Интегрированная система резервных приборов Российский патент 2018 года по МПК G05D1/00 G01C21/00 B64D45/00 

Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем.

Известна интегрированная система резервных приборов для самолетов и вертолетов [1], выполненная в виде отдельного блока, содержащая датчики полного и статического давлений, соединенные со входом устройства обработки и преобразования сигналов, выход с вычислителем, модуль пространственной ориентации, магнитный зонд, ЖК экран с органом управления им, устройство управления режимами работы, устройство ввода-вывода, соединенные с вычислителем.

Недостатком данной системы является недостаточная надежность и ограниченность выводимой на индикатор информации, необходимой для безопасности полета в случае выхода из строя основных пилотажно-навигационных систем, а также отсутствие контроля верности списания девиации.

Технический результат направлен на повышение надежности и точности определения магнитного курса системы.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение индикации графика девиационных поправок, определенных в процессе проведения девиационных работ, и сравнения этого графика с типовой зависимостью, определенной для данного типа летательного аппарата.

Поставленная задача решается за счет того, что в интегрированную систему резервных приборов, выполненную в виде отдельного блока, содержащую датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, магнитный зонд, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп; фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом - к вычислителю, устройство списания девиационной погрешности с памятью, подключенное своим входом к магнитному зонду, а выходом к вычислителю, встроенную систему контроля, подключенную своими входами к магнитному зонду, к модулю пространственной ориентации, к датчикам полного и статического давления, а выходом - к вычислителю, согласно изобретению дополнительно введены устройство анализа, подключенное входом к устройству списания девиационной погрешности с памятью, а выходом к устройству формирования изображения графика девиационных поправок, выход которого подключен к входу ЖК-индикатора.

Отличительной особенностью заявленной системы является введение в нее устройства анализа, которое формирует график погрешностей определения магнитного курса. Полученный график сравнивается с типовой зависимостью, определенной для данного типа летательного аппарата. В случае несовпадения этих зависимостей необходимо повторное определение девиационной погрешности или проверка места установки магнитометра на наличие посторонних источников магнитного поля.

Другой отличительной особенностью является введение устройства формирования изображения графика девиационных поправок, которое в соответствии с сигналом, полученным с устройства анализа, выводит изображение на ЖК-индикатор.

На фиг. 1 представлена схема системы, в которую входят датчик (1) полного давления, датчик (2) статического давления, устройство (3) обработки и преобразования сигналов, вычислитель (4), модуль (5) пространственной ориентации, ЖК индикатор (6), магнитный зонд (7), устройство (8) управления режимами работы, креноскоп (9), фотодатчик (10), устройство (11) компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля (5) пространственной ориентации, устройство (12) списания девиационной погрешности с памятью, встроенная система (13) контроля, устройство (14) анализа, устройство (15) формирования изображения графика девиационных поправок.

В предложенной системе датчики (1) и (2) полного и статического давления подключены через устройство (3) обработки и преобразования сигналов к вычислителю (4). Модуль (5) пространственной ориентации, устройство (8) управления режимами работы, магнитный зонд (7), ЖК индикатор (6) подключены также к вычислителю (4). Фотодатчик (10) соединен с устройством (8) управления режимами работы. Устройство (11) компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля (5) пространственной ориентации подключено своим входом к модулю (5) пространственной ориентации, а выходом - к вычислителю (4), устройство (12) списания девиационной погрешности с памятью подключено своим входом к магнитному зонду, а выходом - к вычислителю (4). Встроенная система (13) контроля подключена своими входами к магнитному зонду (7), к модулю (5) пространственной ориентации к датчикам (1) и (2) полного и статического давления, а выходом - к вычислителю (4), устройство (14) анализа подключено входом к устройству списания девиационной погрешности с памятью, а выходом к устройству (15) формирования изображения графика девиационных поправок, выход которого подключен к входу ЖК-индикатора (6). Креноскоп (9) работает автономно.

