ПРИЦЕЛЬНО-НАВИГАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО САМОЛЕТА Российский патент 2005 года по МПК G01C23/00 B64C15/00 B64D7/00 

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к комплексам бортового радиоэлектронного оборудования, обеспечивающим навигацию и наведение самолета и применение средств противодействия.

В наиболее близком аналоге, приведенном в книге Бабича О.А. «Обработка информации в навигационных комплексах», Москва, Машиностроение, 1991 г., стр.6-16, 391-507, представлен прицельно-навигационный комплекс бортового оборудования, содержащий комплект многофункциональных индикаторов, индикатор на лобовом стекле, телевизионную камеру закабинного обзора, органы оперативного управления, комплект обзорно-прицельных средств (визуальных, оптико-электронных, радиотехнических и др.), комплект навигационно-пилотажных средств (инерциальных, воздушных, спутниковых, радиотехнических и др.), переносной носитель исходных данных, систему управления средствами противодействия, вычислительную систему, обеспечивающую прием, передачу и информационный обмен между оборудованием комплекса по каналу информационного обмена. Вычислительная система содержит взаимосоединенные по магистрали вычислительного информационного обмена вычислительно-логические модули ввода-вывода и управления информационным обменом, объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации. Комплекс обеспечивает формирование навигационной, пилотажной и прицельной информации, ее представление на многофункциональных индикаторах, управление самолетом через органы оперативного управления и применением средств противодействия через систему управления средствами противодействия.

К недостаткам наиболее близкого аналога относятся:

- невозможность применения средств противодействия при потере контакта с целью, особенно при отказах и отключениях локационных средств по тактическим соображениям;

- фактическая неработоспособность комплекса (при сохранении исправности) при неработоспособности системы воздушных сигналов (из состава комплекта навигационно-пилотажных средств), например, при выполнении маневров на больших углах атаки и скольжения;

- неэффективная работа экипажа в сложных и опасных ситуациях учебно-тренировочной и боевой обстановки.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей комплекса и, как следствие этого, повышение эффективности использования многофункциональных самолетов, снабженных данным прицельно-навигационным комплексом.

Достигается указанный результат тем, что прицельно-навигационный комплекс многофункционального самолета, содержащий взаимосоединенные входами-выходами по каналу информационного обмена комплект многофункциональных индикаторов, индикатор на лобовом стекле, телевизионную камеру закабинного обзора, органы оперативного управления, комплект обзорно-прицельных средств, комплект навигационно-пилотажных средств, переносной носитель исходных данных, систему управления средствами противодействия, вычислительную систему, включающую взаимосоединенные входами-выходами по магистрали вычислительного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом, другой вход-выход которого является входом-выходом вычислительной системы, дополнительно снабжен введенными в состав вычислительной системы вычислительно-логическими модулями синтезирования параметров движения относительно воздушной среды, синтезирования параметров целеуказания, управления ситуациями боевой обстановки, управления учебно-тренировочными ситуациями, взаимосоединенными между собой и с вычислительно-логическими модулями объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом по магистрали вычислительного информационного обмена.

На чертеже представлена блок-схема прицельно-навигационного комплекса самолета, содержащего:

1 - комплект многофункциональных индикаторов МФИ,

2 - индикатор на лобовом стекле ИЛС,

3 - телевизионную камеру закабинного обзора ТКО,

4 - органы оперативного управления ООУ,

5 - комплект обзорно-прицельных средств КОПС,

6 - комплект навигационно-пилотажных средств КНПС,

7 - переносной носитель исходных данных ПНИД,

8 - систему управления средствами противодействия СУСП,

9 - канал информационного обмена КИО,

10 - вычислительную систему ВС, включающую нижеследующие вычислительно-логические модули (ВЛМ):

11 - ВЛМ объединенной базы данных ОБД,

12 - ВЛМ формирования навигационно-пилотажных параметров ФНПП,

13 - ВЛМ ввода-вывода и управления информационным обменом ВВУИО,

14 - ВЛМ формирования прицельно-пилотажных параметров ФППП,

15 - ВЛМ формирования отображаемой информации ФОИ,

16 - ВЛМ синтезирования параметров движения относительно воздушной среды СПВС,

17 - ВЛМ синтезирования параметров целеуказания СПЦУ,

18 - ВЛМ управления ситуациями боевой обстановки УСБО,

19 - ВЛМ управления учебно-тренировочными ситуациями УУТС,

20 - магистраль вычислительного информационного обмена МВИО.

Информационная взаимосвязь всего оборудования комплекса осуществляется по КИО 9, включающего механические, электромеханические, электрические и естественные связи.

МФИ 1 содержит «n» многофункциональных индикаторов с цветными жидкокристаллическими экранами (ЖКЭ). Количество «n» и размеры ЖКЭ определяются тактико-техническими требованиями каждого типа многофункционального самолета, снабжаемого данным прицельно-навигационным комплексом.

