая генератор символов и блок обработки локационных сигналов, подключенных через коммутатор к двум индикаторам на ЭЛТ. На генератор символов поступает цифровая кодовая информация, определяющая набор генерируемой символики, в блок обработки локационных сигналов информация от локационной станции. В генераторе символов и в блоке цифровой обработки формируются сигналы отклонения и подсвета электронного луча, которые поочередно от каждого датчика через коммутатор поступают на индикаторы, где на экранах ЭЛТ формируется оптическое изображение соответственно графической символики и локационных меток. Система индикации объекта 9. 13 описана в Межотраслевом научно-техническом сборнике. Москва. АНПК МИГ им А.И. Микояна серия Средства отображения информации вып. 1-2 1984. "Комплексная целевая программа развития систем отображения информации и органов управления самолетов и вертолетов различного назначения на период 1982 1990 гг. " Авторы А.А. Польский, Э.П. Алексеев, С.Ф. Морин.

На фиг.1 а, б, в, представлены варианты информационных форматов, представляемые летчику на экранах индикаторов объекта 9. 13 в различных режимах полета: а полет по маршруту, б обзор воздушного пространства локационной станцией и в режим наведения, где
1 счетчик скорости, 2 текущий курс, 3 счетчик высоты полета, 4 - символ "своего" самолета, 5 шкала крена, 6 "нулевые" метки крена и тангажа, 7 шкала тангажа, 8 счетчик дальности до ППМ/ВПП, 9 поле обзора воздушного пространства локационной станцией, 10 счетчик диапазона дальности на шкале дальности, 11 метки обнаруженных локационной станцией воздушных объектов, 12 максимальная разрешенная дальность, 13 текущая дальность до сопровождаемого локационной станцией воздушного объекта, 14 минимальная разрешенная дальность, 15 метка наведения, 16 центральное перекрестие.

Известные авиационные электронные системы индикации как аналоги, так и прототип, реализуют представление параметров скорости высоты и дальности только в одной из принятых мер измерения метрической или английской, т.е. км/час, метры, километры или мили/час, футы, мили. Выбор меры измерения определяется каждым государством, поэтому национальный летный состав, службы обеспечения полетов и бортовое оборудование адаптированы к одной конкретной мере измерения. Это вызывает большие затруднения при пилотировании самолетов у летчиков, привыкших к другой системе измерений.

Отсутствие унификации в единицах измерения ограничивает экспорт отечественных самолетов с метрическими измерениями параметров в страны с английскими мерами, а также импорт из этих стран. При переподготовке летного состава на восприятие других мер измерения в случае экстремальных ситуаций могут возникнуть осложнения с безопасностью полетов.

Задачей предлагаемого изобретения является создание авиационной электронной системы индикации, которая по выбору летчика обеспечивает индикацию параметров скорости, высоты и дальности как в метрических, так и в английских единицах измерения.

Решение задачи достигается введением в прототип дешифратора кода делителя числа в коде, умножителя числа в коде, демультиплексора, ключевой схемы, тумблера "ВЫБОР", конструктивно установленного на лицевой панели индикатора на ЭЛТ, и схемой подключения.

Структурная схема предлагаемой авиационной электронной системы индикации представлена на фиг. 2. Система содержит делитель числа в коде 1, дешифратор кода 2, демультиплексер 3, ключевую схему 4, генератор символов 5, индикатор на ЭЛТ 6, умножитель числа в коде 7, тумблер, выбор, 8.

Согласно предлагаемому решению первый выход дешифратора кода 2 через делитель числа в коде 1. второй выход через умножитель числа в коде, а третий выход непосредственно подключен соответственно к первому, второму и третьему выходам демультиплексера 3, выход которого соединен со вторым входом ключевой схемы 4, первый вход которой соединен со входом дешифратора кода 2, ко входу управления подключен тумблер "ВЫБОР" 8, а выход соединен со входом генератора символов 5, подключенного к индикатору на ЭЛТ 6, на лицевой панели которого конструктивно установлен тумблер "ВЫБОР" 8.

Предлагаемое устройство построено по известным принципиальным схемам цифровой и аналоговой техники, которые определяются функциональным назначением блоков и выбором элементной базы.

