Бортовое устройство имитации ограниченной видимости в сложных метеоусловиях Советский патент 1992 года по МПК G09B9/08 

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к созданию авиационных тренажеров, и предназначено для подготовки летного состава полетам в сложных мете- оусловиях (СМУ), ограничивающих видимость.

Известен способ имитации ограниченной видимости, заключающийся в том, что на жидкокристаллический материал, помещенный между двумя прозрачными обкладками с токопроводящим покрытием, расположенный в пределах сектора обзора пилота, подается управляющее напряжение, изменяющее его светорассеивающие характеристики.

С помощью данного способа и устройства, его реализующего, можно легко осуществить имитацию ограниченной видимости в режиме вертикального наблюдения, однако при наклонном визировании данный способ, ограничивая видимость, не позволяет имитировать видимость в реальных СМУ,

так как видимость разноудаленных объектов будет практически одинакова.

Устройство, реализующее известный способ, выполнено в виде очков, линзы которых собраны из двух стекол, с нанесенными с внутренней стороны прозрачными электродами, между которыми помещен не- матический жидкокристаллический материал, работающий на основе эффекта ДРС. В нижней части линз очков расположены сектора, просветляющиеся при наклоне головы пилота, обеспечивая тем самым обзор приборной доски. Управление линзами очков осуществляется от электронного блока управления, величина управляющего напряжения фиксирована и задается оператором (инструктором).

Достоинствами этой системы являются малые габариты и масса, а также возможность в широких пределах варьировать светорассеянием линз очков.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает полную

VI

СО

VI ь.

00 Ю

потерю видимости на расстояниях, превышающих заданную дальность видимости, и не передает изменение видимости на расстояниях, меньших заданной дальности видимости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является бортовое устройство ограничения видимости.

Данное устройство представляет собой экран с переменной прозрачностью с блоком управления, датчики высоты и тангажа летательного аппарата, три сумматора, три блока умножения и блок деления. Данное устройство обеспечивает для каждой высоты наблюдения дальность видимости, соответствующую дальности видимости в реальных сложных метеоусловиях, однако в нем не реализуется режим вертикального наблюдения и не обеспечивается распределение видимости по углу визирования.

Целью изобретения является приближение условий имитации к реальным.

Поставленная цель достигается тем, что в бортовом устройстве ограничения видимости, содержащем экран с переменной прозрачностью, с блоком управления, датчики высоты и тангажа летательного аппарата, первый сумматор, последовательно соединенные второй сумматор и блок деления, третий сумматор, три блока умножения, экран с переменной прозрачностью выполнен секционным, а блок управления экраном выполнен многоканальным, а также введены блок моделирования изменения метеоусловий, блок задания углов визирования секций экрана, блок выбора имитируемых параметров и коммутатор, при этом первый, второй и третий выходы блока моделирования изменения метеоусловий соединены с первыми входами первого блока умножения и второго сумматора соответственно, выход датчика высоты соединен соответственно со вторым входом второго блока умножения и входом третьего блока умножения, выход которого соединен со вторым входом первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, а выход соединен со вторым входом второго сумматора, вход датчика высоты соединен с первым входом блока выбора ими- тируемых параметров, второй вход которого через последовательно соединенные датчик тангажа и третий сумматор подключен ко второму входу блока деления, выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока выбора ими- тируемых параметров, третий выход

которого подключен ко входу блока выбора имитируемых параметров, выход которого подключен ко второму входу третьего сумматора, при этом выходы коммутатора подключены ко входам соответствующих каналов блока управления экраном, выходы которых подключены к соответствующей секции экрана.

На чертеже приведена блок-схема бор0 тового устройства имитации ограниченной видимости в реальном полете.

Бортовое устройство имитации ограниченной видимости в сложных метеоусловиях содержит блок моделирования

5 метеоусловий 1, блок задания углов визирования секций экрана 2, датчик высоты летательного аппарата 3, датчик тангажа летательного аппарата 4, блок выбора имитируемых параметров 5, коммутатор 6, блок

0 управления экраном, выполненный многоканальным 7-I...7-n по числу секций экрана 8 с переменной прозрачностью, блок деления 9, три блока умножения 10-12 и три сумматора 13-15.

5

При этом первый, второй и третий выходы блока моделирования метеоусловий 1 со- единены соответственно с первыми входами первого блока умножения 10, вто0 рого блока умножения 11 и второго сумматора 14. Выход датчика высоты летательного аппарата 3 соединен с первым входом третьего блока умножения 12 и вторым входом второго блока умножения 11,

5 выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 13, первый вход которого соединен с выходом первого блока умножения 10, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора 14, выход

0 которого соединен с первым входом блока деления 9, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора 15, а выход соединен с первым входом коммутатора 6 При этом выходы коммутатора соединены

5 со входами соответствующих каналов блока управления экраном 7, выходы которого подключены к соответствующей секции экрана 8, а второй вход коммутатора 6 подключен к четвертому входу блока выбора

0 имитируемых параметров 5, третий вход которого соединен с зходом блока задания углов визирования секций экрана 2, выход которого соединен со вторым входом третьего сумматора 15, первый вход которого со5 единен через датчик тангажа 4 со вторым выходом блока выбора имитируемых параметров 5, первый выход которого соединен со входом датчика высоты 3, а выход третьего блока умножения 12 соединен со вторым входом первого блока умножения 10.

