АВИАЦИОННЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ИНДИКАТОР Российский патент 2006 года по МПК B64D45/00 G01C21/00 

Изобретение относится к области авиационного приборостроения, в частности к внутрикабинным приборам электронной индикации отображения параметров состояния летательного аппарата, бортового оборудования, радиолокационной обстановки.

Наиболее близким аналогом является авиационный многофункциональный индикатор, описанный в патенте РФ №2181093 [1].

Данный индикатор, выполнен на базе жидкокристаллического экрана (в дальнейшем ЖКЭ), содержит блок управления режимами работы, магистраль информационного обмена, вычислительные модули базы исходных данных, блоки управления устройствами экрана, формирования индикационных кадров, ввода-вывода управления информационным обменом, формирователь перевернутых индикационных кадров, синтезирования бортовых приборов, синтезирования многофункционального пульта управления, формирования изображений, совмещенных с аэронавигационной картой местности, формирования комбинированных изображений.

Недостатком данного индикатора являются ограниченные возможности в представлении информации на экране индикатора, обусловленные отсутствием метеоинформации, а также совмещенной информации от различных источников.

Задачей изобретения является создание многофункционального индикатора, обладающего расширенными функциональными возможностями и улучшенной информативностью изображения.

Технический результат выражается в увеличении надежности пилотирования летательного аппарата.

Достигается указанный результат тем, что авиационный многофункциональный индикатор, содержащий жидкокристаллический экран, блок управления режимами работы, блок управления устройствами экрана, взаимосоединенные входами-выходами по магистрали информационного обмена вычислительные модули базы исходных данных, ввода-вывода-управления информационным обменом, соединенный своими входами-выходами с входами блока управления режимами работы, дополнительно снабжен устройством сглаживания изображений, подключенными входами-выходами к магистрали информационного обмена адаптером информации о рельефе земной поверхности, адаптером телевизионной информации, адаптером радиолокационной метеоинформации, устройством совмещения и наложения изображений, которое своими входами-выходами дополнительно соединено видеомагистралью с графическим процессором и магистралью видеоинформации фонового изображения с адаптерами информации о рельефе земной поверхности, телевизионной информации, радиолокационной метеоинформации, причем устройство сглаживания изображений соединено с устройством графического процессора.

Особенностью заявляемого индикатора является наличие автономной видеомагистрали, соединяющей устройство совмещения и наложения изображений с графическим процессором, а также магистрали видеоинформации фонового изображения, соединяющей адаптеры телевизионной информации, информации о рельефе земной поверхности и радиолокационной метеоинформации.

Другой особенностью заявляемого индикатора является наличие адаптера радиолокационной метеоинформации.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором обозначены:

1 - жидкокристаллический экран ЖКЭ,

2 - блок датчиков параметров ЖКЭ и органов управления БД,

3 - блок исполнительных устройств БИУ,

4 - устройство совмещения и наложения изображений УСНИ,

5 - блок управления режимами работы БУР,

6 - адаптер ввода-вывода-управления информационным обменом АВВУ,

7 - устройство графического процессора УГП,

8 - устройство сглаживания изображений УСИ,

9 - блок исходных данных БИД,

10 - адаптер радиолокационной метеоинформации АРМ,

11 - адаптер информации о рельефе земной поверхности АРЗ,

12 - адаптер телевизионной информации АТИ,

13 - магистраль командно-информационного обмена МКИО,

14 - магистраль видеоинформации фонового изображения МВФИ,

15 - магистраль видеоинформации графического процессора МВГП.

ЖКЭ 1 реализован на полноцветной активно-матричной жидкокристаллической панели.

БД 2 состоит из фотодатчиков внешней освещенности, термодатчиков ЖКЭ 1, термодатчиков ламп подсвета, термодатчиков внутреннего объема индикатора, регуляторов общей яркости и яркости фонового изображения.

БИУ 3 состоит из ламп подсвета, нагревателей ламп подсвета, нагревателя ЖКЭ 1, электровентиляторов принудительного охлаждения.

УСНИ 4 является вычислительным блоком, построенным на основе процессора. Он связан по входам-выходам 1 с МКИО 13, входами 2 и 3 с МВФИ 14 и МВГП 15. Наличие связей с другими блоками позволяет осуществлять в УСНИ 4 формирование наложенных изображений, например метеоизображение с курсом или телевизионную информацию с графической, а также совмещение изображений от различных источников информации и позиционирование фрагментов изображения на экране для реализации режима мультиэкрана.

