RU2370416C1

RU2370416C1 - Automated system for manned aircraft flight safety provision

Info

Publication number: RU2370416C1
Application number: RU2008111783/11A
Authority: RU
Inventors: Леонид Михайлович Берестов (RU); Леонид Михайлович Берестов; Евгений Григорьевич Харин (RU); Евгений Григорьевич Харин; Анатолий Федорович Якушев (RU); Анатолий Федорович Якушев; Людмила Яковлевна Мирошниченко (RU); Людмила Яковлевна Мирошниченко; Юрий Иванович Калинин (RU); Юрий Иванович Калинин; Татьяна Петровна Сапарина (RU); Татьяна Петровна Сапарина; Людмила Вениаминовна Фролкина (RU); Людмила Вениаминовна Фролкина; Светлана Юрьевна Степанова (RU); Светлана Юрьевна Степанова
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Летно-исследовательский институт имени М.М. Громова"
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2009-10-20

Abstract

FIELD: instrument making.

SUBSTANCE: invention is related to the field of aviation board equipment and is intended for installation on civil aircrafts (AC). System includes board radio control line, which is connected to surface radio control line of air traffic control station, standard system of AC control (18), automatic control system (ACS) (17), which are connected to detectors of board systems condition, the first expert system (ES) (2) with computer unit for definition of flight mode (3), connected to knowledge base (KB) by criteria of flight mode (4), the second ES (5) with unit for identification of catastrophic situation (CS) (6), connected to KB by CS (7), traffic parametres computer (TPC) of AC (1), the third ES (14) with computing control unit for taking over CS (15) and data base on type of taking over CS (16), computing unit of crew blocking moment (12), the fourth ES with computing unit for detection of nonintervention time (NTCU) for pilot into AC control in case of CS for time t₀ (10), connected to KB on modes of pilot nonintervention in case of CS into control (11), threshold double switch (13), pilot indictor (8).

EFFECT: higher extent of civil aircrafts protection against crew errors.

1 dwg

Description

Система относится к области авиационного бортового оборудования и предназначена для установки на гражданские летательные аппараты (ЛА) для защиты ЛА в критических или катастрофических ситуациях.The system relates to the field of aviation avionics and is intended for installation on civilian aircraft (LA) to protect the aircraft in critical or catastrophic situations.

В патенте WO 2005/004081, кл. МПК G08G 5/00 предлагается метод и аппаратура для предупреждения несанкционированного доступа в управление на летательных аппаратах. В случае появления подобной ситуации (захвата террористами ЛА) летчик нажимает тревожную кнопку и детектор, установленный в системе, анализирует отклонения от заданной траектории в режимах спуска-снижения с высоты, ниже определенной, увеличения тяги двигателей, изменения курса. В системе отсутствуют экспертные системы, тем самым отсутствует поддержка летчика в критической ситуации.In patent WO 2005/004081, cl. IPC G08G 5/00 proposes a method and apparatus for preventing unauthorized access to control on aircraft. In the event of a similar situation (terrorist capture of aircraft), the pilot presses the alarm button and the detector installed in the system analyzes the deviations from the given trajectory in the descent-lowering modes from a height below a certain one, increasing engine thrust, and changing course. There are no expert systems in the system, thereby lacking pilot support in a critical situation.

Известна управляющая экспертная система (ЭС) - Ильясов Б.Г., Парфенов Н.М. и др. «Автоматизация принятия решений при управлении системами «Человек-техника» с помощью экспертных систем». Эргономика в России, СНГ и мире. Международная конференция С-Петербург. Россия. 21-24. 1993 - для оказания помощи оператору, решающая следующие задачи: распознавание критической ситуации, принятие решений по управлению выводом сложной системы (объекта) из критической ситуации, выбор управляющих воздействий и контроль эффективности их реализации. В системе «человек-техника» критические ситуации, возникающие вследствие отказов техники, ошибок человека и неблагоприятных внешних условий, приводят в случае непринятия своевременных и правильных управляющих решений к аварии или катастрофе. Принятие решения человеком, управляющим сложной системой, затруднено вследствие многомерности факторов для анализа, неопределенности и неоднозначности описания критических ситуаций, связанных с малым резервом времени и большой психологической нагрузкой.Known management expert system (ES) - Ilyasov B.G., Parfenov N.M. and others. "Automation of decision-making in the management of systems" Man-Technique "using expert systems." Ergonomics in Russia, the CIS and the world. International Conference St. Petersburg. Russia. 21-24. 1993 - to assist the operator, solving the following tasks: recognition of a critical situation, decision-making on managing the withdrawal of a complex system (object) from a critical situation, selection of control actions and monitoring the effectiveness of their implementation. In the “man-equipment” system, critical situations arising as a result of equipment failures, human errors and adverse external conditions lead to failure or timely management decisions that lead to an accident or disaster. Making a decision by the person managing the complex system is difficult due to the multidimensionality of factors for analysis, the uncertainty and ambiguity of the description of critical situations associated with a small reserve of time and a large psychological load.