Все «n» многофункциональных индикаторов в зависимости от режимов работы, задаваемых автоматически от ВС 10 или нажатием летчиком (оператором) режимных кнопок-клавиш (сенсорных кнопок), могут функционировать в одинаковых или различных режимах, например «индикатор тактической обстановки», «многофункциональный пульт управления», «индикатор комплексной информационной сигнализации».

ИЛС 2 является стандартным коллиматорным индикатором отображения на полупрозрачный экран поступающей от ВС 10 навигационно-пилотажной, прицельной и тактической информации на фоне видимого через лобовое стекло окружающего пространства, изображение которого фиксируется ТКО 3, при этом изображение с ТКО 3 может быть передано через КИО 9 на один из МФИ 1.

ООУ 4 включает ручки управления средствами механизации самолета с гашетками наведения прицельных средств на цель.

КОПС 5 включает оптико-локационные, лазерные, визирные (например, нашлемная система целеуказания, очки ночного видения) и другие средства обзора окружающего пространства, фиксацию, идентификацию и сопровождение воздушных и наземных целей, при этом параметры целеуказания и кадры видеообстановки через КИО 9 поступают в ВС 10.

КНПС 6 включает различные (инерциальные, радиотехнические, спутниковые, воздушные) датчики и системы, измеряющие параметры движения самолета, которые с входа-выхода КНПС 6 через КИО 9 поступают на вход-выход ВС 10.

ПНИД 7 является носителем полетных заданий с долговременной репрограммируемой памятью (типа стандартных флеш-карт), подготавливаемые на наземных пунктах планирования полетных заданий. Введенные в ПНИД 7 данные параметров каждого полета и исходные данные для оборудования, заданных целей, применяемых средствах противодействия и другие данные для выполнения полета по плану и при возникновении нештатных ситуаций, которые с входа-выхода ПНИД 7 через КИО 9 поступают на вход-выход ВС 10.

СУСП 8 осуществляет подготовку и применение средств противодействия, выдачу данных о состоянии имеющихся на борту средств противодействия, их контроль, плановый и аварийный сброс; взаимодействия СУСП 8 с ВС 10 осуществляется по КИО 9.

ВС 10 является вычислительной системой на основе цифровых вычислителей моноблочного или многоблочного разнесенного исполнения, при этом вычислительно-логические модули (ФНПП 12, ФППП 14, ФОИ 15, СПВС 16, СПЦУ 17, УСБО 18, УУТС 19) исполнены по стандартным вычислительным схемам на основе процессоров и запоминающих устройств; ОБД 11 выполнена на стандартном долговременном запоминающем устройстве, хранящем оперативные данные, поступившие с ПНИД 7, и долговременные данные стационарных ситуаций боевых и учебно-тренировочных полетов; ВВУИО 13 через один вход-выход осуществляет прием, преобразование и передачу данных во взаимодействующее оборудование через вход-выход ВС 10 по КИО 9, а другой вход-выход ВВУИО 13 подключен к МВИО 20, осуществляющим информационный обмен между всеми вычислительно-логическими модулями ВС 10. В ФНПП 12 осуществляется комплексная обработка информации от КНПС 6, КОПС 5, ПНИД 7, ОБД 11 и формируются навигационно-пилотажные параметры, поступающие по МВИО 20 в ФОИ 15.

В ФППП 14 осуществляется комплексная обработка информации от КОПС 5, КНПС 6, ПНИД 7, ОБД 11 и формируются прицельно-пилотажные параметры, поступающие по МВИО 20 в ФОИ 15.

В ФОИ 15 по данным, полученным по МВИО 20 от ОБД 11, ФНПП 12, ФППП 14 и от взаимодействующего оборудования через КИО 9, ВВУИО 13, формируются обобщенные мнемокадры функциональной, цифробуквенной, телевизионной информации при необходимости совмещенной с аэронавигационной картой местности и представлениям многофункционального пульта управления. Сформированные мнемокадры изображений в текущем времени с входа-выхода ФОИ 15 через МВИО 20, ВВУИО 13, КИО 9 поступают в МФИ 1 и ИЛС 2 для отображения на экранах с целью принятия решения экипажем для работы с оборудованием самолета и комплекса через обрамляющие экраны многофункциональных индикаторов органы управления (сенсорные кнопки, кнопки-клавиши) и ООУ 4.

Во взаимосвязи ОБД 11, ФНПП 12 через МВИО 20 с СПВС 16 в СПВС 16 при функционирующем оборудовании КНПС 6 осуществляется выделение стационарных составляющих скорости ветра по заданным в ОБД 11 пространственно-временным моделям, соответственно при выходе в зону недостоверной работы аэрометрических датчиков системы воздушных сигналов (из состава КНПС 6) при наличии текущих составляющих путевых скоростей V_Пi формируются синтезированные воздушные параметры, составляющие скорости самолета , угол атаки и угол скольжения , поступающие с выхода СПВС 16 через МВИО 20 в ФНПП 12 и ФППП 14 для формирования навигационно-пилотажных и прицельно-пилотажных параметров и соответственно в ФОИ 15 для их последующего представления в составе обобщенных мнемокадров на экранах МФИ 1 и ИЛС 2.

