ПРИЦЕЛЬНО-НАВИГАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО САМОЛЕТА Российский патент 2006 года по МПК G01C23/00 B64C15/00 B64D7/00 

Изобретение относится к области авиационного приборостроения, а именно к комплексам бортового оборудования двухместных многофункциональных самолетов тактического назначения, обеспечивающих наведение и применение средств противодействия.

В наиболее близком аналоге, приведенном в сборнике "Новости зарубежной науки и техники", серия "Авиационная и ракетная техника", ЦАГИ, № 19 (1593), 1988 г., стр.1-9, представлен комплекс оборудования двухместного многофункционального самолета F-15E, включающий взаимосоединенные по бортовому каналу информационного обмена индикационную информационно-управляющую систему летчика, индикационную информационно-управляющую систему оператора, комплекс навигационно-пилотажных средств, комплекс обзорно-прицельных средств, систему управления средствами противодействия и бортовую вычислительную систему, включающую 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.

Приведенный комплекс бортового оборудования обеспечивает навигацию, пилотирование самолета и последовательную подготовку оператором и пуск летчиком средств противодействия, но при отказах и отключении входящих в состав комплекса систем уменьшается возможность выполнения поставленных задач, а последовательное решение боевых задач ведет к снижению эффективности использования самолета.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей и, как следствие этого, повышение эффективности использования двухместного многофункционального самолета, снабженного предлагаемым навигационным комплексом.

Достигается указанный результат тем, что прицельно-навигационный комплекс оборудования многофункционального самолета, содержащий взаимосоединенные входами-выходами по бортовому каналу информационного обмена индикационную информационно-управляющую систему летчика, индикационную информационно-управляющую систему оператора, комплекс навигационно-пилотажных средств, комплекс обзорно-прицельных средств, систему управления средствами противодействия, бортовую 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 бортовой вычислительной системы, дополнительно снабжен введенными в состав бортовой вычислительной системы вычислительно-логическими модулями взаимной коррекции навигационных и прицельных параметров, взаимного синтеза навигационных и прицельных параметров, формирования допустимых параметров состояния самолета, одновременного координированного применения средств противодействия, взаимосвязанных входами-выходами между собой и вычислительно-логическими модулями объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, ввода-вывода и управления информационным обменом, формирования прицельно-пилотажных параметров и формирования отображаемой информации по магистрали вычислительного информационного обмена.

На чертеже представлена блок-схема прицельно-навигационного комплекса, включающего: 1 - индикационная информационно-управляющая система летчика ИИУСЛ, 2 - индикационная информационно-управляющая система оператора ИИУСО, 3 - комплекс навигационно-пилотажных средств КНПС, 4 - комплекс обзорно-прицельных средств КОПС, 5 - система управления средствами противодействия СУСП, 6 - комплекс взаимодействующего оборудования КВДО (в состав данного прицельно-навигационного комплекса не входит), 7 - бортовой канал информационного обмена БКИО, 8 - бортовая вычислительная система БВС, включающая нижеследующие вычислительно-логические модули (ВЛМ), 9 - ВЛМ объединенной базы данных ОБД, 10 - ВЛМ формирования навигационно-пилотажных параметров ФНПП, 11 - ВЛМ ввода-вывода и управления информационным обменом ВВУИО, 12 - ВЛМ формирования прицельно-пилотажных параметров ФППП, 13 - ВЛМ формирования отображаемой информации ФОИ, 14 - ВЛМ взаимной коррекции навигационных и прицельных параметров ВКНПП, 15 - ВЛМ взаимного синтеза навигационных и прицельных параметров ВСНПП, 16 - ВЛМ формирования допустимых параметров состояния самолета ФДПСС, 17 - ВЛМ одновременного координированного применения средств противодействия ОКПСП, 18 - магистраль вычислительного информационного обмена МВИО.

Взаимодействие между агрегатами комплекса и с КВДО 6 осуществляется по БКИО 7, обеспечивающего все необходимые виды электрических и механических взаимодействий. Взаимодействие между ВЛМ БВС 8 осуществляется по МВИО 18, обеспечивающей проведение вычислительных процессов с требуемым быстродействием.

Порядок взаимодействия по БКИО 7 и МВИО 18 осуществляется ВВУИО 11, обеспечивающего управление БКИО 7 и МВИО 8, соответственно по одному и другому входам-выходам ВВУИО 11.

ИИУСЛ 1, ИИУСО 2 выполнены по концепции взаимозаменяемости и параллельной работы членов экипажа (летчик, оператор) содержат многофункциональные цветные индикаторы отображения синтезированных информационных кадров (сформированных в ФОИ 13) с кнопками-клавишами (или сенсорными кнопками) вызова, назначение режимов и управления ими, коллиматорный индикатор на лобовом стекле, многофункциональные пульты управления режимами работы комплекса, входящих в его состав агрегатов и взаимодействующим оборудованием из состава КВДО 6, органы оперативного управления самолетом, двигателем, сопрягаемыми агрегатами. По информационным кадрам на экранах многофункциональных индикаторов, индикаторе на лобовом стекле, табло подсказок на многофункциональных пультах управления летчик и оператор обеспечивают формирование управляющих сигналов, которые с входа-выхода ИИУСЛ 1 и ИИУСО 2 через БКИО 7 поступают на входы-выходы КНПС 3, КОПС 4, СУСП 5, БВС 8, КВДО 6.