БУР 5 может быть реализован на кнопках, расположенных преимущественно по периметру обрамления ЖКЭ 1.

АВВУ 6 является вычислительным блоком, построенным на основе процессора, и включает в свой состав контроллеры входных и выходных каналов связи с бортовой аппаратурой, а также контроллер технологического канала, используемый для перепрограммирования памяти индикатора. Процессор осуществляет первичную обработку информации, поступающей от бортовых систем, выделение параметрической информации для передачи в графический процессор. Связанный входами-выходами с МКИО 13 процессор осуществляет конфигурирование устройств, входящих в состав многофункционального индикатора, производит тестирование и начальную установку аппаратных средств, определяет режим функционирования индикатора, устанавливает масштаб и координаты изображения на экране индикатора в вычислительных устройствах АРМ 10, АРЗ 11, АТИ 12.

УГП 7 является вычислительным блоком, построенным на основе видеографического процессора, который соединен входами-выходами 1 с МКИО 13, выходами 2 с МВГП 15, входами-выходами 3 с УСИ 8, предназначен для формирования массива графических видеоданных в формате ЖКЭ 1 на основе информации, полученной по МКИО 13 от БИД 9 и АВВУ 6.

УСИ 8 представляет собой комплекс программно аппаратных средств, предназначенных для улучшения динамических свойств изображения, при отображении подвижных объектов.

БИД 9 представляет собой перепрограммируемое запоминающее устройство ППЗУ с контроллером канала, обеспечивающего связь с магистралью МКИО 13, и предназначен для хранения изображений примитивов (дуг, шкал, символов, изображений приборов и др.), а также карты местности.

АРМ 10, АРЗ 11, АТИ 12 представляют собой вычислительные блоки, связанные входами-выходами 1 с МКИО 13 и входами-выходами 2 с МВФИ 14. Эти адаптеры формируют массивы видеоданных фонового изображения в формате ЖКЭ 1. По командам с адаптера АВВУ 6 они способны перестраиваться, масштабировать изображение, изменять яркость фонового изображения по отношению к графическому изображению.

МКИО 13 магистраль типа ISA. Магистрали МВФИ 14 и МВГП 15 являются цифровыми магистралями обмена видеоинформацией.

Работа бортового многофункционального индикатора начинается с инициализации аппаратных средств, по окончании инициализации индикатор переходит в режим самотестирования встроенными средствами контроля. Результаты контроля по МКИО 13 выдаются в АВВУ 6. При отрицательных результатах контроля индикатор формирует информацию об отказе в каналы связи с бортовым оборудованием. При положительных результатах контроля формируется сигнал исправности индикатора, и блоки, входящие в его состав, переводятся в рабочий режим, задаваемый АВВУ 6.

В зависимости от набора внешних разовых команд и информации в линиях связи АВВУ 6 выбирает программу функционирования индикатора и устанавливает требуемые режимы функционирования узлов и блоков. В блоке АТИ 12 производится установка количества принимаемых линий и стандарт принимаемой информации, также устанавливается предварительный формат изображения и базовая точка на экране индикатора. В блоках АРМ 10 и АР3 11 производится установка режима отображения информации (сектор, полукруг и др.), базовой точки отображения информации на экране индикатора и формата фонового изображения. После окончания установок АВВУ 6 переходит в режим приема информации от бортового оборудования, проводит первичную обработку полученной информации, передает по МКИО 13 во входящие в состав индикатора узлы и блоки команды об их перенастраивании и информацию для построения графического изображения. УГП 7 на основании полученной информации от АВВУ 6 формирует в оперативном запоминающем устройстве ОЗУ видео информацию, эквивалентную изображению на экране индикатора. Из видео ОЗУ УГП 7 информация по МВГП 15 передается в УСНИ 4. С целью исключения динамического дрейфа перемещающихся фрагментов изображения и облегчения восприятия наклонных линий в состав индикатора введен УСИ 8.