Бортовое устройство имитации ограниченной видимости в сложных метеоусловиях работает по следующему алгоритму:

Ui Uo +

Ki H + К2 Н + Кз

(1)

W

где Uo - пороговое напряжение эффекта ДРС динамического рассеяния света;

$ - углы визирования на центры соответствующих полос экрана;

Ki,K2,Ks - набор коэффициентов, определяемых типом имитируемых СМУ сложных метеоусловий, условием проведения посадки, (дневное или ночное время), категорией посадки;

Н - высота наблюдения, которая определяется следующей формулой:

Н h + Но,

где h - текущая высота летательного аппарата, значение которой определяется датчиком высоты;

Но - высота точки летательного аппарата относительно датчика высоты.

Устройство работает следующим образом.

Набор коэффициентов Ki,K2.Ks экстра- поляционной формулы имитации видимости выбирается инструктором в зависимости от типа имитируемых условий и категории посадки по классификации ИКАО. Сигналы, определяющие значения коэффициентов Кт.КаЖз, подаются соответственно с первого, второго и третьего выходов блока моделирования изменения метеоусловий в первый блок умножения 10, второй блок умножения 11 и второй сумматор 14 соответственно. По сигналу с блока выбора имитируемых параметров 5 сигнал Н с датчика высоты 3 подается на второй блок умножения 11 и третий блок умножения 12, а сигнал ас датчика тангажа 4 подается на третий сумматор 15. Для каждой пары значений Н и «блок выбора имитируемых параметров производит последовательный выбор полос, начиная с первой, подавая управляющие сигналы на блок задания углов визирования секций экрана 2 и коммутатор 6. При этом от блока задания углов визирования секций экрана 2 на третий

сумматор 15 подается сигнал, определяющий значение угла наблюдения выбранной полосы, а коммутатор 6 соединяет выход блока деления 9 со входом соответствующего блока управления экраном 7-i, управляющего выбранной полосой.

В третьем блоке умножения происходит возведение высоты Н в квадрат, в первом блоке умножения Н умножается на коэффициент Кч, во втором блоке умножения высота Н умножается на коэффициент К2. в

первом сумматоре складываются значения (Кч + Н2) со значением К2 + Н, во втором сумматоре величина (Кч + Н2 + «2 Н) складывается с величиной Кз, в третьем сумматоре

5 из величины сигнала, определяющего угол наблюдения i-той полосы Д, вычитается величина сигнала, определяющего значение угла тангажа а, в блоке деления производится деление величины (KiH2 + КаН + Кз)

10 на величину ( а). Сигнал, сформированный в блоке деления, определяетуправляю- щее напряжение для заданной полосы и с выхода блока деления 9 через коммутатор б подается на вход соответствующего блока

15 управления экраном (7Н).-Управляющее напряжение с выхода блока управления экраном (7-i) подается на выбранную полосу секционированного экрана 8. Таким образом последовательно осуществляется вы20 числение и подача управляющего

, напряжения на все остальные полосы экрана 8.

Формула изобретения

25Бортовое устройство имитации ограниченной видимости в сложных метеоусловиях, содержащее экран с переменной прозрачностью с блоком управления, датчики высоты и тангажа летательного аппарата,

30 первый сумматор, последовательно соединенные второй сумматор и блок деления, третий сумматор и три блока умножения, отличающееся тем, что, с целью приближения условий имитации к реальным

35 экран с переменной прозрачностью выполнен секционным, а блок управления экраном - .многоканальным, а также введены блок моделирования изменения метеоусловий, блок задания углов визирования сек40 ций экрана, блок выбора имитируемых параметров и коммутатор, при этом первый, второй и третий выходы блока моделирования изменения метеоусловий соединены с первыми входами первого бло45 ка умножения и второго сумматора соответственно, выход датчика высоты соединен соответственно с вторым входом второго блока умножения и входом третьего блока умножения, выход которого соединен с вто50 рым входом первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, а выход соединен с вторым входом вто55 рого сумматора, вход датчика высоты соединен с первым входом блока выбора имитируемых параметров, второй вход которого серез последовательно соединенные датчик тангажа и третий сумматор подключен к второму входу блока деления выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока выбора имитируемых параметров, третий выход которого подключен к входу блока выбора имитируемых паоаметров, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора, при этом выходы коммутатора подключены к входам соответствующих каналов блока управления экраном, выходы которых подключены к соответствующей секции экрана.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к авиационным тренажерам предназначено для подготовки летного состава к полетам в сложных метеоусловиях (СМУ), ограничивающих видимость. Целью изобретения является приближение условий имитации к реальным. В бортовом устройстве ограничения видимости экран 8 с переменной прозрачностью выполнен секционным, а также введены блок моделирования 1 изменения метеоусловий , блок задания 2 углов визирования секций экрана, блок 5 выбора имитируемых параметров и коммутатор 6. 1 ил.