СИСТЕМА ОБЪЕКТИВНОГО КОНТРОЛЯ Российский патент 2015 года по МПК G01D9/00 

Система объективного контроля полетной информации (ПИ) относится к области измерительной техники и приборостроения, используется на летательных аппаратах (ЛА) для обработки, обобщения и хранения ПИ.

Известна система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный бортовой накопитель, пульт управления, блок контроля и контроллер защищенного бортового накопителя (патент РФ №2125238, МПК G01D 9/00, G01C 21/00, G11C 15/00, B64D 43/00, опубл. 20.01.1999 г.).

Недостатками известной системы являются ограниченные функциональные возможности.

Известна также система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный бортовой накопитель, пульт управления, блок контроля и контроллер защищенного бортового накопителя, блок обработки звуковой информации и информации (патент РФ №2173835, МПК G01D 9/00, G01C 21/00, S11C15/00, B64D 43/00, опубл. 20.09.2001 г.).

Недостатками этой системы являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью обеспечить летчика текущей ПИ, что отрицательно сказывается на оперативности принятия решений и необходимости использования наземных средств обработки.

Известна система объективного контроля, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный бортовой накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллер защищенного бортового накопителя, блок обработки звуковой информации и блок преобразования цифровой информации, блок съема информации и блок обработки ПИ (патент RU 2311616 C2, G01D 9/00, опубл. 10.03.2007 г.).

Недостатками известной системы являются ограниченные функциональные возможности, отсутствие возможности регистрации полетной видеоинформации, а также информационный радиообмен с «землей», демаскирующий ЛА в боевых условиях, и недостаточность защиты от иностранной технической разведки.

Известна система объективного контроля, содержащая связанные между собой блок сбора и преобразования информации, защищенный бортовой накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллер защищенного бортового накопителя, блок съема, блок обработки звуковой информации и блок обработки полетной видеоинформации (патент RU №2411452, МПК G01D 9/00, G01C 21/00, G11C 15/00, B64D 43/00, опубл. 10.02.2011 г.). Эта система, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату, принята за прототип.

Общим недостатком в приведенных выше известных системах регистрации ПИ являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные сохранностью ПИ только на борту в защищенном бортовом накопителе, что при аварийно-необратимом состояния ЛА в ряде случаев приводит к потере ПИ, а в большинстве остальных случаев затрудняет расследования летного происшествия из-за сложности достоверного восстановления ПИ.

Существующие способы сохранения ПИ при летном происшествии в бортовых системах объективного контроля сводятся к тому, что записанная в запоминающее устройство ПИ помещается в защитный кожух бортового накопителя, конструктивное исполнение которого должно обеспечить сохранность преобразованной измерительной, служебной и другой информация, поступившей в защищенный бортовой накопитель, который, например, для ЛА должен обеспечивать экстремальные условия хранения в соответствии с TSO C124, а это ударные нагрузки до 3400 g, температуры - до 1100°С (в течение 60 мин), 260°С (в течение 10 час), статические нагрузки до 2270 кг, воздействие проникающего удара, пребывание в морской воде на глубине 6000 м в течение 30 дней. Защищенный бортовой накопитель весит около 10,0 кг и имеет объем более 5,0 литров, выдерживает определенные нагрузки, но испытывает в момент катастрофы те же воздействия, что и ЛА, и, в ряде случаев, приводит к потерям ЛА и ПИ.

Возникает задача сохранной эвакуации носителей ПИ с ЛА и из ближней зоны от места катастрофы ЛА.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей системы и повышение достоверности результатов расшифровки записанной ПИ и точности оценки причин поведения ЛА.