КНПС 3 содержит системы и датчики параметров состояния самолета и воздушной среды, сигналы которых с входа-выхода КНПС 3 через БКИО 7 поступают в БВС 8 и в КВДО 6.

КОПС 4 содержит обзорно-прицельные средства, обеспечивающие обнаружение, селекцию и сопровождение наземных, надводных, воздушных целей и ориентиров, формирует параметры относительного движения самолета относительно целей, составляющие скоростей движения целей, которые с входа-выхода КОПС 4 по БКИО 7 поступают в БВС 8 и в КВДО 6.

СУСП 5 по поступившим сигналам формирует сигналы на подготовку и применение средств активного и пассивного противодействия (ракетное, бомбовое, пушечное вооружение, дипольные отражатели радиолокационного излучения, ложные имитаторы, средства постановки помех), которые с входа-выхода СУСП 5 через БКИО 7 поступают в БВС 8 и в КВДО 6.

КВДО 6 является взаимодействующим оборудованием, не входящим в состав данного прицельно-навигационного комплекса - исполнительные агрегаты самолета, двигательной установки, средств противодействия, устройства контроля и записи информации, средства связи с взаимодействующими самолетами и наземными пунктами управления и наведения; взаимообмен с взаимодействующими агрегатами в составе КВДО 6 осуществляется через его вход-выход на БКИО 7.

БВС 8 является цифровым вычислителем моноблочного или многоблочного разнесенного исполнения, содержит вычислительно-логические модули (ВЛМ) и МВИО 18, выполненные на стандартных элементах, например, на процессорах и запоминающих устройствах. ОБД 9 выполнена на стандартном долговременном запоминающем устройстве, хранящем долговременные данные стандартных ситуаций, систем, средств противодействия и оперативные данные, введенные перед полетом с наземных пунктов подготовки полетных заданий, при этом ввод осуществляется от КВДО 6 через БКИО 7, ВВУИО 11, МВИО 18.

ВВУИО 11 через один вход осуществляет прием, преобразование и передачу данных во взаимодействующее оборудование комплекса через вход-выход БВС 8 и БКИО 7, а другой вход-выход ВВУИО 11 подключен к МВИО 18, осуществляющего информационный обмен между ВЛМ БВС 8.

По данным, поступившим с КНПС 3 и с ОБД 9 на вход-выход ФНПП 10, осуществляется формирование навигационно-пилотажных параметров (координаты местоположения, составляющие скорости движения, углы эволюций) самолета, которые с входа-выхода ФНПП 10 через МВИО 18 поступают во взаимодействующие ВЛМ БВС 8.

По данным, поступившим с КОПС 4, КНПС 3, ОБД 9 на вход-выход ФППП 12, осуществляется формирование прицельно-пилотажных параметров (координаты и составляющие скоростей относительно целей и ориентиров, параметры для управления самолетом, подготовкой и применением средств противодействия), которые с входа-выхода ФППП 12 через МВИО 18 поступают во взаимодействующие ВЛМ БВС 8.

В ФОИ 13 по данным, полученным по МВИО 18 от ОБД 9, ФНПП 10, ФППП 12 и от взаимодействующего оборудования через БКИО 7, ВВУИО 11, МВИО 18 формируются обобщенные мнемокадры функциональной, цифробуквенной, телевизионной информации, совмещаемой с аэронавигационной картой местности. Сформированные мнемокадры изображений в текущем времени с входа-выхода ФОИ 13 через МВИО 18, ВВУИО 11, БКИО 7 поступают на отображающие средства ИИУСЛ 1 и ИИУСО 2 для отображения на экранах с целью принятия решений членами экипажа по работе с оборудованием самолета и комплекса воздействием на органы оперативного управления самолетом и органы управления многофункциональных пультов и многофункциональных индикаторов.

В ВКНПП 14 по взаимосвязи с ФНПП 10 и ФППП 12 через МКИО 18 осуществляется корректировка навигационно-пилотажных и прицельных данных, например при локации средствами КОПС 4 неподвижных целей (ориентиров) осуществляется коррекция координат местоположения, горизонтальных составляющих скорости движения самолета и географического курса. Соответственно по откорректированным навигационным данным формируются параметры целеуказания на цели с заданными координатами и ориентирами, которые с входа-выхода ВКНПП 14 через МВИО 18 поступают соответственно в ФНПП 10 и ФППП 12.

