RU2324624C1 - Aeroplane with system of obtaining reserve information on attitude position of aircraft - Google Patents

Aeroplane with system of obtaining reserve information on attitude position of aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2324624C1
RU2324624C1 RU2006140540/11A RU2006140540A RU2324624C1 RU 2324624 C1 RU2324624 C1 RU 2324624C1 RU 2006140540/11 A RU2006140540/11 A RU 2006140540/11A RU 2006140540 A RU2006140540 A RU 2006140540A RU 2324624 C1 RU2324624 C1 RU 2324624C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reserve
block
angles
input
unit
Prior art date
Application number
RU2006140540/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Федорович Демченко (RU)
Олег Федорович Демченко
Николай Николаевич Долженков (RU)
Николай Николаевич Долженков
Константин Федорович Попович (RU)
Константин Федорович Попович
Роман Петрович Таскаев (RU)
Роман Петрович Таскаев
Владимир Васильевич Черников (RU)
Владимир Васильевич Черников
Владимир Петрович Школин (RU)
Владимир Петрович Школин
Анатолий Николаевич Митриченко (RU)
Анатолий Николаевич Митриченко
Борис Михайлович Сас (RU)
Борис Михайлович Сас
Дмитрий Анатольевич Шапкин (RU)
Дмитрий Анатольевич Шапкин
Андрей Андреевич Воронцов (RU)
Андрей Андреевич Воронцов
Валерий Григорьевич Кодола (RU)
Валерий Григорьевич Кодола
Original Assignee
ОАО "ОКБ им. А.С. Яковлева"
Олег Федорович Демченко
Николай Николаевич Долженков
Константин Федорович Попович
Роман Петрович Таскаев
Владимир Васильевич Черников
Владимир Петрович Школин
Анатолий Николаевич Митриченко
Борис Михайлович Сас
Дмитрий Анатольевич Шапкин
Андрей Андреевич Воронцов
Валерий Григорьевич Кодола
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "ОКБ им. А.С. Яковлева", Олег Федорович Демченко, Николай Николаевич Долженков, Константин Федорович Попович, Роман Петрович Таскаев, Владимир Васильевич Черников, Владимир Петрович Школин, Анатолий Николаевич Митриченко, Борис Михайлович Сас, Дмитрий Анатольевич Шапкин, Андрей Андреевич Воронцов, Валерий Григорьевич Кодола filed Critical ОАО "ОКБ им. А.С. Яковлева"
Priority to RU2006140540/11A priority Critical patent/RU2324624C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2324624C1 publication Critical patent/RU2324624C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: distinctive feature of an aeroplane with a control integrated complex is the implementation of a system for obtaining reserve information on an attitude position. The system comprises units for evaluating of entry parameter mean value relative to a reserve position pitch, and to a reserve position of a roll angle, quaternion values of a course, a pitch, a roll; it comprises unit for evaluating position reserve angles, unit for correction of position reserve angles, unit for evaluating a zero drift of position reserve angles, unit for contracting of reserve angles, unit for quaternion integrating of angle speeds, unit for correcting angle speeds, a unit for evaluating a zero drift of angle speeds and a unit-Dispatcher. The operation of the system is based on the evaluation of angle coordinates of an aircraft by means of two essentially different methods depending on the current conditions of a flight. It is specifically foreseen to evaluate the current values of pitch and roll angles with Euler formulas on the base of instantly obtained information from on-board sensors (if a flight is horizontal) and also to evaluate current values of angle coordinates my means of integrating sensor values of angle speeds from the complex control system with usage of quaternions (during maneuvering).
EFFECT: increase of flight safety in case of a sudden failure of the main information sources on the attitude position.
14 dwg, 29 tblr

Description

Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для использования при построении самолетов, в частности, с системой формирования резервной информации.The invention relates to aircraft and is intended for use in the construction of aircraft, in particular, with a backup information generation system.

Известен самолет, в состав которого входят, в том числе, фюзеляж, крыло, оперение, шасси, основная и вспомогательная силовые установки, система управления общесамолетным оборудованием, которая имеет два контура автоматического управления, конструктивно оформленных в основной и резервный блоки преобразований и вычислений, подключенные к исполнительным устройствам через блок управления и контроля, а также контур ручного управления с пультами управления, светосигнальным табло и центральным светосигнальным огнем и сопряжена по мультиплексному каналу с комплексом бортовых цифровых вычислительных машин, электронной системой управления левого двигателя, электронной системой управления правого двигателя, системой регистрации и контроля, аппаратурой наведения и посадки, комплексной системой управления, а по кодовым линиям связи - с системой управления и контроля топлива, аппаратурой речевых сообщений, комплексной системой электронной индикации и вспомогательной силовой установкой (RU 2263044 С1, В64С 13/00).A well-known aircraft, which includes, including, the fuselage, wing, plumage, landing gear, main and auxiliary power units, a control system for general aircraft equipment, which has two automatic control circuits, structurally designed into the main and backup conversion and computation units, connected to executive devices through the control and monitoring unit, as well as the manual control circuit with control panels, a light-signal board and a central light-signal light and is paired with a multipl a separate channel with a complex of on-board digital computers, an electronic control system for the left engine, an electronic control system for the right engine, a registration and control system, guidance and landing equipment, an integrated control system, and, via coding communication lines, with a control and monitoring system for fuel and voice equipment communications, a comprehensive electronic indication system and auxiliary power unit (RU 2263044 C1, B64C 13/00).

Недостаток известного самолета связан с недостаточной реализацией функций формирования резервной информации о пространственном положении.A disadvantage of the known aircraft is associated with insufficient implementation of the functions of generating backup information about the spatial position.

Наиболее близким к предложенному является легкий многофункциональный самолет с повышенными маневренными возможностями, содержащий, в том числе, фюзеляж, крыло, оперение, шасси, силовую установку, а также управляющий интегрированный комплекс, включающий в себя систему информационного обмена, бортовую цифровую вычислительную систему управления полетом и учебно-боевыми действиями, внешнее запоминающее устройство и систему ввода информации, пилотажно-навигационное оборудование, комплексную систему управления самолетом с установленными в кабине летчика и оператора пультами системы, систему управления вооружением с установленными в кабине летчика и оператора пультами системы, комплексную систему электронной индикации, управления и прицеливания, информационные табло аварийной сигнализации, установленные в кабине летчика и оператора, двукратно резервированную систему управления общесамолетным оборудованием, бортовую систему объективного контроля, речевую информационно-управляющую систему, систему электроснабжения, внешнее и внутреннее светотехническое оборудование, комплексную систему аварийного покидания самолета, двукратно резервированную электронную систему управления силовой установкой, при этом система информационного обмена разделена на три независимых мультиплексных канала информационного обмена, между вычислительной системой и системой управления общесамолетным оборудованием, а также между комплексной системой электронной индикации, управления и прицеливания и комплексной системой управления самолетом выполнены радиальные связи. (Патент RU 2252899 C1, B64C 13/00, приоритет 20.05.2004).Closest to the proposed one is a light multi-functional aircraft with enhanced maneuverability, including, but not limited to, the fuselage, wing, tail, landing gear, power plant, as well as an integrated control system that includes an information exchange system, an on-board digital flight control computer system and combat training, external storage device and information input system, flight and navigation equipment, an integrated aircraft control system with installed in the cockpit of the pilot and operator with system controls, an armament control system with system controls installed in the pilot's and operator’s cabin, a comprehensive electronic display, control and aiming system, alarm information boards installed in the pilot’s and operator’s cabin, two-redundant control system for general aircraft equipment, on-board objective control system, voice information management system, power supply system, external and internal lighting equipment a comprehensive emergency escape system, a double redundant electronic control system for the power plant, while the information exchange system is divided into three independent multiplex information exchange channels, between the computer system and the control system for general aircraft equipment, as well as between the integrated electronic indication, control and aiming system and an integrated aircraft control system made radial communications. (Patent RU 2252899 C1, B64C 13/00, priority 05.20.2004).

Недостатком прототипа является недостаточная реализация функций формирования резервной информации о пространственном положении.The disadvantage of the prototype is the lack of implementation of the functions of forming backup information about the spatial position.