Указанный технический результат достигается тем, что система объективного контроля, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный бортовой накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллер защищенного бортового накопителя, блок съема, блок обработки звуковой информации и блок обработки полетной видеоинформации, причем выход пульта управления соединен с первым входом блока сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта, первый, второй и третий входы контроллера защищенного бортового накопителя соединены, соответственно, с первым выходом блока сбора и преобразования информации, выходом защищенного бортового накопителя и первым выходом блока контроля, первый и второй выходы контроллера защищенного бортового накопителя соединены, соответственно, с первым входом защищенного бортового накопителя и с первым входом блока контроля, второй вход которого соединен со вторым выходом блока сбора и преобразования информации, второй выход блока контроля соединен со вторым входом блока сбора и преобразования информации, а третий выход блока контроля соединен с бортовой системой отображения информации, входы блока обработки звуковой информации подключены к источникам звуковой информации, а выход соединен с пятым входом контроллера защищенного бортового накопителя, третий выход и четвертый вход которого соединены с наземной аппаратурой обработки информации, при этом входы блока обработки полетной видеоинформации подключены к источникам полетной видеоинформации, а выход соединен с шестым входом контроллера защищенного бортового накопителя, четвертый выход блока сбора и преобразования информации соединен с седьмым входом контроллера защищенного бортового накопителя, второй, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены, соответственно, с первым входом блока контроля, со вторым входом блока съема, со вторым входом защищенного бортового накопителя и четвертым входом блока съема, а третий и пятый выходы блока сбора и преобразования информации соединены, соответственно, с первым входом блока съема информации с третьим входом блока съема, при этом система объективного контроля дополнительно снабжена контроллером эвакуации полетной информации, блоком автоматики, блоком коммутации, блоком кассеты с расположенным внутри него, по меньшей мере, одним катапультируемым бортовым накопителем (КБН), блоком преобразований интерфейсов и блоком передачи, при этом первый выход контроллера эвакуации ПИ соединен со вторым входом контроллера защищенного бортового накопителя и со вторым входом блока кодирования и сжатия, второй выход которого соединен с первым входом контроллера эвакуации ПИ, второй выход блока съема информации соединен со вторым входом контроллера защищенного бортового накопителя, второй выход и четвертый вход контроллера эвакуации ПИ соединены, соответственно, с первым входом блока автоматики и со вторым выходом блока автоматики, первый выход и второй вход которого соединены, соответственно, с первым входом блока коммутации и с первым выходом блока коммутации, второй вход и второй выход блока коммутации соединены, соответственно, со вторым выходом блока кассеты и со вторым входом блока кассеты, при этом первый, второй входы и первый выход блока кассет соединены, по меньшей мере, с одним КБН, третий, четвертый, пятый и шестой выходы контроллера эвакуации ПИ соединены, соответственно, с третьим входом блока преобразований интерфейсов, с первым входом блока преобразований интерфейсов, с первым входом блока кассеты и со вторым входом блока кассеты, первый выход которого соединен с третьим входом контроллера эвакуации ПИ, второй вход которого соединен с первым выходом блока преобразований интерфейсов, второй выход которого соединен с первым входом блока передачи, а третий выход - со вторым входом блока передачи, выход которого соединен со вторым входом блока преобразований интерфейсов.

При этом контроллер эвакуации ПИ на основании алгоритма, выраженного в дизъюнктивно-конъюнктивном виде и характеризующего состояние бортового оборудования и систем ЛА, формирует сигнал-команду аварийно-необратимого состояния ЛА, причем со второго выхода контроллера эвакуации ПИ сигнал-команда через блок автоматики и блок коммутации подается на второй вход блока кассеты, а с третьего выхода контроллера эвакуации ПИ сигнал-команда через блок преобразований интерфейсов подается на второй вход блока передачи.

Система объективного контроля может быть снабжена дополнительными блоками кассет, расположенными вдоль фюзеляжа ЛА, при этом каждый из дополнительных блоков кассет соединен соответствующим образом с блоком коммутации и контроллером эвакуации ПИ.

Включение в систему объективного контроля ПИ контроллера эвакуации ПИ, блока автоматики, блока коммутации, блока кассеты с расположенным внутри него, по меньшей мере, одним КБН, блока преобразований интерфейсов, блока передачи, соединенных между собой и другими блоками системы соответствующим образом, позволяет расширить функциональные возможности системы объективного контроля за счет обеспечения сохранности записанной ПИ, энергетической скрытности, упрощения и ускорения расшифровки записанной в КБН ПИ, а также повысить достоверность результатов расшифровки записанной ПИ и точность оценки причин поведения ЛА в различных режимах его применения, в том числе, в случае аварийно-необратимого состояния ЛА, приведшего к катастрофе.

Современные ЛА как военные, так и гражданские по количеству и сложности бортовых систем и оборудования, по решаемым ими задачам относятся к классу больших систем.

Большие системы - это не обязательно ЛА, это могут быть плавающие под водой подводные лодки и по воде авианосные корабли и корабли их охраны и сопровождения, это большие круизные лайнеры, на которых путешествует большое количество отдыхающих туристов; большие системы могут быть и стационарными, такими как ГЭС, АЭС и другие физические и нефизические установки, нефтяные платформы, высотные здания и т.д., но это всегда дорогостоящие и решающие ответственные задачи системы.