АТИ 12, АРЗ 11, АРМ 10, получая информацию по собственным линиям связи, производят обработку получаемой информации и выдают информацию по магистрали МВФИ 14 в устройство накопления фоновой информации УСНИ 4. Информация от БД 2 поступает в УСНИ 4 на входы масштабирующих усилителей в аналоговом виде и далее на АЦП. АЦП преобразует входные сигналы из аналоговой в цифровую форму. Под управлением микроконтроллера выходы АЦП циклически опрашиваются. По полученным данным выбирается алгоритм управления БИУ 3 (включаются или выключаются нагреватели ламп и нагреватели ЖКЭ 1, включаются - выключаются вентиляторы принудительного охлаждения, задается режим свечения ламп подсвета). Кроме этого, УСНИ 4 по командам от АВВУ 6, получаемым по магистрали МКИО 13, из информации, получаемой им по МВФИ 14 и МВГП 15, формирует изображение на экране индикатора в требуемом виде, реализует режим мультиэкрана (мультиоконного) изображения, когда на экран индикатора одновременно выводится информация от различных источников.

Управление режимами индикатора может осуществляться как от блока БУР 5, так и от бортовых систем по линиям связи с бортовым оборудованием. Информация о состоянии БУР 5 через АВВУ 6 выдается по линиям связи в сопрягаемое с ним бортовое оборудование.

Введение 2-х магистралей обмена видеоданными МВФИ 14 и МВГП 15 и устройства совмещения и наложения информации УСНИ 4 позволяет осуществлять раздельную регулировку фрагментов изображения без уменьшения общей яркости, а также значительно увеличить количество выводимой информации на экран ЖКЭ 1 в масштабе реального времени в режиме мультиэкрана.

Дополнительно введенный в заявляемое устройство адаптер радиолокационной метеоинформации позволяет расширить функциональные возможности индикатора, что способствует увеличению безопасности пилотирования летательного аппарата в плохих метеоусловиях.

Источник информации

1. Патент РФ №2181093 «Авиационный многофункциональный индикатор», публ. 10.04.2002, МПК B 64 D 45/00, G 01 C 21/00.

Изобретение относится к области авиационного приборостроения, в частности к внутрикабинным приборам электронной индикации отображения параметров состояния летательного аппарата, бортового оборудования, радиолокационной обстановки. Индикатор содержит жидкокристаллический экран и блок управления режимами работы. В его состав также входят взаимосоединенные входами-выходами по магистрали информационного обмена вычислительные модули базы исходных данных и ввода-вывода-управления информационным обменом. Блок управления режимами работы соединен с устройством ввода-вывода-управления информационным обменом. Индикатор дополнительно снабжен устройством сглаживания изображений, а также подключенными входами-выходами к магистрали информационного обмена адаптером информации о рельефе земной поверхности, адаптером телевизионной информации, адаптером радиолокационной метеоинформации и устройством совмещения и наложения изображений. Последнее своими входами-выходами дополнительно соединено с жидкокристаллическим экраном, блоком датчиков и органов управления и блоком исполнительных устройств, видеомагистралью - с графическим процессором и магистралью видеоинформации фонового изображения - с адаптерами информации о рельефе земной поверхности, телевизионной информации, радиолокационной метеоинформации. Устройство сглаживания изображений соединено с графическим процессором. Предложенный индикатор характеризуется расширенными функциональными возможностями и обеспечивает улучшенную информативность изображения. 1 ил.

Авиационный многофункциональный индикатор, содержащий жидкокристаллический экран и блок управления режимами работы, а также взаимосоединенные входами-выходами по магистрали информационного обмена вычислительные модули базы исходных данных и ввода-вывода-управления информационным обменом, причем блок управления режимами работы соединен с устройством ввода-вывода-управления информационным обменом, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен устройством сглаживания изображений, а также подключенными входами-выходами к магистрали информационного обмена адаптером информации о рельефе земной поверхности, адаптером телевизионной информации, адаптером радиолокационной метеоинформации и устройством совмещения и наложения изображений, которое своими входами-выходами дополнительно соединено с жидкокристаллическим экраном, блоком датчиков и органов управления и блоком исполнительных устройств, видеомагистралью - с графическим процессором и магистралью видеоинформации фонового изображения - с адаптерами информации о рельефе земной поверхности, телевизионной информации и радиолокационной метеоинформации, причем устройство сглаживания изображений соединено с графическим процессором.