Во взаимосвязи ОБД 11, ФНПП 12, ФППП 14 с СПЦУ 17 через МВИО 20 при функционирующем оборудовании КОПС 5 в СПЦУ 17 формируются пространственно-временные модели движения воздушных и наземных целей (скорость движения цели), (расстояние от самолета до цели), соответственно при отключении (отказах) локационных или визирующих средств из состава КОПС 5 в СПЦУ 17 формируются синтезированные параметры целеуказания , обеспечивающие целеуказание при невидимости (отсутствии локации) цели. Синтезированные параметры R_Ci с выхода СПЦУ 17 через МВИО 20 поступают в ФППП 14 для формирования прицельно-пилотажных параметров и, соответственно, в ФОИ 15 для их последующего представления в составе обобщенных мнемокадров на экранах МФИ 1 и ИЛС 2.

Во взаимосвязи КОПС 5 через КИО 9, ВВУИО 13, МВИО 20 с УСБО 18 в УСБО 18, например, при обнаружении и сопровождении нескольких воздушных или наземных целей осуществляется выбор наиболее опасной (важной) цели, назначаются средства поражения, назначается способ и порядок выполнения боевого маневрирования, назначается порядок работы со средствами КОПС 5, формируются циклограммы подготовки и применения средств поражения. Выработанные в УСБО 18 команды через МВИО 20 поступают в ФОИ 15 и, соответственно, в составе обобщенных мнемокадров через МВИО 20, ВВУИО 13, КИО 9 поступают на МФИ 1, ИЛС 2 для принятия решения летчиком (оператором), который через ООУ 4 обеспечивает управление сложившейся ситуацией полета.

В УУТС 19 при наземных тренировках и учебных тренировках в полете задаются воздушные и наземные цели, назначается способ и порядок боевого маневрирования, формируются циклограммы подготовки и применения (реального и виртуального) средств поражения. Выработанные в УУТС 19 команды через МВИО 20 поступают в ФОИ 15 и, соответственно, в составе обобщенных мнемокадров через МВИО 20, ВВУИО 13, КИО 9 поступают на МФИ 1, ИЛС 2 для принятия решения обучаемым членом экипажа, правильность принятия решений которым оценивается инструктором.

Таким образом, на примерах технической реализации показано достижение технического результата. Дополнительно введенные в состав ВС 10 вычислительно-логические модули СПВС 16, СПЦУ 17, УСБО 18, УУТС 19 обеспечивают значительное расширение функциональных возможностей прицельно-навигационного комплекса бортового оборудования многофункционального самолета при осуществлении боевых действий и учебно-тренировочных процессов.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к аппаратуре бортового радиоэлектронного оборудования, обеспечивающей навигацию и наведение самолета, а также применение средств противодействия. Комплекс содержит взаимосоединенные входами-выходами по каналу информационного обмена комплект многофункциональных индикаторов, индикатор на лобовом стекле, телевизионную камеру закабинного обзора, органы оперативного управления, комплект обзорно-прицельных средств, комплект навигационно-пилотажных средств, переносной носитель исходных данных, систему управления средствами противодействия и вычислительную систему. Последняя включает в себя взаимосоединенные входами-выходами по магистрали вычислительного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом, синтезирования параметров движения относительно воздушной среды, синтезирования параметров целеуказания, управления ситуациями боевой обстановки и управления учебно-тренировочными ситуациями. Данный комплекс обладает расширенными функциональными возможностями, позволяет повысить эффективность использования многофункциональных самолетов. 1 ил.

Прицельно-навигационный комплекс многофункционального самолета, содержащий взаимосоединенные входами-выходами по каналу информационного обмена комплект многофункциональных индикаторов, индикатор на лобовом стекле, телевизионную камеру закабинного обзора, органы оперативного управления, комплект обзорно-прицельных средств, комплект навигационно-пилотажных средств, переносной носитель исходных данных, систему управления средствами противодействия, вычислительную систему, включающую взаимосоединенные входами-выходами по магистрали вычислительного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом, другой вход-выход которого является входом-выходом вычислительной системы, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен введенными в состав вычислительной системы вычислительно-логическими модулями синтезирования параметров движения относительно воздушной среды, синтезирования параметров целеуказания, управления ситуациями боевой обстановки, управления учебно-тренировочными ситуациями, взаимосоединенными между собой и с вычислительно-логическими модулями объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом по магистрали вычислительного информационного обмена.