В силу перечисленных выше причин, такой большой системе требуется система объективного контроля с широкими возможностями как с точки зрения обработки рабочей информации, так и с позиций сохранности ее в случае катастрофического случая. Такими возможностями обладает заявленное техническое решение, которое может быть использовано, в том числе, и для указанных больших систем, а не только для ЛА. Предлагаемая система объективного контроля позволяет вывести из зоны предполагаемой катастрофы катапультируемый накопитель с полным объемом рабочей информации для последующего изучения и принятия мер, а в момент катастрофы передать на командный диспетчерский пункт радиоимпульс о случившемся.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 представлена схема алгоритма программы выработки сигнала-команды на эвакуацию ПИ;

на фиг.2 представлена структурная схема системы объективного контроля.

Во время полета системы и бортовое оборудование военного ЛА анализируется (оценивается) с точки зрения влияния их на аварийно-необратимое состояние ЛА, т.е. такого состояния ЛА, когда не может быть продолжено выполнение полетного задания, и летчику в соответствии с инструкцией рекомендуется покинуть ЛА.

В предлагаемой системе объективного контроля по сигналу-команде С-К аварийно-необратимого состояния ЛА, вырабатываемого контроллером эвакуации ПИ без участия летчика, происходит удаление (отстрел) КБН с записанной ПИ и передача на землю узкополосного высокоскоростного радиоимпульса информации (далее по тексту радиоимпульса) о пространственно-временных данных места катастрофы. Такая защита ПИ в КБН с радиомаячком ограниченного радиуса действия и с радиосообщением на командный пункт (КП) о месте, времени, скорости, направлении полета, признаке борта ЛА и некоторых других подробностях катастрофы позволяет сохранить для расшифровки носители информации в рабочем состоянии, что является несомненным достоинством предлагаемого технического решения.

С-К на механическое катапультирование и одновременно на радиоимпульс вырабатывается контроллером эвакуации полетной информации на основании алгоритма анализа состояния ЛА, записанного в дизъюнктивно-конъюнктивной форме, который может быть представлен, например, в следующем виде:

$$С-К:\left(\left(A_i\vee \dots \vee \left(A_{i+1}\wedge A_{i+2}\right)\vee \dots \vee A_n\right)\vee \left(\left(B_j\wedge B_{j+1}\right)\vee \dots \vee B_m\right)\right)\wedge \left(C_{p-1}\wedge C_p\right)\wedge \left(D_{q-1}\wedge D_q\right);\left(1\right)$$

где A_i - безусловно катастрофическое состояние ЛА, вызванное отказом i-ой системы или оборудования ЛА, i=1, …, n;

B_j - условно катастрофическое состояние ЛА, вызванное отказом j-ой системы или оборудования ЛА, j=1, …, m;

С_р - подпрограмма взлета, p=1, …, s;

C_p-1 - условие запрета действия С-К, p=1, …, s;

D_q, D_q-1 - условия эвакуации ПИ-отстрела КБН, q=1, …, r;

n, m - количество безусловно и условно катастрофических состояний систем и оборудования, соответственно;

s, r - количество условий действия сигнала-команды и условий эвакуации - отстрела КБН, соответственно;

∨ - обозначение условия ИЛИ;

∧ - обозначение условия И.

На фиг.1 подпрограмма запрета начала перехода к оценке состояния ЛА обозначена оператором C_p-1.

После снятия запрета начала оценки состояния ЛА, система переходит в C_p - подпрограмму взлета, где t_o, t_в, t_m, t_j, (j+i) - времена задержек, Δt - интервал, на который происходит задержка.

Дизъюнктивно связанная последовательность опроса операторов безусловно катастрофического состояния от A₁ до A_n охватывает как самостоятельные, одиночные системы A_i, так и группы конъюнктивно связанных между собой систем и оборудования ЛА в выработке сигнала совместного аварийного отказа.

Дизъюнктивно связанная последовательность опроса операторов условно катастрофического состояния от B₁ до B_m охватывает как самостоятельные, одиночные системы B_j, так и группы конъюнктивно связанных между собой систем и оборудования в выработке сигнала совместного аварийного отказа.

Дизъюнктивно связанные между собой условия эвакуации катапультируемого бортового накопителя и радиоимпульса от оператора D₁ до D_r для каждого D_q будут каждый иметь свои условия выработки С-К эвакуации, которые на равных обуславливаются в общем случае защитой и сохранностью КБН и защитой радиоимпульса от искажений.

Система объективного контроля ПИ (см. фиг.2) содержит блок 1 сбора и преобразования информации, защищенный бортовой накопитель 2, пульт управления 3, блок контроля 4, контроллер 5 защищенного бортового накопителя, блок 6 обработки звуковой информации, блок 7 съема информации, блок 8 обработки полетной видеоинформации, блок 9 кодирования и сжатия, контроллер 10 эвакуации ПИ, блок автоматики 11, блок коммутации 12, блок кассеты 13 с расположенным внутри него, по меньшей мере, одним КБН 14, блок 15 преобразований интерфейсов и блок передачи 16.

