БОРТОВАЯ АКТИВНАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ Российский патент 2004 года по МПК G06F19/00 G06F165/00 G05D1/10 

Предложенное изобретение относится к измерительной технике, а именно к системам контроля, управления и спасения летательного аппарата и экипажа.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является, выбранное в качестве ближайшего аналога, устройство контроля и управления функциональным и физиологическим состоянием летчика в полете, содержащее блоки функциональных измерителей и измерения биомедицинских параметров соединенные через блок приема и сбора информации с блоками анализа и управления, к которым подключен выходной блок (пат. РФ 2170953, кл. МПК G 09 B 9/10, А 61 В 5/16, опубл. 20.07.2001, БИ 20).

Недостатком данного устройства является ограниченное количество систем, обеспечивающих спасение летательного аппарата (ЛА), что может привести к его гибели, а также людей, находящихся на его борту.

Технической задачей предложенного изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повышение надежности его работы.

Поставленная задача достигается тем, что в бортовую активную систему безопасности полетов, содержащую блоки функциональных измерителей и измерения биомедицинских параметров, соединенные через блок приема и сбора информации с блоком анализа и управления, к которому подключен выходной блок, введены электронно-вычислительная машина и соединенные с ней бортовая цифровая вычислительная машина, пульт управления системой, оптико-прицельный навигационный комплекс, система сигнализации о пожаре, связанная с электронно-вычислительной машиной система дистанционного управления, соединенные с блоком приема и сбора информации система контроля бортового радиоэлектронного оборудования, система контроля оборудования общего назначения и система измерителей массы, соединенная с оптико-прицельным навигационным комплексом и электронно-вычислительной машиной система датчиков уровня топлива.

При этом блок приема и сбора информации и выходной блок соединены с электронно-вычислительной машиной и бортовой цифровой вычислительной машиной, а оптико-прицельный навигационный комплекс и система сигнализации о пожаре соединены с входящей в состав выходного блока системой автоматического управления, причем система дистанционного управления связана с пультом управления системой.

Предложенное изобретение поясняется с помощью схем, показанных на фиг. 1.

На фиг. 1 показана схема бортовой активной системы безопасности полетов (далее системы), содержащая блок анализа и управления (БАУ) 1, бортовую цифровую вычислительную машину (БЦВМ) 2, блок сбора и приема информации (БСПИ) 3, электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 4, блок функциональных измерителей (БФИ) 5, блок измерения биомедицинских параметров (БИБП) 6, система контроля бортового радиоэлектронного оборудования (СКБРЭО) 7, ситему контроля оборудования общего назначения (СКООН) 8, систему измерителей массы (СИМ) 9, выходной блок (ВБ) 10, систему дистанционного управления (СДУ) 11, пульт управления системы (ПУС) 12, оптико-прицельный навигационный комплекс (ОПНК) 13, система сигнализации о пожаре (ССП) 14, система датчиков уровня топлива (СДУТ) 15.

Устройство работает следующим образом.

Система включается в работу по команде, поступающей от ПУС 12, перед полетом производится проверка целостности и работоспособности электрических и контрольно-измерительных цепей, состояния бортового радиоэлектронного оборудования, оборудования общего назначения, функционирования всех составных элементов системы. От СИМ 12 на БАУ 1, БЦВМ 2 и ЭВМ 4 поступает информация о предполетной массе ЛА, расположении центра тяжести ЛА. СИМ 12 может быть выполнена в виде датчиков давления, установленных в опорах шасси ЛА.

Во время полета сигналы с БФИ 5, БИБП б, СКБРЭО 7 и СКООН 8 через БСПИ 3 поступают на БАУ 1 и БЦВМ 2, где они анализируются методом сравнения с предельно-допустимыми значениями. При отклонении данных, поступающих от измерительных систем 5, 7 и 8, от данных, взятых за основу, при допустимых отклонениях данных, поступающих от блока 6, БАУ 1, БЦВМ 2 и ЭВМ 4 формируют и передают сигналы на ВБ 10 для передачи экипажу информации об угрозе. Экипаж должен в ограниченный период времени устранить создавшуюся нештатную ситуацию. В этом случае БАУ 1, БЦВМ 2 и ЭВМ 4 отменяют поданную команду и экипаж продолжает полет в обычном режиме.

При недопустимом отклонении данных, поступающих от БИБП 6, по сравнению с данными, взятыми за основу, на БАУ 1, БЦВМ 2 и ЭВМ 4 поступит информация о недопустимых отклонениях. БАУ 1, БЦВМ 2 и ЭВМ 4 по результатам обработки данных, поступающих от БФИ 5, СКБРЭО 7 и СКООН 8, принимают решение о принудительном возвращении ЛА в нормальный режим полета. Также БАУ 1, БЦВМ 2 и ЭВМ 4 формируют и передают на ВБ 10 следующие команды:
- на перевод ЛА в безопасный режим полета;
- на включение автоматической системы управления;
- на включение системы восстановления экипажа, если это возможно;
- на включение систем защиты ЛА при угрозе извне.