Задачей изобретения является создание самолета, обеспечивающего повышенные возможности по реализации функций формирования резервной информации о пространственном положении.The objective of the invention is the creation of an aircraft that provides increased capabilities for the implementation of the functions of forming backup information about the spatial position.

Для решения поставленной задачи предложен самолет с управляющим интегрированным комплексом, содержащий фюзеляж (1), крыло (2), оперение (3), шасси (4), силовую установку (5), пилотажно-навигационный комплекс, комплексную систему электронной индикации, комплексную систему аварийного покидания самолета, систему объективного контроля, комплексную систему управления, систему общесамолетного оборудования, нашлемную систему целеуказания, речевую информационно-управляющую систему, систему ввода информации, пульты управления, бортовой комплекс связи, бортовые панели техобслуживания, а также управляющий интегрированный комплекс (6), включающий бортовую цифровую вычислительную систему (7), систему информационного обмена из мультиплексных и радиальных каналов, а также системы и/или блоки сопряжения со всеми функциональными комплексами и системами самолета, в котором БЦВС (7) через соответствующие системы и/или блоки сопряжения связана мультиплексными каналами с комплексной системой электронной индикации, пультами управления, пилотажно-навигационным комплексом, комплексной системой электронной индикации, системой объективного контроля, комплексной системой управления, комплексом вооружения и системой общесамолетного оборудования, при этом система формирования резервной информации (СФРИ) (27) связана своими входами с пилотажно-навигационным комплексом (ПНК) (15) и комплексной системой управления самолетом (КСУ) (16). В СФРИ (27) блоки вычисления среднего значения (БВСЗ) (28-32) связаны с блоком определения позиционных резервных углов (БОПРУ) (33), блоком определения сдвига нулей позиционных резервных углов (БОСНПУ) (34), блоком коррекции позиционных резервных углов (БКПУ) (35). блоком кватернионного интегрирования угловых скоростей (БИУС) (36), блоком определения сдвига нулей ДУС КСУ - сдвига нулей угловых скоростей (БОСНУС) (37). блоком коррекции угловых скоростей (БКУС) (38), блоком стяжки резервных углов (БСУ) (39) и блоком-диспетчером (ДБ) (40).To solve this problem, an aircraft with an integrated control system has been proposed, containing the fuselage (1), wing (2), tail (3), landing gear (4), powerplant (5), flight and navigation system, integrated electronic display system, integrated system emergency exit, objective control system, integrated control system, airborne equipment, helmet-mounted target designation system, voice information and control system, information input system, control panels, on-board complex ides, on-board maintenance panels, as well as an integrated control complex (6), including an on-board digital computer system (7), an information exchange system from multiplex and radial channels, as well as systems and / or interface units with all functional complexes and aircraft systems, in where the BCVS (7) is connected via multiplex channels to the integrated electronic display system, control panels, flight and navigation complex, integrated systems through appropriate systems and / or interface units electronic indication, objective control system, integrated control system, weapon system and general aircraft equipment, while the backup information generation system (SFRI) (27) is connected by its inputs to the flight-navigation complex (PNK) (15) and the integrated aircraft control system (KSU) (16). In SFRI (27), the average value calculation blocks (BVSZ) (28-32) are connected with the positional reserve angles determination unit (BOPRU) (33), the positional reserve angles shift determination unit (BOSNPU) (34), the positional reserve angles correction unit (BKPU) (35). block of quaternionic integration of angular velocities (BIUS) (36), block for determining the shift of the zeros of the DCS KSU - shift of zeros of angular velocities (BOSNUS) (37). the block of correction of angular velocities (BKUS) (38), the block of the coupler of reserve angles (BSU) (39) and the block-dispatcher (DB) (40).

Благодаря предложенному изобретению повышается уровень безопасности полетов за счет формирования резервной информации о пространственном положении в случае отказа основного источника информации и выдачи резервной информации в системы самолета и на индикацию летчику.Thanks to the proposed invention, the level of flight safety is improved due to the formation of backup information about the spatial position in the event of a failure of the main source of information and the issuance of backup information to aircraft systems and to the pilot.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, на которых:The invention is illustrated by the accompanying drawings, in which:

на фиг.1 изображен общий вид самолета с системой формирования резервной информации;figure 1 shows a General view of the aircraft with a system for generating backup information;

на фиг.2 изображена схема управляющего интегрированного комплекса;figure 2 shows a diagram of a control integrated complex;

на фиг.3 - схема системы формирования резервной информации;figure 3 is a diagram of a system for generating backup information;

на фиг.4 - функциональная схема системы формирования резервной информации;figure 4 is a functional diagram of a system for generating backup information;

на фиг.5-14 - блок схемы функционирования блоков системы формирования резервной информации,figure 5-14 is a block diagram of the functioning of the blocks of the system for generating backup information

гдеWhere

1 - фюзеляж;1 - fuselage;

2 - крыло;2 - wing;

3 - оперение;3 - plumage;

4 - шасси;4 - chassis;

5 - силовая установка (СУ);5 - power plant (SU);

6 - управляющий интегрированный комплекс (УИК);6 - managing integrated complex (PEC);

7 - бортовая цифровая вычислительная система (БЦВС);7 - on-board digital computer system (BTsVS);

8 - первая бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ-1);8 - the first on-board digital computer (BTsVM-1);

9 - вторая бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ-2);9 - the second on-board digital computer (BTsVM-2);

10 - система сопряжения с пультами управления (СС ПУ);10 - a system for interfacing with control panels (SS PU);

11 - система сопряжения с комплексной системой электронной индикации (СС КСЭИ);11 - a system for interfacing with a comprehensive electronic display system (SS KSEI);

12 - система сопряжения с речевой информационно-управляющей системой (СС РИУС);12 - a system for interfacing with a speech information management system (SS RIUS);

13 - система сопряжения с системой ввода информации (СС СВИ);13 - a system for interfacing with an information input system (SS SVI);

14 - система сопряжения с нашлемной системой целеуказания (СС НСЦ);14 - a system for interfacing with a helmet-mounted target designation system (SS NSC);

15 - система сопряжения с пилотажно-навигационным комплексом (СС ПНК);15 - a system for interfacing with a flight navigation system (SS PNK);

16 - система сопряжения с комплексной системой управления самолетом (СС КСУ);16 - a system for interfacing with an integrated aircraft control system (SS KSU);

17 - система сопряжения с бортовым комплексом связи (СС БКС);17 - a system for interfacing with an airborne communications system (SS BCS);

18 - система сопряжения с системой объективного контроля (СС СОК);18 - a system for interfacing with a system of objective control (SS SOK);

19 - система сопряжения с системой управления силовой установкой (СС СУ СУ);19 - a system for interfacing with a power plant control system (SS SU SU);

20 - система сопряжения с комплексной системой аварийного покидания самолета (СС КСАПС);20 - a system for interfacing with an integrated emergency escape system (SS KSAPS);

21 - система сопряжения с бортовыми панелями техобслуживания (СС БПТО);21 - a system for interfacing with airborne maintenance panels (SS BPTO);

22 - система сопряжения с комплексом вооружения (СС KB);22 - a system for interfacing with a complex of weapons (SS KB);

23 - система сопряжения с общесамолетным оборудованием (СС ОСО);23 - a system for interfacing with general aircraft equipment (CC CCA);

24 - первый мультиплексный канал информационного обмена (МКИО-I);24 - the first multiplex information exchange channel (MKIO-I);

25 - второй мультиплексный канал информационного обмена (МКИО-II);25 - the second multiplex channel of information exchange (MKIO-II);

26 - третий мультиплексный канал информационного обмена (МКИО-III);26 - the third multiplex channel of information exchange (MKIO-III);

27 - система формирования резервной информации (СФРИ);27 - backup information generation system (SFRI);

28-32 - блоки вычисления среднего значения (БВСЗ);28-32 - blocks for calculating the average value (BVSZ);

33 - блок определения позиционных резервных углов (БОПРУ);33 - block determining the positional reserve angles (BOPRU);

34 - блок определения сдвига нулей позиционных резервных углов (БОСНПУ);34 - block determining the shift of the zeros of positional reserve angles (BOSNPU);

35 - блок коррекции позиционных резервных углов (БКПУ);35 - block correction of positional reserve angles (BKPU);

36 - блок кватернионного интегрирования угловых скоростей (БИУС);36 - block quaternionic integration of angular velocities (CIUS);

37 - блок определения сдвига нулей ДУС КСУ - сдвига нулей угловых скоростей (БОСНУС);37 - block determining the shift of the zeros of the CRS KSU - the shift of the zeros of angular velocities (BOSNUS);

38 - блок коррекции угловых скоростей (БКУС);38 - block correction of angular velocities (BKUS);

39 - блок стяжки резервных углов (БСУ);39 - block coupler reserve angles (BSU);

40 - блок-диспетчер (ДБ).40 - block manager (DB).