Выход пульта управления 3 соединен с первым входом блока 1 сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта (на чертеже не показаны). Первый, второй и третий входы контроллера 5 защищенного бортового накопителя соединены, соответственно, с первым выходом блока 1 сбора и преобразования информации, выходом защищенного бортового накопителя 2 и первым выходом блока контроля 4. Первый и второй выходы контроллера 5 защищенного бортового накопителя соединены, соответственно, с первым входом защищенного бортового накопителя 2 и с первым входом блока контроля 4, второй вход которого соединен со вторым выходом блока 1 сбора и преобразования информации. Второй выход блока контроля 4 соединен со вторым входом блока 1 сбора и преобразования информации, а третий выход блока контроля 4 соединен с бортовой системой отображения информации (на чертеже не показана). Входы блока 6 обработки звуковой информации подключены к источникам звуковой информации (на чертеже не показаны), а выход - соединен с пятым входом контроллера 5 защищенного бортового накопителя. Третий выход и четвертый вход контроллера 5 защищенного бортового накопителя соединены с наземной аппаратурой обработки информации (на чертеже не показана). При этом входы блока 8 обработки полетной видеоинформации подключены к источникам полетной видеоинформации (на чертеже не показаны), а выход блока 8 обработки полетной видеоинформации соединен с шестым входом контроллера 5 защищенного бортового накопителя. Четвертый выход блока 1 сбора и преобразования информации соединен с седьмым входом контроллера 5 защищенного бортового накопителя, второй, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены, соответственно, с первым входом блока контроля 4, со вторым входом блока 7 съема информации, со вторым входом защищенного бортового накопителя 2 и четвертым входом блока 7 съема информации. Третий и пятый выходы блока 1 сбора и преобразования информации соединены, соответственно с первым входом блока 7 съема информации и с третьим входом блока 7 съема информации. Первый выход контроллера 10 эвакуации ПИ соединен со вторым входом контроллера 5 защищенного бортового накопителя и со вторым входом блока 9 кодирования и сжатия, второй выход которого соединен с первым входом контроллера 10 эвакуации ПИ. Второй выход блока 7 съема информации соединен со вторым входом контроллера 5 защищенного бортового накопителя. Второй выход и четвертый вход контроллера 10 эвакуации ПИ соединены, соответственно, с первым входом блока автоматики 11 и со вторым выходом блока автоматики 11, первый выход и второй вход которого соединены, соответственно, с первым входом блока коммутации 12 и с первым выходом блока коммутации 12. Причем второй вход и второй выход блока коммутации 12 соединены, соответственно, со вторым выходом блока кассеты 13 и со вторым входом блока кассеты 13, а первый, второй входы и первый выход блока кассеты 13 соединены, по меньшей мере, с одним КБН 14. Третий, четвертый, пятый и шестой выходы контроллера 10 эвакуации ПИ соединены, соответственно, с третьим входом блока 15 преобразований интерфейсов, с первым входом блока 15 преобразований интерфейсов, с первым входом блока кассеты 13 и со вторым входом блока кассеты 13, а первый выход блока кассеты 13 соединен с третьим входом контроллера 10 эвакуации ПИ. Второй вход контроллера 10 эвакуации ПИ соединен с первым выходом блока 15 преобразований интерфейсов, второй выход которого соединен с первым входом блока передачи 16, а третий выход блока 15 преобразований интерфейсов соединен со вторым входом блока передачи 16. Выход блока передачи 16 соединен со вторым входом блока 15 преобразований интерфейсов.

Блок 1 сбора и преобразования информации выполнен на базе микросхем коммутаторов, аналого-цифровых преобразователей и микропроцессоров. Защищенный бортовой накопитель 2 выполнен на базе микросхем энергонезависимой памяти. Пульт управления 3 и блок контроля 4, в частности, могут быть построены на базе микропроцессорных наборов, цифроаналоговых преобразователей, в качестве источников аналоговых тестовых сигналов и формирователей разовых тестовых сигналов. Контроллер 5 защищенного бортового накопителя выполнен на базе микроЭВМ с интерфейсами связи с остальными блоками системы. Блок 6 обработки звуковой информации может быть построен на базе специализированных микросхем кодеков и микропроцессора со встроенным программным обеспечением для обработки звуковой информации. В состав блока 7 съема информации входит микропроцессор и адаптер записи ПИ на съемную кассету с энергонезависимой памятью. Блок 8 обработки полетной видеоинформации может быть построен на базе микропроцессорных наборов и микроЭВМ со своим программным обеспечением для обработки полетной видеоинформации. Блок 9 кодирования и сжатия выполнен на микропроцессорных наборах.