Заявляемая система резервных приборов работает следующим образом. В процессе полета сигналы от встроенных в систему датчиков (1) и (2) полного и статического давлений поступают в устройство (3) обработки и преобразования сигналов, которое обрабатывает эти сигналы, вычисляет полное Р_п и статическое Р_ст давления, а также корректирует сигналы с датчиков (1) и (2) давлений в зависимости от температуры окружающей среды. Скорректированные сигналы давлении (Р_ст, Р_п) и сигнал Т_п из устройства (3) обработки и преобразования сигналов поступают в вычислитель (4). С помощью датчиков угловых скоростей, датчиков линейных ускорений и электронных вычислительных средств, размещенных в модуле (5) пространственной ориентации, вычисляются основные параметры положения летательного аппарата: угол крена, угол тангажа, гироскопический курс. Данные о пространственном положении летательного аппарата передаются в вычислитель (4), который на основе полученных сигналов с блока устройства (3) обработки и преобразования сигналов вычисляет по известным зависимостям основные пилотажные параметры: приборную скорость V_пр, истинную скорость V_ист, абсолютную высоту Н_абс, относительную высоту Н_отн, вертикальную скорость V_в, температуру наружного воздуха Т_ст, число М.

Встроенная система (13) контроля предназначена для проведения тест-контроля модуля (5) пространственной ориентации, датчиков (1) и (2) полного и статического давления во время предполетной подготовки и в течение полета.

При контроле модуля (5) пространственной ориентации производится измерение потребляемых токов датчиков угловой скорости с последующим сравнением измеренного значения с ожидаемым значением. Контроль исправности датчиков линейного ускорения производится алгоритмически.

Креноскоп (9) позволяет пилоту контролировать величину скольжения летательного аппарата во время координированного разворота. При правильном координированном развороте скольжение должно отсутствовать.

Фотодатчик (10) расположен на лицевой панели прибора, рядом с ЖК индикатором (6) и выдает информацию о величине внешней освещенности в устройство (8) управления режимами работы, которое через вычислитель (4) осуществляет автоматическую регулировку яркости ЖК индикатора (6). При увеличении внешней освещенности яркость ЖК индикатора (6) также увеличивается, а при снижении освещенности - снижается.

Устройство (11) компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля (5) пространственной ориентации позволяет повысить точность вычисления углов ориентации.

Для списания девиационной погрешности дополнительно используется информация о магнитном курсе, выдаваемая основной прецизионной системой летательного аппарата, а также модуль горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли, измеренных в стационарных наземных условиях в точке проведения девиационных работ. Списание девиационной погрешности производится по определенному алгоритму, использующему данные, полученные в процессе девиационных работ и занесенные в память устройства.

Точность магнитного курса системы определяется путем индикации графика девиационных поправок, определенных в процессе проведения девиационных работ, и сравнения этого графика с типовой зависимостью, определенной для данного типа летательного аппарата.

Резервная система выполнена в виде отдельного блока. На передней панели размещен ЖК индикатор (6), на задней панели размещены датчики (1) и (2) полного и статического давлений. В средней части размещены модуль (5) пространственной ориентации, источник электропитания и вычислитель (4).

Источники информации

1. Патент РФ №2386927, МПК G01C 21/00, 2009 г. (прототип)

Интегрированная система резервных приборов выполнена в виде отдельного блока, содержит датчики полного и статического давления, устройство обработки и преобразования сигналов, вычислитель, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, магнитный зонд, жидкокристаллический индикатор, креноскоп, фотодатчик, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, устройство списания девиационной погрешности с памятью, встроенную систему контроля, устройство анализа, устройство формирования изображения графика девиационных поправок, соединенных определенным образом. Обеспечивается повышение надежности и точности определения магнитного курса системы. 1 ил.

Интегрированная система резервных приборов, выполненная в виде отдельного блока, содержащая датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, магнитный зонд, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп, фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом - к вычислителю, устройство списания девиационной погрешности с памятью, подключенное своим входом к магнитному зонду, а выходом к вычислителю, встроенную систему контроля, подключенную своими входами к магнитному зонду, к модулю пространственной ориентации, к датчикам полного и статического давления, а выходом - к вычислителю, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены устройство анализа, подключенное входом к устройству списания девиационной погрешности с памятью, а выходом к устройству формирования изображения графика девиационных поправок, выход которого подключен к входу ЖК-индикатора.