Самолет с управляющим интегрированным комплексом (фиг.1) содержит фюзеляж (1), крыло (2), оперение (3), шасси (4), силовую установку (5), а также другие функциональные комплексы и системы, необходимые для обеспечения работы самолета.An airplane with an integrated control system (Fig. 1) contains a fuselage (1), a wing (2), a tail unit (3), a landing gear (4), a power plant (5), as well as other functional systems and systems necessary for ensuring the operation of the aircraft .

Управляющий интегрированный комплекс (УИК) (6) (фиг.2) представляет собой совокупность взаимосвязанных программно-аппаратных средств, объединенных системой информационного обмена. УИК (6) содержит:The managing integrated complex (PEC) (6) (figure 2) is a combination of interconnected software and hardware, combined by an information exchange system. PEC (6) contains:

бортовую цифровую вычислительную систему (БЦВС) (7) с двумя бортовыми цифровыми вычислительными машинами: БЦВМ-1 (8) и БЦВМ-2 (9);on-board digital computer system (BTsVS) (7) with two on-board digital computers: BTsVM-1 (8) and BTsVM-2 (9);

системы и/или блоки сопряжения с другими комплексами или системами самолета;systems and / or blocks for interfacing with other aircraft complexes or systems;

систему информационного обмена, состоящую из мультиплексных и радиальных каналов, для связи всех систем самолета с БЦВС (7).information exchange system, consisting of multiplex and radial channels, for communication of all aircraft systems with the air-conditioning system (7).

В качестве систем и/или блоков сопряжения УИК (6) содержит: систему сопряжения с пультами управления (СС ПУ) (10), систему сопряжения с комплексной системой электронной индикации (СС КСЭИ) (11); систему сопряжения с речевой информационно-управляющей системой (СС РИУС) (12); систему сопряжения с системой ввода информации (СС СВИ) (13); систему сопряжения с нашлемной системой целеуказания (СС НСЦ) (14); систему сопряжения с пилотажно-навигационным комплексом (СС ПНК) (15); систему сопряжения с комплексной системой управления самолетом (СС КСУ) (16); систему сопряжения с бортовым комплексом связи (СС БКС) (17); систему сопряжения с системой объективного контроля (СС СОК) (18); систему сопряжения с системой управления силовой установкой (СС СУ СУ) (19); систему сопряжения с комплексной системой аварийного покидания самолета (СС КСАПС) (20); систему сопряжения с бортовыми панелями техобслуживания (СС БПТО) (21); систему сопряжения с комплексом вооружения (СС KB) (22); систему сопряжения с общесамолетным оборудованием (СС ОСО) (23).As a system and / or pairing units, the PEC (6) contains: a system for interfacing with control panels (SS ПУ) (10), a system for interfacing with a complex system of electronic indication (SS KSEI) (11); a system for interfacing with a speech information management system (SS RIUS) (12); a system for interfacing with an information input system (SS SVI) (13); a system for interfacing with a helmet-mounted target designation system (SS NSC) (14); a system for interfacing with a flight-navigation complex (SS PNK) (15); a system for interfacing with an integrated aircraft control system (SS KSU) (16); a system for interfacing with an on-board communication complex (SS BCS) (17); a system for interfacing with an objective control system (SS SOK) (18); a system for interfacing with a power plant control system (SS SU SU) (19); a system for interfacing with an integrated emergency exit system (SS KSAPS) (20); a system for interfacing with airborne maintenance panels (SS BPTO) (21); weapons interface system (SS KB) (22); a system for interfacing with general aircraft equipment (SS CCA) (23).

Система информационного обмена состоит из мультиплексных и радиальных каналов информационного обмена, в конкретном варианте исполнения легкий многофункциональный самолет с управляющим интегрированным комплексом (6) содержит в системе информационного обмена три мультиплексных канала (24-26).The information exchange system consists of multiplex and radial channels of information exchange, in a specific embodiment, a light multi-functional aircraft with an integrated control complex (6) contains three multiplex channels in the information exchange system (24-26).

В управляющем интегрированном комплексе БЦВС (7) посредством мультиплексных каналов связана с такими комплексами и системами самолета, как комплексная система электронной индикации (КСЭИ), пилотажно-навигационный комплекс (ПНК), комплексная система управления самолетом (КСУ), система объективного контроля (СОК), система управления силовой установкой (СУ СУ), комплексная система аварийного покидания самолета (КСАП), комплекс вооружения (KB), система общесамолетного оборудования через соответствующие системы сопряжения (11, 15, 16, 18, 19, 20, 22, 23).In the integrated integrated control center, the BCVS (7) is connected via multiplex channels to such aircraft complexes and systems as the integrated electronic display system (KSEI), flight and navigation system (PNK), integrated aircraft control system (KSU), objective control system (SOC) , power plant control system (SU), integrated aircraft emergency exit system (KSAP), weapons system (KB), general aircraft equipment through appropriate interface systems (11, 15, 16, 18, 19, 20, 22, 23).

Система формирования резервной информации (СФРИ) (27) связана своими входами с пилотажно-навигационным комплексом (ПНК) (15) и комплексной системой управления самолетом (КСУ) (16). В СФРИ (27) блоки вычисления среднего значения (БВСЗ) (28-32) связаны с блоком определения позиционных резервных углов (БОПРУ) (33), блоком определения сдвига нулей позиционных резервных углов (БОСНПУ) (34), блоком коррекции позиционных резервных углов (БКПУ) (35). блоком кватернионного интегрирования угловых скоростей (БИУС) (36), блоком определения сдвига нулей ДУС КСУ - сдвига нулей угловых скоростей (БОСНУС) (37), блоком коррекции угловых скоростей (БКУС) (38), блоком стяжки резервных углов (БСУ) (39) и блоком-диспетчером (ДБ) (40).The backup information generation system (SFRI) (27) is connected by its inputs to the flight-navigation complex (PNK) (15) and the integrated aircraft control system (KSU) (16). In SFRI (27), the average value calculation blocks (BVSZ) (28-32) are connected with the positional reserve angles determination unit (BOPRU) (33), the positional reserve angles shift determination unit (BOSNPU) (34), the positional reserve angles correction unit (BKPU) (35). block of quaternionic integration of angular velocities (BIUS) (36), block for determining the shift of the zeros of the DCS KSU - shift of zeros of angular velocities (BOSNUS) (37), block of correction of angular velocities (BKUS) (38), block of the coupler of reserve angles (BSU) (39) ) and the supervisor (DB) (40).

Работа самолета с системой формирования резервной информации (23) обеспечивает решение задачи вычисления угловых координат летательного аппарата двумя принципиально различными способами в зависимости от текущих условий полета:The operation of the aircraft with the backup information generation system (23) provides a solution to the problem of calculating the angular coordinates of the aircraft in two fundamentally different ways depending on the current flight conditions:

- вычисление текущих значений углов тангажа и крена по формулам Эйлера на основе мгновенной информации от бортовых датчиков (при условии горизонтального полета);- Calculation of the current values of pitch and roll angles according to Euler formulas based on instant information from on-board sensors (subject to horizontal flight);

- вычисление текущих значений угловых координат путем интегрирования показаний датчиков угловых скоростей (ДУС) комплексной системы управления (КСУ) с использованием кватернионов (при выполнении маневрирования).- calculation of the current values of the angular coordinates by integrating the readings of the angular velocity sensors (DLS) of the integrated control system (KSU) using quaternions (when performing maneuvering).

