СПОСОБ ЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ САМОЛЕТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОСРЕДСТВОМ КУРСОРА Российский патент 2005 года по МПК B64C19/00 G08B23/00 

Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике и может быть применена не только в авиационном бортовом оборудовании, но и для других объектов, где требуется управлять многокомпонентными системами с целью изменения их структуры и решаемых функций с единого электронного управляющего модуля типа "курсорное устройство".

На самолетах предыдущих поколений управление системами общесамолетного оборудования осуществлялось посредством коммутации силовых (сильноточных) цепей с применением множества электромеханических коммутирующих элементов.

На перспективных самолетах с цифровым оборудованием планируется переход к управлению системами и механизацией посредством электронных слаботочных устройств, аналогичных по построению и функциям управляющим устройствам, применяемым для персональных ЭВМ типа "мышь", "джостик" или координатных систем на основе трекбола, примененного на самолете А-380 (рис.1), и сенсорного экрана, примененного на самолете Boeing 777 (рис.2) для управления электронными контрольными картами подготовки режимов полета [1].

В литературе опубликованы сведения о проработке применения курсорного управления в сочетании с управлением, посредством клавишных (кнопочных) устройств, для перспективных самолетов европейского консорциума (прототип) [2]. В литературе также опубликованы сведения о трудностях, возникающих при курсорном управлении в ситуациях с дефицитом времени, когда летчик не может быстро найти курсор на одном из многих индикаторов и точно управлять курсором, особенно в условиях болтанки; предложены способы повышения удобства и точности управления курсором посредством усовершенствованных бортовых курсорных координаторов (рис.3, 4) и окружения курсора ореолом [3].

Наиболее высокие требования к оперативности и надежности выполнения управляющих действий предъявляются в особых ситуациях (ситуациях с отказами оборудования, подающие предпосылки к авариям и катастрофам), и в сложной навигационно-тактической обстановке.

В этих ситуациях выдача экипажу информации об отказах и его управляющая реакция должны быть оперативной и безошибочной, тогда как управление перемещением курсора по всему экрану, аналогичному монитору ПЭВМ, вызывает существенное усложнение [3].

Например, задержка реакции экипажа на отказы оборудования или ошибочные действия могут ухудшить ситуацию, относимую нормами летной годности НЛГС-3 и авиационными правилами АП-25 к «усложнению условий полета» (допустимая вероятность менее 1·10^-3 на час полета) до «сложной» (допустимая вероятность менее 1·10^-5 на час полета) или «аварийной» (допустимая вероятность менее 1·10^-7 на час полета) [4].

Вместе с тем, относительно высокий уровень ложных срабатываний сигнализации об отказах не позволяет перевести бортовые комплексы на автоматическое парирование всех отказов, так как именно экипаж должен анализировать ситуацию и принимать окончательное решение.

Наведения курсора на символ отказавшего элемента и нажатие кнопки "ввод" (или "исполнение") формирует электронный сигнал в бортовую систему на локализацию аварийного состояния по программе, заложенной в каждой бортовой системе.

Процесс управления аналогично описанию [1], [2], [3] состоит из следующих элементов:

- бортовая система по внутреннему алгоритму определяет отказ своих элементов и подает сигнал в систему индикации;

- система индикации, получив сигнал, по своему алгоритму изменяет цвет символа отказавшего элемента с зеленого на желтый (например, при падении давления в тормозной системе (чертеж) эта система выдает сигнал о падении давления, система индикации дает команду на изменение цвета символа 3-го канала тормозной системы);

- летчик, получив информацию об отказе, наводит курсор на символ отказавшего элемента, дает сигнал "исполнение" - на посылку команды в самолетную систему на компенсирующие отказ действия, которые выполняются по внутреннему алгоритму самолетной системы;

- самолетная система реализует запрограммированные действия и подает в систему индикации сигнал-квитанцию; (например, тормозная система принимает сигнал и дает команду на подключение резервного насоса; давление в 3-м канале выравнивается и тормозная система дает сигнал в систему индикации на восстановление зеленого цвета символа 3-го канала).

Целью предложенного способа управления является упрощение управляющих действий, повышение оперативности, точности и безошибочности управления за счет перехода от двумерного управления курсором к управлению одномерному в ситуациях отказов элементов бортового оборудования.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом изобретении процедура управления дополняется следующими шагами (операциями);

- при получении сигнала отказа и изменении цвета символа отказавшего элемента на желтый формируют дополнительный кадр, содержащий только отказавшие элементы (чертеж);

- наведение курсора переводят из двухмерного в одномерное только внутри дополнительного кадра;

- в первоначальный момент курсор программно устанавливают на верхний в дополнительном кадре символ отказавшего элемента, а если символ в дополнительном кадре только один - то на этот символ;

- при наведении летчиком курсора в зону вокруг символа курсор автоматически центрируют на символе отказавшего элемента.

В настоящее время готовится реализация предлагаемого способа в перспективных бортовых комплексах, в частности, комплекса ИКБО-2005, предназначенного для установки на перспективные самолеты гражданской авиации России.

Литература

1. Boinq 777 Operations Manual Flight Instrumeat, Displays, Controls and Indicators D632 W001-TBC Oktober 17, 1994, р.10.10.26. (Руководство по летной эксплуатации самолета Боинг-777. Приборное оборудование, дисплеи и индикаторы, управление).

2. А 380 Inovations By Charlotte Adams, Avionics Maqazin, March 2003, p.27-30. (Новое оборудование самолета- аэробуса А-380, стр.27-30).

3. Dassault Falcon Jet's EASy Cockpit By Fred George, Businiss and Commercial Aviation, Oktober 2003, p.102-108. (Кабина с усовершенствованной авионикой EASy с самолета Фалькон компании ДАССО, стр.102-108).

4. Межгосударственный авиационный комитет. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной авиации, 1994 г.

Изобретение относится к авиационной технике. Технический результат заключается в повышении оперативности, точности и безошибочности управления за счет перехода от двумерного курсорного управления к одномерному в ситуациях отказов элементов бортового оборудования. Предлагаемый способ заключается в том, что индексы отказавших элементов в мнемокадрах индикации самолетных систем дублируют символами отказавших элементов на периферии кадра в дополнительном кадре - «зоне управления», управление курсором осуществляют только внутри зоны управления, где символы отказавших элементов расположены по прямой линии, наложение курсора на символ отказавшего элемента бортового оборудования осуществляют на каждый отказавший элемент, индицируемый в зоне управления с автоматическим центрированием курсора относительно символа отказавшего элемента при попадании курсора в окрестность символа. 1 ил.

Способ управления системами самолетного оборудования в ситуациях возникновения отказов элементов оборудования, основанный на индикации на мнемокадре символа отказавшего элемента посредством окрашивания его в желтый цвет и использовании курсорного устройства, отличающийся тем, что на периферии мнемокадра формируют дополнительную зону управления, где дублируют символы отказавших элементов, перемещение курсора осуществляют только внутри зоны управления и ограничивают одномерным дискретным движением по символам отказавших элементов, осуществляют автоматическое центрирование курсора при попадании его в окрестность символа, после чего осуществляют нажатие на кнопку «исполнение» на курсорном устройстве для подачи сигнала в систему самолетного оборудования на осуществление необходимых коммутаций для парирования отказной ситуации.