Для повышения вероятности сохранения, получения и расшифровки записанной ПИ, позволяющей достоверно определить причины произошедшей катастрофы, в блоке кассеты 13 могут быть размещены от одного до нескольких КБН 14, имеющих энергонезависимую память и выполненных с возможность катапультирования.

Блоки 11, 12, 13 и, по меньшей мере, один катапультируемый бортовой накопитель 14 образуют канал механической эвакуации ПИ. Блок автоматики 11 канала механической эвакуации ПИ и блок коммутации 12 для управления отстрелом выполнены на микропроцессорных наборах.

Контроллер 10 эвакуации ПИ выполнен на базе микроЭВМ и микропроцессорных наборов, снабженных интерфейсами связи с блоком 15 системы преобразования интерфейсов радиоканала эвакуации ПИ и блоком передачи 16 (блока радиоканала передачи ПИ) о пространственно-временных координатах катастрофы ЛА.

Для реализации канала механической эвакуации ПИ (включающий блоки 11, 12, 13 и, по меньшей мере, один КБН 14) может быть использована известная система выброса пассивных помех, применяемая на ЛА (Цветнов В.В., Демин В.П., Куприянов A.И., Радиоэлектронная борьба. Радиомаскировка и помехозащита, М., Изд-во МАИ, 1999 г., с.88-110). КБН 14 может быть помещен (или выполнен) в виде отстреливаемого патрона. Диаметр отстреливаемого патрона в приводимой выше системе выброса помех - 50 мм, что достаточно для размещения конструктивно усиленных элементов энергонезависимой памяти, средств плавного приземления и плавучести (в случае необходимости) и маломощного радиомаячка. Содержимое отстреливаемого патрона, количество патронов (КБН 14), места их расположения будут определяться условиями применения ЛА, а также применяемыми средствами поражения противника. КБН 14 на борту ЛА может быть несколько. Располагаться они могут вдоль фюзеляжа ЛА от носовой части и отстреливаются по определенной программе в соответствии с положением ЛА относительно поверхности земли и отказавших систем и оборудования. Каждый из КБН 14 оснащается, помимо главного - энергетически независимой памяти, еще и средствами плавного приземления/приводнения, небольшим радиомаячком, работающим в режиме «свой-чужой».

Блок 15 преобразования цифровых интерфейсов и блок передачи 16 образуют радиоканал эвакуации ПИ о пространственно-временных координатах места катастрофы.

Для передачи на пункт руководителя полетов ПИ о пространственно-временных координатах КБН 14 в момент его отстрела, второй выход блока 15 преобразования цифровых интерфейсов подключен к первому (телеграфному) входу блока передачи 16. ПИ о пространственно-временных координатах места катастрофы ЛА и служебная информация обновляются на первом входе блока радиопередачи 16 через определенные интервалы времени.

Система объективного контроля работает следующим образом (показана на примере выполнения с одним КБН).

ПИ (в виде аналоговых и цифровых сигналов, разовых команд, команд управления), поступающая от датчиков и систем контролируемого объекта на информационные входы блока 1 сбора и преобразования информации, преобразуется в нем в единую цифровую форму и запоминается в оперативном запоминающем устройстве блока 1. Одновременно из полученной информации формируется сообщение для записи в защищенный бортовой накопитель 2, в энергонезависимую память блока 7 съема информации и в энергонезависимую память КБН 14 в виде информационного кадра, состоящего из набора синхрослов и информационных слов.

Программа обработки поступающей информации, программа подключения датчиков и систем, частота их опроса, структура информационного кадра, формируемая блоком 1 сбора и преобразования информации, разрабатываются для каждого конкретного случая применения системы объективного контроля ПИ.

На управляющий первый вход блока 1 сбора и преобразования информации с выхода пульта 3 вводятся служебные данные (номер объекта, дата, астрономическое время и т.п.), которые также преобразуются для записи в информационные кадры. Информационные кадры с первого выхода блока 1 сбора и преобразования информации поступают одновременно на первый вход контроллера 5 защищенного бортового накопителя, в котором преобразуются к виду, требуемому для записи в защищенный бортовой накопитель 2, а также в блок 7 съема информации и в КБН 14.