Figure 00000002
Figure 00000002

Выходными данными СФРИ являются значения резервных углов курса, крена и тангажа (см. таблицу 2).The output data of the SFRI are the values of the reserve angles of the course, roll and pitch (see table 2).

Таблица 2
Выходные данные СФРИ
table 2
SFRI output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent p, ϑp, γp]p , ϑ p , γ p ] градhail значения резервных углов курса, тангажа и кренаreserve heading, pitch and roll values

Блок вычисления среднего значения (БВСЗ) - 1 служит для вычисления среднего значения входного параметра по набору значений или по времени. БВСЗ 1 служит для вычисления среднего значения входного осредняемого параметра Х из выборки величиной Nmax штук, где Nmax задается программно. БВСЗ может быть использован для определения среднего значения на определенном интервале времени, для чего необходимо воспользоваться формулой (1):The average value calculation unit (BVSZ) - 1 is used to calculate the average value of the input parameter by a set of values or by time. BVSZ 1 is used to calculate the average value of the input averaged parameter X from a sample of N max pieces, where N max is set programmatically. BHSS can be used to determine the average value over a certain time interval, for which it is necessary to use the formula (1):

Figure 00000003
Figure 00000003

где Δt - требуемый интервал времени,where Δt is the required time interval,

τкв - период квантования (периодичность обращения к алгоритму).τ kv is the quantization period (the frequency of access to the algorithm).

БВСЗ позволяет сбросить накопленное среднее значение Xmid и заново начать вычисление путем передачи в блок команды «Reset_X». Входные данные, используемые БВСЗ, приведены в таблице 3.BVSZ allows you to reset the accumulated average value of X mid and re-start the calculation by sending the command "Reset_X" to the block. The input data used by BVSZ are given in table 3.

Таблица 3
Входные данные БВСЗ
Table 3
Input data BVZZ
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent ХX входное значение усредняемой величиныinput value of averaged value Reset_XReset_X -- команда на сброс усредненного значения и начало нового цикла усреднения (0 - не производить сброс / 1 - произвести сброс)command to reset the averaged value and start a new averaging cycle (0 - do not reset / 1 - reset) Nмах N max -- число значений для усреднения (величина выборки)number of values for averaging (sample size)

Выходом БВСЗ является среднее значения входной величины X (см. табл.4).The output of the HVAC is the average value of the input quantity X (see table 4).

Таблица 4
Выходные данные БВСЗ
Table 4
BVZZ output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent Xmid X mid входной величиныinput quantity среднее значение входной величиныaverage input value

В процессе работы БВСЗ хранит ряд параметров (см. табл.5). Индексация массивов в описании алгоритмов начинается с единицы «1», т.е. Array_Х=(Array_X[1],..., Array_X[Nmax]).In the process, the HVAC stores a number of parameters (see table 5). The indexing of arrays in the description of the algorithms begins with the unit “1”, ie Array_X = (Array_X [1], ..., Array_X [N max ]).

Таблица 5
Параметры БВСЗ
Table 5
BVZZ parameters
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. Н.У.WELL. СодержаниеContent Ncurrent N current -- 00 текущая величина выборкиcurrent sample size Index_XIndex_X -- 00 индекс текущего элемента в выборкеindex of the current item in the selection Array_XArray_x -- Array_X[i]=0, i=1...Nmax Array_X [i] = 0, i = 1 ... N max массив для хранения элементов выборкиarray for storing selection elements

В СФРИ используется пять экземпляров БВСЗ, от 1.1 до 1.5. Взаимосвязь данных каждого экземпляра БВСЗ и данных СФРИ приведена в табл.6.In SFRI, five copies of BVSZ are used, from 1.1 to 1.5. The relationship between the data of each instance of the BVHZ and the SFRI data is given in Table 6.

Таблица 6
Взаимосвязь данных экземпляров БВСЗ и СФРИ
Table 6
The relationship of these instances of BVSZ and SFRI
Данные БВСЗBVSZ data Используемые данные СФРИ для каждого экземпляраUsed SFRI data for each instance Экземпляр №Instance No. 1.11.1 1.21.2 1.31.3 1.41.4 1.51.5 ХX ϑп ϑ n γп γ p ψкв ψ sq ϑкв ϑ sq γкв γ sq Reset_XReset_X СБРОСRESET СБРОСRESET СБРОСRESET СБРОСRESET СБРОСRESET Xmid X mid ϑпоз ϑ pos γпоз γ pos ψкв_ср ψ quarter ϑкв_ср ϑ quarter γкв_ср γ quarter

Блок определения позиционных резервных углов (БОПРУ) 2 служит для определения текущих значений крена и тангажа по мгновенным показаниям штатных самолетных датчиков - «позиционных углов» (при их определении не происходит интегрирования угловых скоростей).The positional reserve angle determination unit (BOPRU) 2 serves to determine the current roll and pitch values from the instantaneous readings of standard aircraft sensors - “positional angles” (when determining them, the integration of angular velocities does not occur).

В блоке вычисляют значения углов крена и тангажа на основе применения формул Эйлера, используя данные от бортовых датчиков. Требуемая частота вычисления алгоритма (не менее) fвыч≥16. Отсутствие интегрирования при вычислении значений углов в БОПРУ позволяет избавиться от ухода вычисляемых значений со временем.In the block, the values of the roll and pitch angles are calculated based on the application of Euler formulas using data from the on-board sensors. The required frequency calculation algorithm (at least) f calc ≥16. The lack of integration when calculating the values of angles in the BOPRU allows you to get rid of the departure of the calculated values over time.

Входные данные, используемые БОПРУ, приведены в таблице 9.The input data used by the BOPRU is shown in table 9.

Таблица 9
Входные данные БОПРУ
Table 9
BOPRU input
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent [nхф, nуф, n][n hf , n uf , n zf ] -- фильтрованные значения перегрузок в связанных осях X, Y, Z соответственноfiltered overload values in the associated X, Y, Z axes, respectively αp α p градhail значение угла атакиangle of attack βр β p градhail значение угла скольженияslip angle value хф, ωуф]hf , ω UV ] град/сdeg / s фильтрованные значения угловых скоростей в связанных осях Х и Y соответственноfiltered angular velocities in the associated X and Y axes, respectively vВ v in м/сm / s значение воздушной скоростиairspeed value НБ N B мm значение барометрической высотыbarometric altitude value

Выходом БОПРУ являются значения углов крена и тангажа позиционные (см. таблицу 10).The output of the BOPRU is the position angle and pitch angles (see table 10).

Таблица 10
Выходные данные БОПРУ
Table 10
BOPRU output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent ϑп ϑ n градhail значение резервного позиционного угла тангажаvalue of the reserve positional pitch angle γп γ p градhail значение резервного позиционного угла кренаvalue of reserve position angle

Блок фильтрации и подготовительной обработки входных данных (БФПВХ)Block filtering and preparatory processing of input data (BFVVH)

Входные данные, используемые БФПВХ, приведены в таблице 11.The input data used by BFVVH are given in table 11.

Таблица 11
Входные данные БВСЗ
Table 11
Input data BVZZ
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent [nхф, nуф, n][n hf , n uf , n zf ] -- фильтрованные значения перегрузок в связанных осях X, Y, Z соответственноfiltered overload values in the associated X, Y, Z axes, respectively αp α p градhail значение угла атакиangle of attack βp β p градhail значение угла скольженияslip angle value х, ωу]x , ω y ] град/сdeg / s фильтрованные корректированные значения угловых скоростей в связанных осях Х и Y соответственноfiltered corrected values of angular velocities in the associated axes X and Y, respectively vВ v in м/сm / s значение воздушной скоростиairspeed value нБ n B мm значение барометрической высотыbarometric altitude value

Выходные данные БФПВХ приведены в таблице 12.The output of BFVC are shown in table 12.