Если по результатам обработки данных, поступающих от БИБП 6, выяснится, что экипаж способен контролировать ситуацию и управлять ЛА, БАУ 1, БЦВМ 2 и ЭВМ 4 принимают решение формировать и передавать команды на ВБ 10 по результатам обработки данных, поступающих от БФИ 5, СКБРЭО 7 и СКООН 8. После чего кто-либо из членов экипажа через ПУС 12 отменяет все команды системы и принимает управление на себя.

Если во время полета произойдет отказ каких-либо узлов оборудования общего назначения, бортового радиоэлектронного оборудования или экипаж будет неадекватно возникшей ситуации осуществлять управление полетом, БАУ 1 или диспетчер с командного пункта, находящегося на земле, через СДУ 11 блокирует ПУС 12, после чего доступ к системе для экипажа будет закрыт, и далее управление полетом будет осуществляться в автоматическом режиме по командам БАУ 1 или через СДУ 11.

Во время полета ОПНК 13 получает от СДУТ 15 информацию о количестве топлива, оставшегося в топливных баках, и через ЭВМ 4 выдает ее экипажу, кроме того, постоянно производит расчет условий для обеспечения возврата ЛА на ближайший аэродром по остатку топлива. При критическом остатке топлива ОПНК 13 выдает экипажу команду о посадке ЛА на ближайший аэродром. Если ОПНК 13 получает с ЭВМ 4 информацию о потере работоспособности экипажа или аварийной ситуации, то он формирует и выдает в систему автоматического управления информацию, необходимую для обеспечения посадки ЛА на ближайший аэродром. Если при предельном остатке топлива, необходимом для посадки на ближайший аэродром, экипаж не начинает выполнять посадку, ОПНК 13 выдает команды ЭВМ 4 на блокировку ручного управления ЛА и прекращение выдачи всех команд экипажу, а системе автоматического управления, входящей в состав ВБ 10, на выполнение посадки на ближайший аэродром.

ССП 14 обнаруживает перегрев или пожар в отсеке двигателя и в случае обнаружения выполняет следующие функции:
- выдает сигнал "пожар" на ЭВМ 4, для предоставления информации экипажу и для включения системы пожаротушения;
- формирует и выдает системе автоматического управления, входящей в состав ВБ 10, команды на выключение двигателя.

Если в процессе полета БАУ 1 и БЦВМ 2 выдают на ЭВМ 4 отличающиеся команды, то ЭВМ 4 запрещает выдачу всех команд на ВБ 10 от БАУ 1 и БЦВМ 2, подает на БАУ 1 и БЦВМ 2 команды включения тестирующих программ, а дальнейшее руководство полетом принимает на себя. После завершения тестирования ЭВМ 4 разрешает передачу всех команд от системы, способной работать в нормальном режиме (БАУ 1 или БЦВМ 2). Если же в результате тестирования окажется, что обе системы (БАУ 1 и БЦВМ 2) неисправны, полет будет проходить по командам, поступающим от ЭВМ 4.

Таким образом, за счет введения в бортовую активную систему безопасности полетов бортовой цифровой вычислительной машины, электронно-вычислительной машины, блока сравнения и выдачи команд и системы дистанционного управления повышается точность поступающих на выходной блок команд, а вместе с этим и надежность работы самого устройства. А за счет введения в состав системы пульта управления, оптико-прицельного навигационного комплекса, системы сигнализации о пожаре и систем контроля бортового радиоэлектронного оборудования и оборудования общего назначения расширяются функциональные возможности устройства.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к системам контроля, управления и спасения летательного аппарата и экипажа. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение надежности его работы. Устройство содержит блок анализа и управления, бортовую цифровую вычислительную машину, блок сбора и приема информации, электронно-вычислительную машину, блок функциональных измерителей, блок измерения биомедицинских параметров, систему контроля бортового радиоэлектронного оборудования, систему контроля оборудования общего назначения, систему измерителей массы, выходной блок, систему дистанционного управления, пульт управления системы, оптико-прицельный навигационный комплекс, систему сигнализации о пожаре, систему датчиков уровня топлива. 1 ил.

Бортовая активная система безопасности полетов, содержащая блоки функциональных измерителей и измерения биомедицинских параметров, соединенные через блок приема и сбора информации с блоком анализа и управления, к которому подключен выходной блок, отличающаяся тем, что в нее введены соединенная с блоком анализа и управления электронно-вычислительная машина и соединенные с ней бортовая цифровая вычислительная машина, пульт управления системой, оптико-прицельный навигационный комплекс, система сигнализации о пожаре, связанная с электронно-вычислительной машиной система дистанционного управления, соединенные с блоком приема и сбора информации система контроля бортового радиоэлектронного оборудования, система оборудования общего назначения и система измерителей массы, соединенная с оптико-прицельным навигационным комплексом и электронно-вычислительной машиной система датчиков уровня топлива, при этом блок приема и сбора информации и выходной блок соединены с электронно-вычислительной машиной и бортовой цифровой вычислительной машиной, а оптико-прицельный навигационный комплекс и система сигнализации о пожаре соединены с входящей в состав выходного блока системой автоматического управления, причем система дистанционного управления связана с пультом управления системой.