Вся область памяти защищенного бортового накопителя 2 подразделяется на информационную, где хранится вся регистрируемая информация, и служебную, где хранятся специальная информация и программы, необходимые для привязки системы регистрации к конкретному ЛА. По такому же принципу организуется память в блоке 7 съема информации и КБН 14, и аналогично ведется контроль правильности записи информации. В каждом цикле записи проводится контроль правильности записи информации путем считывания и передачи по линиям связи с выхода защищенного бортового накопителя 2 (накопителей блока 7 съема информации и КБН 14) на второй вход контроллера 5 защищенного бортового накопителя для сравнения. При обнаружении ошибок производится несколько повторных циклов записи/чтения. В случае, если запись осуществляется с ошибкой, принимается решение о дефекте элемента памяти, и запись производится в соседний элемент памяти. Номер дефектного элемента записывается в специально отведенную часть служебной области памяти защищенного бортового накопителя 2 (накопителей блока 7 съема информации и КБН 14), регистрируемая информация записывается только в исправные элементы памяти.

Кроме того, если число дефектных элементов превысит допустимый уровень, в контроллере 5 защищенного бортового накопителя и контроллере 10 эвакуации ПИ формируется сигнал отказа тракта регистрации. В блоке контроля 4 при приеме данного сигнала формируется сигнал отказа системы, который поступает на второй вход блока контроля 4 и, через третий выход блока контроля 4, предъявляется летчику (оператору) посредством бортовой системы отображения информации.

Одновременно с передачей информационных кадров с первого выхода блока 1 информация в виде двоичного кода со второго выхода блока 1 поступает на второй вход блока контроля 4, на первый вход которого из контроллера 5 защищенного бортового накопителя и контроллера 10 эвакуации ПИ поступают считанные из служебной области памяти защищенного бортового накопителя 2, блока 7 съема информации и КБН 14 градуированные характеристики датчиков и эксплуатационные ограничения. Эта информация обрабатывается в блоке контроля 4 с целью выявления выхода режимов управления ЛА за допустимые пределы. При обнаружении таких ситуаций в блоке контроля 4 формируются сигналы, которые с первого выхода блока контроля 4 поступают на третий вход контроллера 5 защищенного бортового накопителя (четвертый вход блока 7 съема информации и первый вход контроллера 10 эвакуации ПИ) для последующей регистрации в памяти защищенного бортового накопителя 2, блока 7 съема информации и в КБН 14, а для предупреждения оператора о выходе режимов управления объектом за допустимые пределы и о появлении аварийных и предаварийных ситуаций эти сигналы с третьего выхода блока контроля 4 поступают на вход бортовой системы отображения информации. Кроме того, на второй вход блока 1 сбора и преобразования информации со второго выхода блока контроля 4 периодически подаются тестовые сигналы, формируемые в блоке контроля 4. Эти сигналы обрабатываются блоком 1 аналогично информации от датчиков и систем объекта контроля, и результаты передаются на второй вход блока контроля 4. Блок контроля 4 производит сравнение результатов обработки с тестами и по результатам сравнения формирует сигнал исправности/отказа блока 1 сбора и преобразования информации. Полученный сигнал исправности/отказа с третьего выхода блока контроля 4 поступает для предъявления оператору, а с первого выхода блока контроля 4 на третий вход контроллера 5 защищенного бортового накопителя для регистрации в память защищенного бортового накопителя 2, а через блок 7 съема информации и блок 9 кодирования и сжатия - на первый вход контроллера 10 эвакуации ПИ, с пятого выхода которого поступает на первый вход блока кассеты 13 и далее на КБН 14 для записи информации в его память. С третьего выхода контроллера 10 эвакуации ПИ на третий вход блока 15 преобразования цифровых интерфейсов поступает с заданной периодичностью информация о пространственно-временных координатах ЛА и запоминается в памяти блока радиопередачи 16, обновляясь с заданной периодичностью.

В блоке 6 обработки звуковой информации поступающая на его входы от переговорного устройства и микрофонов звуковая информация преобразуется в цифровую форму, подвергается обработке (для уменьшения требуемого для ее регистрации объема памяти) и с выхода блока 6 обработки звуковой информации подается на пятый вход контроллера 5 защищенного бортового накопителя.

В зависимости от требований по степени сжатия и качеству сигнала (уровень искажений сигнала, соотношение сигнал/шум и т.п.) при последующей наземной обработке могут быть использованы различные алгоритмы обработки информации, в том числе и широко известные: MPEG, CELP, ADPCM и др.

В блоке 8 обработки полетной видеоинформации поступающая на его входы полетная видеоинформация преобразуется в цифровую форму, необходимую для внутрисистемного обмена, подвергается обработке по алгоритмам для уменьшения требуемого объема и с выхода блока 8 обработки полетной видеоинформации подается на шестой вход контроллера 5 защищенного бортового накопителя. В зависимости от требований по степени сжатия и качеству восстановленной информации при наземной обработке могут быть использованы различные алгоритмы восстановления и обработки, корреспондирующиеся с алгоритмами сжатия, зашитыми в блок 9 кодирования и сжатия.