Таблица 12
Выходные данные БФПВХ
Table 12
BFPVC output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent [nх, nу, nz][n x , n y , n z ] -- значения перегрузок в связанных осях X, Y, Z соответственноoverload values in the associated axes X, Y, Z, respectively cos_αист cos_α ist -- значение косинуса истинного угла атакиcosine value of true angle of attack sin_αист sin_α ist -- значение синуса истинного угла атакиsine value of true angle of attack ββ градhail значение угла скольженияslip angle value dβ_dtdβ_dt град/сdeg / s значение производной по времени угла скольженияvalue of the time derivative of the slip angle х, ωу]x , ω y ] град/сdeg / s значения угловых скоростей в связанных осях Х и Y (соотв.)values of angular velocities in the associated axes X and Y (respectively) vист v east м/сm / s истинное значение воздушной скоростиtrue airspeed dH_dtdH_dt м/сm / s значение вертикальной скоростиvertical speed value

БФПВХ представляет собой композиции элементарных типовых звеньев и тригонометрических функций (см. фиг.3).BFVV represents a composition of elementary typical links and trigonometric functions (see figure 3).

Блок вычисления функций траекторного угла (БВФТУ)Block for calculating the functions of the trajectory angle (BVFTU)

Входные данные, используемые БВФТУ, приведены в таблице 13.The input data used by the BVFTU are shown in table 13.

Таблица 13
Входные данные БВФТУ
Table 13
Input data BVFTU
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent Vист V East м/сm / s истинное значение воздушной скоростиtrue airspeed dH_dtdH_dt м/сm / s значение вертикальной скоростиvertical speed value

Выходные данные БВФТУ приведены в таблице 14.The output of the BVFTU is shown in table 14.

Таблица 14
Выходные данные БВФТУ
Table 14
BVFTU output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent dΘ_dtdΘ_dt град/секhail / sec значение производной угла наклона траекторииvalue of the trajectory angle cos_Θcos_Θ -- значение косинуса угла наклона траекторииcosine value of the angle of inclination of the trajectory sin_Θsin_Θ -- значение синуса угла наклона траекторииthe value of the sine of the angle of inclination of the path

Алгоритм, реализуемый в БВФТУ, показан на фиг.4.The algorithm implemented in BVFTU, shown in figure 4.

Входные данные, используемые БВРУ, приведены в таблице 15.The input data used by the BVRU are shown in table 15.

Таблица 15
Входные данные БВРУ
Table 15
BVRU input
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent [nх, nу, nz][n x , n y , n z ] -- значения перегрузок в связанных осях X, Y, Z соответственноoverload values in the associated axes X, Y, Z, respectively cos_αист cos_α ist -- значение косинуса истинного угла атакиcosine value of true angle of attack sin_αист sin_α ist -- значение синуса истинного угла атакиsine value of true angle of attack ββ градhail значение угла скольженияslip angle value dβ_dtdβ_dt град/сdeg / s значение производной по времени угла скольженияvalue of the time derivative of the slip angle хф, ωуф]hf , ω UV ] град/сdeg / s значения угловых скоростей в связанных осях Х и Y (соотв.)values of angular velocities in the associated axes X and Y (respectively) Vист V East м/сm / s истинное значение воздушной скоростиtrue airspeed dΘ_dtdΘ_dt град/секhail / sec значение производной угла наклона траекторииvalue of the trajectory angle cos_Θcos_Θ -- значение косинуса угла наклона траекторииcosine value of the angle of inclination of the trajectory Sin_ΘSin_Θ -- значение синуса угла наклона траекторииthe value of the sine of the angle of inclination of the path

Выходные данные БВРУ приведены в таблице 16.The output of the BVRA is shown in table 16.

Таблица 16
Выходные данные БВРУ
Table 16
BVRU Output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent ϑп ϑ n градhail значение резервного позиционного угла тангажаvalue of the reserve positional pitch angle γп γ p градhail значение резервного позиционного угла кренаvalue of reserve position angle

Структура блока вычисления резервных углов (БВРУ) представлена на фиг.5. Каждый из блоков А-Д (см. фиг.5) реализует отдельные функции:The structure of the unit for calculating the reserve angles (BVRU) is presented in figure 5. Each of the blocks AD (see figure 5) implements individual functions:

А) Блок вычисления γp1_предв:A) The calculation unit γ p1 _ pre :

Figure 00000004
Figure 00000004

Б) Блок вычисления γp2_предв:B) The calculation unit γ p2 _ predv :

Figure 00000005
Figure 00000005

В) Блок выбора γp_предв:C) The selection block γ p _ pre :

Figure 00000006
Figure 00000006

Г) Блок вычисления ϑр:D) Block calculation ϑ p :

Figure 00000007
Figure 00000007

Д) Блок выбора γp:D) Block selection γ p :

Figure 00000008
Figure 00000008

Блок кватернионного интегрирования угловых скоростей (БИУС) служит для вычисления по корректированным угловым скоростям ДУС КСУ значений угловых координат летательного аппарата при помощи кватернионов - вычисления «кватернионных углов».The block of quaternionic integration of angular velocities (BIUS) is used to calculate the angular coordinates of the aircraft using the adjusted angular velocities of the DOS KSU using quaternions — the calculation of “quaternion angles”.

БИУС интегрирует поступающие на его вход корректированные значений угловых скоростей ωx, ωy, ωz.BIUS integrates the corrected values of the angular velocities ω x , ω y , ω z received at its input.

При получении сигнала «СБРОС» алгоритм, реализуемый в блоке, осуществляет привязку вычисляемых углов к новому значению: в качестве новых начальных условий интегрирования угловых координат начинает использовать значение Унуну, ϑну, γну.Upon receipt of the RESET signal, the algorithm implemented in the block binds the calculated angles to a new value: as the new initial conditions for integrating the angular coordinates, it starts using the value U well = ψ well , ϑ well , γ well .

Входные данные, используемые БИУС, приведены в таблице 17.The input data used by the CIUS is shown in table 17.

Таблица 17
Входные данные БИУС
Table 17
BIUS input
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent х, ωу, ωz]x , ω y , ω z ] град/секhail / sec корректированные значения угловых скоростейcorrected angular velocity values ну, ϑну, γну]well , ϑ well , γ well ] градhail начальные условия интегрирования угловых координатinitial conditions for the integration of angular coordinates СБРОСRESET -- команда на ввод новых Н.У. (0 - не заводить новые Н.У. / 1 - принять новые Н.У сброс)team to introduce new N.U. (0 - do not start new N.U. / 1 - accept new N.U. reset)

Выходные данные БИУС приведены в таблице 18.The output of the CIUS is shown in table 18.

Таблица 18
Выходные данные БИУС
Table 18
BIUS output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent кв, ϑкв, γкв]q , ϑ q , γ q ] градhail значения вычисленных угловых координатvalues of calculated angular coordinates

Структура алгоритма, реализуемого в БИУС, приведена на фиг.6.The structure of the algorithm implemented in the CIUS is shown in Fig.6.

Блок определения сдвига нулей ДУС КСУ - сдвига нулей угловых скоростей (БОСНУС) служит для определения величин искажений типа «сдвиг нуля» - значения сигнала, выдаваемого датчиком при нулевом значении измеряемой величины, - в характеристиках ДУС КСУ. Искажение сдвиг нуля вносит помеху постоянной величины в измеряемую величину.The block for determining the shift of the zeros of the DCS KSU - the shift of the zeros of angular velocities (BOSNUS) is used to determine the distortion values of the type “zero shift” - the value of the signal generated by the sensor at a zero value of the measured value — in the characteristics of the DCS of the KSU. Distortion of a zero shift introduces a constant noise into the measured quantity.

При наличии искажений вида сдвиг нуля в сигналах угловых скоростей ДУС КСУ в результате интегрирования сигналов в БИУС будет наблюдаться расхождение истинных и вычисленных значений углов пропорционально времени.In the presence of distortions of the form, a zero shift in the signals of the angular velocities of the DCS of the KSU as a result of the integration of the signals in the CIU will cause a discrepancy between the true and calculated angles in proportion to time.