В ВСНПП 15 по взаимосвязи с ФНПП 10, ФППП 12, ВКНПП 14 через МВИО 18 осуществляется синтез навигационных и прицельных параметров при отказах и отключениях средств КНПС 3 и КОПС 4. Например, при локации подвижной цели в ФППП 12 формируется скорость движения цели, модель которой формируется в ВСНПП 15, соответственно при отказах и отключениях средств КОПС 4 по составляющим скорости самолета и скорости движения цели формируются синтезированные параметры целеуказания на нелоцируемую (невидимую) подвижную цель, которые с входа-выхода ВСНПП 15 через МВИО 18 поступают в ФППП 12. Соответственно при отказах средств формирования путевой скорости в КНПС З при работающем КОПС 4 в ВСНПП 15 формируются синтезированные составляющие путевой скорости (как разность составляющих скорости движения самолета относительно лоцируемой цели и составляющие скорости движения подвижной цели), которые с входа-выхода ВСНПП 15 через МВИО 18 поступают на вход-выход ФНПП 10.

В ФДПСС 16 по данным, поступившим на его вход-выход через МВИО 18 с входов-выходов ОБД 9, ФНПП 10, ВВУИО 11 формируются области текущих допустимых взаимосвязанных параметров движения самолета - допустимых углов атаки, скольжения, углов эволюций самолета, составляющих путевой и воздушной скорости, которые с входа-выхода ФДПСС 16 через МВИО 18 поступают на вход-выход ФОИ 13 для последующего отражения на экранах отображающих средств ИИУСЛ 1 и ИИУСО 2 с целью принятия решения экипажем для предотвращения приближения к возникновению критических ситуаций.

В ОКПСП 17 реализуется возможность одновременного координированного применения средств противодействия одним (летчик) и другим (оператор) членами экипажа. Например, в ситуационной обстановке, когда средствами КОПС 4 сопровождается важная наземная цель (танковая колонна противника) и обнаружена опасная воздушная цель (атакующий истребитель противника) по данным с ОБД 9 и ФППП 12 во взаимодействии с СУСП 5 через БКИО 7, ВВУИО 11, МВИО 18 в ОКПСП 17 осуществляется выбор из имеющихся в наличии средств активного противодействия, формирование команд на их подготовку и пуск, которые с входа-выхода ОКПСП 17 через МВИО 18 поступают в ФОИ 13, с входа-выхода которого через МВИО 18 поступают в ИИУСЛ 1 и ИИУСО 2; один и другой члены экипажа независимым нажатием исполнительных оперативных органов управления (боевые кнопки) формируют команды на пуск средств противодействия, которые с входов-выходов ИИУСЛ 1 и ИИУСО 2 через БКИО 7 поступают в СУСП 5, осуществляющего применения средств противодействия.

Таким образом, на примерах технической реализации показано достижение технического результата. Дополнительно введенные в состав БВС 8 блоки ВКНПП 14, ВСНПП 15, ФДПСС 16, ОКПСП 17 обеспечивают значительное расширение функциональных возможностей прицельно-навигационного комплекса бортового оборудования двухместного многофункционального самолета тактического назначения.

Изобретение относится к комплексам бортового оборудования, обеспечивающим навигацию, управление и наведение двухместных многофункциональных самолетов тактического назначения, а также применение средств активного и пассивного противодействия. По бортовому каналу информационного обмена взаимосоединены входами-выходами индикационная информационно-управляющая система летчика, индикационная информационно-управляющая система оператора, комплекс навигационно-пилотажных средств, комплекс обзорно-прицельных средств, система управления средствами противодействия и бортовая вычислительная система. Последняя включает в себя взаимосоединенные по магистрали вычислительного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, ввода-вывода и управления информационным обменом, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, взаимной коррекции навигационных и прицельных параметров, взаимного синтеза навигационных и прицельных параметров, формирования допустимых параметров состояния самолета и одновременного координированного применения средств противодействия. Изобретение расширяет функциональные возможности прицельно-навигационного комплекса бортового оборудования и повышает эффективность применения двухместных многофункциональных самолетов тактического назначения, снабженных данным прицельно-навигационным комплексом. 1 ил.

Прицельно-навигационный комплекс оборудования многофункционального самолета, содержащий взаимосоединенные входами-выходами по бортовому каналу информационного обмена индикационную информационно-управляющую систему летчика, индикационную информационно-управляющую систему оператора, комплекс навигационно-пилотажных средств, комплекс обзорно-прицельных средств, систему управления средствами противодействия, бортовую 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 бортовой вычислительной системы, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен введенными в состав бортовой вычислительной системы вычислительно-логическими модулями взаимной коррекции навигационных и прицельных параметров, взаимного синтеза навигационных и прицельных параметров, формирования допустимых параметров состояния самолета, одновременного координированного применения средств противодействия, взаимосвязанных входами-выходами между собой и вычислительно-логическими модулями объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, ввода-вывода и управления информационным обменом, формирования прицельно-пилотажных параметров и формирования отображаемой информации по магистрали вычислительного информационного обмена.