В контроллере 5 защищенного бортового накопителя информация, поступающая от блока 6 обработки звуковой информации и блока 8 обработки полетной видеоинформации, преобразуется, аналогично параметрической, к виду, удобному для регистрации в память защищенного бортового накопителя 2 (блока 7 съема информации и КБН 14). При этом информация, поступающая от звуковых и видеоканалов, пишется в отдельные зоны информационной области памяти защищенного бортового накопителя 2 (блока 7 съема информации и КБН 14), специально выделенные для этого.

В процессе преобразования в записываемую звуковую и видеоинформацию периодически добавляются временные метки, полученные из параметрической информации, поступающей на первый вход контроллера 5 защищенного бортового накопителя, либо генерируемые последним. В этом случае эти же метки включаются и в записываемую параметрическую информацию.

При отказе системы объективного контроля, а также при различных работах для проверки работоспособности системы на земле, информация, накопленная в защищенном бортовом накопителе 2, может считываться контроллером 5 защищенного бортового накопителя и передаваться с его третьего выхода на вход наземной аппаратуры обработки информации. Программное обеспечение позволяет не только полностью считывать всю зарегистрированную информацию, но и осуществлять выборочное считывание из служебной области памяти защищенного бортового накопителя 2 и производить запись через контроллер 5 защищенного бортового накопителя в служебную область памяти защищенного бортового накопителя 2 служебной информации: градуированные характеристики датчиков, эксплуатационные ограничения и т.п.

Через блок контроля 4 видеоинформация передается в бортовую систему отображения информации. Объем информации, необходимой для вывода на бортовую систему отображения информации, определяет в полете летчик, например, это может быть информация о летно-технических ограничениях при учебных полетах, о состоянии бортового оборудования, о наличии оружия, топлива, эшелонировании и т.д., что позволяет летчику оперативно принимать решения.

Контроллер 10 эвакуации ПИ оценивает состояние оборудования ЛА с точки зрения возможности выполнения полетного задания и, в случае отказа, в соответствии с выражением (1) формирует С-К на механическое катапультирование блока 14 (КБН) с записанной ПИ и передачу высокоскоростного узкополосного радиоимпульса о пространственно-временных координатах места катастрофы и некоторых других служебных данных. Выражение (1) и схема алгоритма, приведенная на фиг.1, представляют собой один из возможных вариантов формирования С-К на эвакуацию ПИ. Блоки 11, 12, 13 и катапультируемый бортовой накопитель 14 представляют собой механический канал эвакуации ПИ. Поступающий со второго выхода контроллера 10 эвакуации ПИ сигнал на вход блока автоматики 11 формирует импульсы и их последовательность при реализации заданных программ отстрела КБН 14. Блок коммутации 12 обеспечивает обмен сигналами между блоками 11, 12, 13 и КБН 14. ПИ и служебная информация от контроллера 10 эвакуации ПИ поступают в КБН 14, который отстреливается по определенной (заданной) программе в соответствии с положением ЛА относительно поверхности земли и отказавших систем и оборудования.

На пункт руководителя полетов поступает ПИ о пространственно-временных координатах катапультируемого бортового накопителя 14 в момент его отстрела (позволяющая определить место катастрофы ЛА), и служебная информация - сигнал со второго выхода блока 15 преобразования цифровых интерфейсов поступает на первый вход блока передачи 16. При этом ПИ о пространственно-временных координатах КБН 14 в момент его отстрела и служебная информация обновляются на первом входе блока передачи 16 через определенные интервалы времени.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит расширить функциональные возможности системы, обеспечит в отсутствии множественных деструктивных воздействий, сопровождающих падение защищенного бортового накопителя вместе с ЛА, лучшую сохранность записанной в КБН ПИ, а также обеспечит энергетическую скрытность, упростит и ускорит расшифровку записанной ПИ, и сделает достоверными выводы о причинах происшедшей катастрофы.