БОСНУС организует сравнение значений угловых координат, вычисленных при помощи БИУС от ДУС КСУ одного резерва с эталонным значением угловых координат (выдаются блоком-диспетчером) и при нарастании отклонений углов до заданной пороговой величины по соответствующей координате до ψпргпргпрг производит вычисление поправок - оценок сдвига нулей ωх0, ωу0, ωz0 - для коррекции угловых скоростей от ДУС КСУ и снижения скорости расхождения угловых координат.BOSNUS organizes a comparison of the values of the angular coordinates calculated using the CIPS from the DSC of the control system of one reserve with the reference value of the angular coordinates (issued by the controller) and when the deviations of the angles increase to a given threshold value in the corresponding coordinate to ψ prg / ϑ prg / γ prg calculates corrections - estimates of the shift of zeros ω х0 , ω у0 , ω z0 - for the correction of angular velocities from the DCS of the KSU and to reduce the speed of divergence of angular coordinates.

Вычисление величин оценок сдвига нулей ωх0, ωу0, ωz0 происходит итерационно. На начальных итерациях при одном знаке оценки сдвига нуля и добавки к ней добавки к оценкам вычисляют с единичным коэффициентом настройки: kн=1, при смене знака добавки для исключения автоколебаний добавка вычисляется с коэффициентом kн=0,7. Величина оценок на каждой итерации равна ωх0[n+1]=ωх0[n]+kн·Δωх0[n+1] (аналогично для у и z).The calculation of the estimates of the shift of the zeros ω x0 , ω y0 , ω z0 is iterative. At the initial iterations, with one sign of the zero-shift estimate and the additive to it, the additive to the estimates is calculated with a unit tuning factor: k n = 1, when changing the sign of the additive to exclude self-oscillations, the additive is calculated with a coefficient k n = 0.7. The magnitude of the estimates at each iteration is ω x0 [n + 1] = ωx 0 [n] + k n · Δω x0 [n + 1] (similarly for y and z).

Вычисленная величина оценки проверяется на принадлежность к области допустимых значений сдвига нуля (на основе характеристик ДУС КСУ). Если на какой-то итерации оценка выходит за допустимые приделы, то вычисленная на данной итерации добавка оценки аннулируется. Вычисленные величины оценок на текущем шаге сохраняются в памяти (область видимости весь СФРИ) для использования в других блоках.The calculated evaluation value is checked for belonging to the region of permissible values of the zero shift (based on the characteristics of the DCS of the KSU). If at some iteration the estimate is beyond the allowable limits, then the additive of the estimate calculated at this iteration is canceled. The calculated values of estimates at the current step are stored in memory (the scope of the entire SFRI) for use in other blocks.

Входные данные, используемые БОСНУС приведены в таблице 19.The input data used by BOSNUS are given in table 19.

Таблица 19
Входные данные БОСНУС
Table 19
Input data BOSNUS
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent БОСНУС_ВКЛBOSNUS_VKL -- команда выполнения блокаblock execution command эт, ϑэт, γэт]et , ϑ et , γ et ] градhail начальные условия интегрирования угловых координатinitial conditions for the integration of angular coordinates кв, ϑкв, γкв]q , ϑ q , γ q ] градhail начальные условия интегрирования угловых координатinitial conditions for the integration of angular coordinates tA t A секsec время (в алгоритме КАРУ)time (in the CARU algorithm) СБРОСRESET -- команда на ввод Н.У. для БИУСcommand to enter N.U. for BIUS

Выходные данные БОСНУС приведены в таблице 20.The output of BOSNUS is shown in table 20.

Таблица 20
Выходные данные БИУС
Table 20
BIUS output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. Н.У.WELL. СодержаниеContent х0, ωу0, ωz0]x0 , ω y0 , ω z0 ] град/секhail / sec [0, 0, 0][0, 0, 0] значение оценки сдвига нулей ДУС КСУ-130 одного резерваthe value of the estimate of the shift of the zeros of the CRS KSU-130 of one reserve СБРОС_ТРЕБRESET_TREB -- 00 запрос на введение Н.У. для БИУС (0 - нет / 1 - требуется ввести Н.У.)request for introduction N.U. for CIUS (0 - no / 1 - N.U. is required to be entered)

В процессе работы БОСНУС хранит ряд параметров, см. таблицу 21.During operation, BOSNUS stores a number of parameters, see table 21.

Таблица 21
Параметры БОСНУС
Table 21
Parameters BOSNUS
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. Н.У.WELL. СодержаниеContent t0 t 0 -- 00 время ввода Н.У. для БИУСN.U. entry time for BIUS прг, ϑпрг, γпрг]prg , ϑ prg , γ prg ] градhail [1, 1, 1][1, 1, 1] порог разницы углов для вычисления оценки сдвига нуляangle difference threshold for calculating a zero shift estimate kн k n -- 1one коэффициент настройкиtuning factor

В описании блока используются константы, значения которых приведены в таблице 22.In the block description, constants are used, the values of which are given in table 22.

Таблица 22
Константы БОСНУС
Table 22
Constants BOSNUS
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. ЗначениеValue СодержаниеContent Limω0 Limω 0 град/секhail / sec [1.2, 0.37, 0.37][1.2, 0.37, 0.37] абсолютная величина границы зоны достоверности оценки сдвига нуляabsolute value of the boundary of the zone of reliability of the estimate of the zero shift ГрРадGrad 1/град1 / deg 0,01750.0175 коэффициент перевода из градусов в радианыconversion factor from degrees to radians

Структура алгоритма, реализуемого в БОСНУС, приведена на фиг.7.The structure of the algorithm implemented in BOSNUS is shown in Fig.7.

Блок коррекции угловых скоростей (БКУС) реализует простой алгоритм коррекции значений угловых скоростей от ДУС:The block of correction of angular velocities (BKUS) implements a simple algorithm for correcting the values of angular velocities from DUS:

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Блок определения сдвига нулей позиционных резервных углов (БОСНПУ) служит для вычисления величины суммарного искажения вида «сдвиг нуля», вносимого в вычисленные значения позиционных углов датчиками исходной информации для проведения последующей коррекции.The unit for determining the shift of the zeros of positional reserve angles (BOSNPU) is used to calculate the total distortion of the form "zero shift" introduced into the calculated values of the positional angles by the sensors of the initial information for subsequent correction.

Алгоритм, реализуемый в БОСНПУ, показан на фиг.8. Алгоритм представляет собой две одинаковые структурные схемы, позволяющие компенсировать отклонение позиционных углов от углов БИНС, принимаемых в данном блоке в качестве эталонных - проводить стяжку углов. Величина, накопленная на интегралах, представляет собой оценку сдвига нуля позиционных углов. Вычисленные величины оценок на текущем шаге сохраняются в памяти (область видимости весь СФРИ) для использования в других блоках. Условием выполнения алгоритма является поступление сигнала «БОСНПУ_ВКЛ» от блока-диспетчера. При поступлении в БОСНПУ сигнала отмены стяжки позиционных углов «СПУ_ОТКЛ» входы интеграторов размыкаются (на интегратор подается «0»).The algorithm implemented in BOSNPU is shown in Fig. 8. The algorithm consists of two identical structural schemes, which make it possible to compensate for the deviation of positional angles from the SINS angles accepted as reference ones in this block — to tighten the angles. The value accumulated on the integrals is an estimate of the zero shift of the position angles. The calculated values of estimates at the current step are stored in memory (the scope of the entire SFRI) for use in other blocks. The condition for the execution of the algorithm is the receipt of the signal "BOSNPU_VKL" from the block manager. Upon receipt of a signal to unblock the coupler of positional angles "SPU_OFFL" at BOSNPU, the integrator inputs open ("0" is applied to the integrator).

Входные данные, используемые БОСНПУ, приведены в таблице 23.The input data used by BOSNPU are given in table 23.

Таблица 23
Входные данные БОСНПУ
Table 23
Input data BOSNPU
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent ϑп, γп ϑ p , γ p градhail вычисленные БОПРУ значения позиционных угловposition angle values calculated by BOPRU ϑБинс, γБинс ϑ Bins , γ Bins градhail эталонные углы - углы БИНСreference angles - BINS angles БОСНПУ_ВКЛBOSNPU_VKL -- команда выполнения блокаblock execution command СПУ_ОТКЛSPU_OFF -- сигнала отмены стяжки позиционных угловsignal for canceling positional angle screed

Выходные данные БОСНПУ приведены в таблице 24.The output of BOSNPU are shown in table 24.