Предлагаемая система индикации работает следующим образом. Кодовая информация от бортовых систем параллельно поступает в дешифратор кода 2 и на ключевую схему 4. Если тумблер "ВЫБОР" 8 находится в положении "выключено", то исходная цифровая кодовая информация через ключевую схему 4 без преобразований поступает в генератор символов 5, где формируются сигналы отключения и подсвета электронного луча, несущие информацию о виде индикационных форматов с представлением параметров скорости, высоты, дальности в исходной, метрической (для отечественной авиации) системе измерений. Эти сигналы отклонения и подсвета электронного луча поступают в индикатор на ЭЛТ б и преобразуются в оптическое изображение, представляемое летчику. Из информационных форматов фиг.1 следует, что индикация параметров скорости, высоты, дальности представляет собой цифровые счетчики на определенных знакоместах, т.е. значение параметра есть некое число, которому размерность определенной физической величины присваивается конкретным знакоместам.

Т. к. 1 миля 1,852 км и 1 фут 0,3078 м, то для представления скорости, выраженной в км/час, высоты, выраженной в метрах, дальности, выраженной в километрах, соответственно в милях/час, футах, милях нужно изменить в соответствующем счетчике число соответственно в 0,54 или 3,28 раз.

В кодовой информации, поступающей в систему индикации, текущие значения параметров скорости, высоты, дальности заданы как числа в соответствующих цифровых счетчиках на экране индикатора на ЭЛТ 6, поэтому для представления этих параметров в другой системе измерения нужно кодовое значение числа изменить в соответствующее количество раз, а именно: чтобы превратить километры в мили число нужно разделить на 1,852, метры в футы умножить на 3,28.

В дешифраторе кода 2 происходит селекция входной кодовой информации по признаку необходимой обработки: параметры с "километрами", параметры с "метрами" и параметры, не требующие обработки. Выделенные в дешифраторе кода 2 кодовые слова параметров с "километрами" поступают через первый выход в делитель числа в коде 1, параметров с "метрами" через второй выход поступают в умножитель числа в коде 7, кодовые слова с остальными параметрами через - третий выход на третий вход демультиплексера 3. В делителе числа в коде 1 и умножителе числа в коде 7 происходят соответствующие изменения значений чисел в коде. Преобразованные коды через первый и второй входы поступают в демультиплексер 3. В демультиплексере 3 все кодовые слова, преобразованные и неизмененные, собираются в общую пачку и поступают на второй вход ключевой схемы 4. В положении тумблера "ВЫБОР" 8 "включено" информация на первом входе ключевой схемы 4 блокируется, а со второго входа поступает в генератор символов 5. Генератор символов 5 и индикатор на ЭЛТ 6 работают как было описано выше. Оптические изображения числовых счетчиков с параметрами скорости, высоты, дальности, размеров будут при этом показывать значения в английских мерах измерения, как это представлено на фиг.3 (на фиг. 1 представлены значения параметров в метрической системе мер).

Предлагаемая авиационная система электронной индикации позволяет без доработки другого бортового оборудования расширить "географию" использования отечественных самолетов за счет стран с английскими мерами индикации. Принципиально возможна доработка зарубежных самолетов с "английской" индикацией для отечественного рынка. При этом в обоих вариантах не требуется доработки как программного обеспечения, так и электрических схем и конструкций всех бортовых датчиков. Оперативность переключения вариантов индикации даст также значительный технико-экономический эффект при использовании прилагаемого устройства на учебно-тренировочных самолетах при переучивании летчиков на восприятие других мер измерения параметров. Предлагаемая система использует минимум аппаратных средств для реализации поставленной задачи, не требует дополнительного объема памяти и вычислительных мощностей. ЫЫЫ2

Использование: в авиации. Сущность: авиационная система индикации содержит генератор символов, индикатор, ключевую схему, дешифратор кода, делитель, умножитель, демультиплексер, тумблер. 3 ил.

Авиационная электронная система индикации, включающая генератор символов, подключенный к индикатору на электронно-лучевой трубке, отличающаяся тем, что вход генератора символов соединен с выходом ключевой схемы, первый вход которой соединен параллельно с входом дешифратора кода, а первый выход дешифратора кода через делитель числа в коде, второй выход черед умножитель числа в коде, а третий выход непосредственно подключены соответственно к первому, второму и третьему входам демультиплексора, соединенного с вторым входом ключевой схемы, к входу управления которой подключен тумблер "Выбор", конструктивно установленный на лицевой панели индикатора.