Изобретение относится к области измерительной техники и приборостроения и может найти применение на летательных аппаратах (ЛА) для обработки, обобщения и хранения полетной информации (ПИ). Технический результат - повышение надежности. Для этого осуществляют запись ПИ в катапультируемый бортовой накопитель (КБН). КБН оснащают средствами плавного приземления, оповещения о месте приземления, удаленного на определенное расстояние от места катастрофы. В случае аварийного состояния ЛА производится эвакуация носителя ПИ по команде, формируемой контроллером эвакуации ПИ на основе решения логико-математического выражения, описывающего интегрально критическое состояние ЛА, как результат непрерывного во времени анализа состояния оборудования и систем ЛА в соответствии с директивными инструкциями по эксплуатации. При этом система объективного контроля содержит блок сбора и преобразования информации, защищенный бортовой накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллер защищенного бортового накопителя, блок съема информации, блоки обработки видео и звуковой информации, контроллер эвакуации, блок кодирования и сжатия, блок коммутации, блок преобразований интерфейсов, блок передачи, блок автоматики. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система объективного контроля, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный бортовой накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллер защищенного бортового накопителя, блок съема информации, блок обработки звуковой информации и блок обработки полетной видеоинформации, причем выход пульта управления соединен с первым входом блока сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта, первый, второй и третий входы контроллера защищенного бортового накопителя соединены, соответственно, с первым выходом блока сбора и преобразования информации, выходом защищенного бортового накопителя и первым выходом блока контроля, первый и второй выходы контроллера защищенного бортового накопителя соединены, соответственно, с первым входом защищенного бортового накопителя и с первым входом блока контроля, второй вход которого соединен со вторым выходом блока сбора и преобразования информации, второй выход блока контроля соединен со вторым входом блока сбора и преобразования информации, а третий выход блока контроля соединен с бортовой системой отображения информации, входы блока обработки звуковой информации подключены к источникам звуковой информации, а выход соединен с пятым входом контроллера защищенного бортового накопителя, третий выход и четвертый вход которого соединены с наземной аппаратурой обработки информации, при этом входы блока обработки полетной видеоинформации подключены к источникам полетной видеоинформации, а выход - соединен с шестым входом контроллера защищенного бортового накопителя, четвертый выход блока сбора и преобразования информации соединен с седьмым входом контроллера защищенного бортового накопителя, второй, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены, соответственно, с первым входом блока контроля, со вторым входом блока съема, со вторым входом защищенного бортового накопителя и четвертым входом блока съема, а третий и пятый выходы блока сбора и преобразования информации соединены, соответственно с первым входом блока съема информации с третьим входом блока съема, отличающаяся тем, что система объективного контроля дополнительно снабжена контроллером эвакуации полетной информации, блоком автоматики, блоком коммутации, блоком кассеты с расположенным внутри него, по меньшей мере, одним катапультируемым бортовым накопителем, блоком преобразований интерфейсов и блоком передачи, при этом первый выход контроллера эвакуации полетной информации соединен со вторым входом контроллера защищенного бортового накопителя и со вторым входом блока кодирования и сжатия, второй выход которого соединен с первым входом контроллера эвакуации полетной информации, второй выход блока съема информации соединен со вторым входом контроллера защищенного бортового накопителя, второй выход и четвертый вход контроллера эвакуации полетной информации соединены, соответственно, с первым входом блока автоматики и со вторым выходом блока автоматики, первый выход и второй вход которого соединены, соответственно, с первым входом блока коммутации и с первым выходом блока коммутации, второй вход и второй выход блока коммутации соединены, соответственно, со вторым выходом блока кассеты и со вторым входом блока кассеты, при этом первый, второй входы и первый выход блока кассеты соединены, по меньшей мере, с одним катапультируемым бортовым накопителем, третий, четвертый, пятый и шестой выходы контроллера эвакуации полетной информации соединены, соответственно, с третьим входом блока преобразований интерфейсов, с первым входом блока преобразований интерфейсов, с первым входом блока кассеты, и со вторым входом блока кассеты, первый выход которого соединен с третьим входом контроллера эвакуации полетной информации, второй вход которого соединен с первым выходом блока преобразований интерфейсов, второй выход которого соединен с первым входом блока передачи, а третий выход - со вторым входом блока передачи, выход которого соединен со вторым входом блока преобразований интерфейсов.

2. Система объективного контроля по п.1, отличающаяся тем, что контроллер эвакуации полетной информации, на основании алгоритма, выраженного в дизъюнктивно-конъюнктивном виде и характеризующего состояние бортового оборудования и систем летательного аппарата, формирует сигнал-команду аварийно-необратимого состояния летательного аппарата, при этом со второго выхода контроллера эвакуации полетной информации сигнал-команда через блок автоматики и блок коммутации подается на второй вход блока кассеты, а с третьего выхода контроллера эвакуации полетной информации сигнал-команда через блок преобразований интерфейсов подается на второй вход блока передачи.

3. Система объективного контроля по п.1, отличающаяся тем, что снабжена дополнительными блоками кассет, расположенными вдоль фюзеляжа летательного аппарата, при этом каждый из дополнительных блоков кассет соединен с блоком коммутации и контроллером эвакуации полетной информации.