Таблица 24
Выходные данные БОСНПУ
Table 24
BOSNPU output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent ϑ0, γ0 ϑ 0 , γ 0 градhail значения оценок сдвига нулей позиционных угловvalues of estimates of the shift of zeros of positional angles

Блок коррекции позиционных резервных углов (БКПУ) реализует простой алгоритм коррекции позиционных резервных углов:The correction block for positional reserve angles (BKPU) implements a simple algorithm for correcting positional reserve angles:

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Блок стяжки резервных углов (БСУ) служит для компенсации ошибок кватернионных углов, вызванных низкой точностью при задании Н.У. в блоке БИУС. Алгоритм, реализуемый в данном блоке, показан на фиг.10. Алгоритм представляет собой две одинаковые структурные схемы, позволяющие компенсировать отклонение кватернионных углов от корректированных усредненных позиционных углов, принимаемых в данном блоке в качестве эталонных - проводить стяжку углов. При поступлении в БСУ сигнала отмены стяжки кватернионных углов «СКВУ_ОТКЛ» входы интеграторов размыкаются (на интегратор подается «0»).The block of the coupler of reserve angles (BSU) serves to compensate for the errors of the quaternion angles caused by low accuracy when setting N.U. in the BIUS block. The algorithm implemented in this block is shown in FIG. 10. The algorithm consists of two identical structural schemes that make it possible to compensate for the deviation of the quaternion angles from the corrected average positional angles accepted as reference ones in this block — to tighten the angles. When the signal for canceling the quaternion angle screed “SKVU_OTKL” is received in the BSU, the integrator inputs open (“0” is applied to the integrator).

Входные данные, используемые БСУ, приведены в таблице 25.The input data used by the BSU are shown in table 25.

Таблица 25
Входные данные БСУ
Table 25
BSU input
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent кв, ϑкв, γкв]q , ϑ q , γ q ] градhail значения вычисленных угловых координат - кватернионных угловvalues of calculated angular coordinates - quaternion angles ϑпоз, γпоз ϑ pos , γ pos градhail эталонные углы - корректированные усредненные позиционные углыreference angles - adjusted average positional angles СКВУ_ОТКЛSLEEP_OFF -- сигнала отмены стяжки кватернионных угловquaternion angle screed cancel signal

Выходные данные БСУ приведены в таблице 26.The output of the BSU are shown in table 26.

Таблица 26
Выходные данные БСУ
Table 26
BSU output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. СодержаниеContent p, ϑр, γp]p , ϑ p , γ p ] градhail значения резервных угловreserve angle values

Блок-диспетчер (ДБ) служит для управления ходом вычисления резервных углов КСУ в зависимости от состояния бортовой аппаратуры и условий полета. ДБ рассматривает четыре возможных текущих состояния полета, в зависимости от которых включает тот или иной блок СФРИ:The block dispatcher (DB) is used to control the calculation of the reserve angles of the KSU depending on the state of the onboard equipment and flight conditions. The DB considers four possible current flight conditions, depending on which it includes one or another block of the SFRI:

1) летательный аппарат неподвижен на земле: происходит вычисление сдвигов нулей угловых скоростей - ДБ включает блок БОСНУС. В качестве резервных углов выдаются кватернионные;1) the aircraft is stationary on the ground: the shifts of the zeros of angular velocities are calculated - the DB includes the BOSNUS block. Quaternion angles are given as reserve angles;

2) летательный аппарат движется по земле: управляемые ДБ блоки отключены, в качестве резервных углов выдаются кватернионные;2) the aircraft moves on the ground: DB controlled blocks are disabled, quaternion ones are given as reserve angles;

3) летательный аппарат совершает квазигоризонтальный полет (угловые скорости малы, крен и тангаж малы): происходит определение сдвигов нулей позиционных углов (БОСНПУ), производится стяжка кватернионных углов к позиционным углам (БСУ). В качестве резервных углов выдаются позиционные;3) the aircraft performs a quasi-horizontal flight (angular velocities are small, roll and pitch are small): the zeros of the position angles are determined (BOSNPU), the quaternion angles are tightened to the position angles (BSU). As reserve angles, positional ones are issued;

4) летательный аппарат совершает маневрирование: в качестве резервных углов выдаются кватернионные.4) the aircraft maneuvers: quaternion ones are given as reserve angles.

На границе состояний 3 и 4 происходит ввод новых Н.У. для БИУС: если БИНС исправна, то заводятся углы от БИНС, иначе заводятся позиционные углы.At the boundary of states 3 and 4, new N.U. for BIUS: if the SINS is working, then the angles from the SINS are started, otherwise positional angles are started.

Входные данные, используемые ДБ приведены в таблице 27.The input data used by the DB is given in table 27.

Figure 00000014
Figure 00000014

Выходные данные ДБ приведены в таблице 28.The output of the DB is shown in table 28.

Таблица 28
Выходные данные ДБ
Table 28
DB output
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. Н.У.WELL. СодержаниеContent СБРОСRESET -- 00 НУ, ϑНУ, γну]NU , ϑ NU , γ well ] градhail [5, 0, 0][5, 0, 0] Н.У. значений углов курса, тангажа и крена для БИУСWELL. angle values of pitch, pitch and roll for CIUS эт, ϑэт, γэт]et , ϑ et , γ et ] градhail [5, 0, 0][5, 0, 0] эталонные значения углов курса, тангажа и крена для БОСНУСreference values of course angles, pitch and roll for BOSNUS СКВУ_ОТКЛSLEEP_OFF -- 00 сигнала отмены стяжки кватернионных угловquaternion angle screed cancel signal БОСНПУ_ВКЛBOSNPU_VKL -- 00 команда выполнения блока БОСНПУcommand execution block BOSNPU СПУ_ОТКЛSPU_OFF -- 00 сигнала отмены стяжки позиционных угловsignal for canceling positional angle screed БОСНУС_ВКЛBOSNUS_VKL -- 00 команда выполнения блока БОСНУСcommand to execute the BOSNUS block

В процессе работы ДБ хранит ряд параметров (см. таблицу 29).During operation, the DB stores a number of parameters (see table 29).

Таблица 29
Параметры ДБ
Table 29
DB Parameters
ОбозначениеDesignation Ед. изм.Units rev. Н.У.WELL. СодержаниеContent СИБNib -- 00 флаг исправности БИНС на предыдущем шагеBINS health flag in the previous step ЗН_ПРZN_PR -- 00 флаг «Земля, Неподвижно» на предыдущем шаге“Earth Fixed” flag in the previous step МНВEOM -- 1one флаг маневрирования на предыдущем шагеmaneuver flag in the previous step

Алгоритм ДБ показан на фиг.11.The DB algorithm is shown in FIG. 11.

Изобретение может быть использовано в авиационной технике при построении самолетов с системой формирования резервной информации о пространственном положении для выдачи ее в системы самолета и на индикацию летчику в случае внезапного отказа основных источников.The invention can be used in aeronautical engineering when constructing aircraft with a system for generating backup information about the spatial position for issuing it to aircraft systems and for indicating to the pilot in the event of a sudden failure of the main sources.

Claims (1)

Самолет с управляющим интегрированным комплексом, содержащий фюзеляж, крыло, оперение, шасси, силовую установку, пилотажно-навигационный комплекс, комплексную систему электронной индикации, комплексную систему аварийного покидания самолета, систему объективного контроля, комплексную систему управления, систему общесамолетного оборудования, нашлемную систему целеуказания, речевую информационно-управляющую систему, систему ввода информации, пульты управления, бортовой комплекс связи, бортовые панели техобслуживания, а также управляющий интегрированный комплекс, включающий бортовую цифровую вычислительную систему, систему информационного обмена из мультиплексных и радиальных каналов, а также системы и/или блоки сопряжения со всеми функциональными комплексами и системами самолета, в котором бортовая цифровая вычислительная система через соответствующие системы и/или блоки сопряжения связана мультиплексными каналами с комплексной системой электронной индикации, пультами управления, пилотажно-навигационным комплексом, комплексной системой электронной индикации, системой объективного контроля, комплексной системой управления, комплексом вооружения и системой общесамолетного оборудования, отличающийся тем, что дополнительно содержит систему формирования резервной информации о пространственном положении летательного аппарата, состоящую из блоков вычисления среднего значения входного параметра соответственно резервного позиционного тангажа, резервного позиционного угла крена и кватернионных значений курса, тангажа и крена, блока определения позиционных резервных углов, блока коррекции позиционных резервных углов, блока определения сдвига нулей позиционных резервных углов, блока стяжки резервных углов, блока кватернионного интегрирования угловых скоростей, блока коррекции угловых скоростей, блока определения сдвига нулей угловых скоростей, блока-Диспетчера, при этом блок стяжки резервных углов выходом и двумя входами связан соответственно с первым входом и первым и вторым выходами блока-Диспетчера и соответствующими входами с выходами блоков вычисления среднего значения входного параметра, которые первыми входами связаны с третьим выходом блока-Диспетчера, а вторыми входами с соответствующими выходами блоков коррекции позиционных резервных углов и блока кватернионного интегрирования угловых скоростей, блок коррекции позиционных резервных углов первым входом связан с выходом блока определения сдвига нулей позиционных резервных углов, а вторым входом - с выходом блока определения позиционных резервных углов, соединенным с первым входом блока определения сдвига нулей позиционных резервных углов, который вторым и третьим входами соединен с четвертым и пятым выходами блока-Диспетчера, блок кватернионного интегрирования угловых скоростей первым и вторым входами соединен соответственно с третьим и шестым выходами блока-Диспетчера, а третьим входом - с первым выходом блока коррекции угловых скоростей, соединенным с входом блока определения позиционных резервных углов, второй выход блока коррекции угловых скоростей соединен со вторым входом блока-Диспетчера, а его вход соединен с первым выходом блока определения сдвига нулей угловых скоростей, который вторым выходом и первым и вторым входами соединен соответственно с третьим входом, седьмым и восьмым выходами блока-Диспетчера, а третьим входом соединен с выходом блока кватернионного интегрирования угловых скоростей, четвертый вход блока-Диспетчера соединен с выходами блоков вычисления средних значений резервных позиционных углов тангажа и крена.Aircraft with an integrated control system, containing the fuselage, wing, empennage, landing gear, propulsion system, flight and navigation system, integrated electronic display system, integrated emergency exit system, objective control system, integrated control system, general aircraft equipment, helmet-mounted target designation system, voice information and control system, information input system, control panels, on-board communication complex, on-board maintenance panels, as well as control an integrated complex, including an on-board digital computer system, an information exchange system from multiplex and radial channels, as well as systems and / or interface units with all functional complexes and aircraft systems, in which an on-board digital computer system is connected via appropriate systems and / or interface units multiplexed channels with a comprehensive electronic display system, control panels, flight-navigation complex, a comprehensive electronic display system and, an objective control system, an integrated control system, an armament complex and a system of general aircraft equipment, characterized in that it further comprises a backup information generation system for the spatial position of the aircraft, consisting of blocks for calculating the average value of the input parameter, respectively, of the reserve position pitch, reserve position angle and quaternion values of course, pitch and roll, positional reserve angle determination unit, correction unit positional reserve angles, block for determining the shift of the zeros of positional reserve angles, block for tightening the reserve angles, block for quaternion integration of angular velocities, block for correcting angular velocities, block for determining the shift of zeros for angular velocities, control unit, while the block for tightening the reserve angles with an output and two inputs is connected respectively, with the first input and the first and second outputs of the Controller block and the corresponding inputs with the outputs of the blocks for calculating the average value of the input parameter, which are the first inputs are connected with the third output of the Dispatcher block, and the second inputs with the corresponding outputs of the positional reserve angle correction blocks and the quaternion integration unit of angular velocities, the positional reserve angle correction block with the first input is connected to the output of the positional reserve angle shift zero detection unit, and the second input is connected to the output unit for determining positional reserve angles connected to the first input of block for determining the shift of the zeros of positional reserve angles, which is connected to the fourth by second and third inputs The third and fifth outputs of the Dispatcher block, the quaternionic integration of angular velocities by the first and second inputs are connected respectively to the third and sixth outputs of the Dispatcher block, and the third input is connected to the first output of the angular velocity correction block connected to the input of the positional reserve angle determination unit, the second the output of the block of the correction of angular velocities is connected to the second input of the block-Dispatcher, and its input is connected to the first output of the block for determining the shift of the zeros of angular velocities, which is the second output and the first and orym inputs coupled respectively to the third input, the seventh and eighth outputs Manager-block, and the third input coupled to the output of the quaternion integrating the angular velocity, fourth input-Manager unit connected to the outputs of blocks calculating average values standby position angles of pitch and roll.
RU2006140540/11A 2006-11-17 2006-11-17 Aeroplane with system of obtaining reserve information on attitude position of aircraft RU2324624C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006140540/11A RU2324624C1 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Aeroplane with system of obtaining reserve information on attitude position of aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006140540/11A RU2324624C1 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Aeroplane with system of obtaining reserve information on attitude position of aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2324624C1 true RU2324624C1 (en) 2008-05-20

Family

ID=39798793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006140540/11A RU2324624C1 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Aeroplane with system of obtaining reserve information on attitude position of aircraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2324624C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606712C2 (en) * 2015-02-03 2017-01-10 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Integrated system of backup devices
CN108363298A (en) * 2018-01-17 2018-08-03 合肥工业大学 A kind of quadrotor drone Fast Convergent control method based on quaternion representation
RU2758229C2 (en) * 2017-06-29 2021-10-26 Зе Боинг Компани Triple redundancy control system for aircraft and method for controlling this system (options)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606712C2 (en) * 2015-02-03 2017-01-10 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Integrated system of backup devices
RU2758229C2 (en) * 2017-06-29 2021-10-26 Зе Боинг Компани Triple redundancy control system for aircraft and method for controlling this system (options)
CN108363298A (en) * 2018-01-17 2018-08-03 合肥工业大学 A kind of quadrotor drone Fast Convergent control method based on quaternion representation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8359129B2 (en) Method and device for controlling the thrust of a multi-engine aircraft
Moir et al. Aircraft Systems: Mechanical, electrical, and avionics subsystems integration
CN104875885B (en) A kind of composite aircraft
US7437223B2 (en) Heading reference command and control algorithm and cueing systems and methods for aircraft turn-to-target maneuvers
US9874874B2 (en) Dynamic compliance monitoring of unmanned vehicles
US8706326B2 (en) Method and device for aiding the piloting of an aircraft during a landing phase
US10351230B2 (en) Initial rotor state compensation for a rotorcraft
US3711042A (en) Aircraft control system
CA2978836C (en) Flight control system with synthetic intertial glideslope deviation and method of use
Bruce et al. NASA B737 flight test results of the total energy control system
RU2324624C1 (en) Aeroplane with system of obtaining reserve information on attitude position of aircraft
US11460865B2 (en) Method and system for longitudinal control of aircraft
CN110275541A (en) The optimization track of noise is improved using automatic takeoff
CN110196600A (en) System and method for autonomic rotor aircraft tail portion impact protector
Hanson et al. An overview of flight test results for a formation flight autopilot
RU2392586C1 (en) Aircraft information-control system
CN111895998A (en) Large-scale fixed-wing unmanned aerial vehicle segmented stack type route planning method
Gu et al. Autonomous formation flight–design and experiments
US4266743A (en) Pitch attitude stabilization system utilizing engine pressure ratio feedback signals
Cobleigh Capabilities and future applications of the nasa autonomous formation flight (AFF) aircraft
Myers et al. HiMAT onboard flight computer system architecture and qualification
Kempel et al. Flight control systems development and flight test experience with the HiMAT research vehicles
CN113609771B (en) MBSE-based aircraft atmospheric parameter model calculation method
CN112607006B (en) Touchdown feedback type undercarriage system of unmanned helicopter
Yonke et al. HIDEC Adaptive Engine Control System Flight Evaluation Results

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110318

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20110318

Effective date: 20150514

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20110318

Effective date: 20151027

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20110318

Effective date: 20210722

PD4A Correction of name of patent owner