В базу знаний (БЗ) входят знания о предметной области управления сложной системой в критических ситуациях. В системе знания о проблемной области структурированы исходя из цели построения управляющей ЭС, оказания помощи управляющему в принятии решений при возникновении критических ситуаций.The knowledge base (KB) includes knowledge about the subject area of managing a complex system in critical situations. In the system, knowledge about the problem area is structured on the basis of the goal of constructing a control ES, to assist the manager in making decisions in case of critical situations.

В качестве инструментального средства оказания помощи эксперту в выражении своей концептуальной модели проблемной области используется программная система создания и ведения баз данных (БД) характеристик критических ситуаций и БЗ. Система выполняет функции автоматизации получения знаний от экспертов. Данные представляются реляционной БД характеристик критических ситуаций, выполняется проверка целостности создания БД, производится ситуационная кластеризация данных.As a tool to assist an expert in expressing his conceptual model of a problem area, a software system for creating and maintaining databases (DB) of characteristics of critical situations and knowledge bases is used. The system performs the functions of automating the acquisition of knowledge from experts. The data is presented to the relational database of the characteristics of critical situations, the integrity of the database creation is checked, and situational data clustering is performed.

В процессе экспертного опроса для обеспечения необходимой полноты БД экспертам ставится задача анализа новых для них ситуаций; способом решения задач экспертной классификации является способ организации экспертных игр с коллективом экспертов. Сценарии экспертных игр предусматривают рассмотрение известных и новых для экспертов примеров критических ситуаций; в диалоге с ЭВМ заполняется БД. Создание и заполнение БД осуществляется с помощью средств систем управления реляционной БД для персональных ЭВМ с применением интеллектуального многооконного интерфейса. Окончательно согласованные экспертные оценки хранятся в БД и являются основной для создания правил распознавания критических ситуаций и принятия решений в БЗ ЭС.In the process of an expert survey, to ensure the necessary completeness of the database, experts are given the task of analyzing new situations for them; a way to solve the problems of expert classification is a method of organizing expert games with a team of experts. Scenarios of expert games include consideration of known and new examples of critical situations for experts; in the dialogue with the computer the database is filled. Creation and filling of the database is carried out using the relational database management systems for personal computers using an intelligent multi-window interface. Finally agreed expert assessments are stored in the database and are the basis for creating rules for recognizing critical situations and making decisions in the knowledge base.

Представление знаний об управлении системой в критических ситуациях осуществляется с помощью продукционной модели, позволяющей представлять правила распознавания ситуаций и принятия решений. В качестве критерия распознавания классов критических ситуаций в управляющей ЭС используется степень близости распознаваемой ситуации, представленной вектором, к эталонным описаниям классов критических ситуаций.Knowledge is presented about managing the system in critical situations using a production model that allows you to represent the rules for recognizing situations and making decisions. As a criterion for recognizing the classes of critical situations in the control ES, the degree of proximity of the recognized situation represented by the vector to the reference descriptions of the classes of critical situations is used.

Однако при такой структуре ЭС управления система бортовых датчиков не включает в цикл работы по пилотированию ЛА. Динамические характеристики современных ЛА приводят к существенному усложнению систем автоматического управления (САУ) и значительному расширению их функциональных возможностей. В то же время увеличение сложности САУ способствовало существенному увеличению разнообразия отказов этих систем. Поэтому стала практически невозможной разработка только инструктивных указаний по действиям пилота при возникновении каждого из возможных отказов. Подробные инструкции можно разработать только для ограниченного перечня отказов, в пределах эксплуатационных ограничений ЛА бортового оборудования (БО). Возникновение же в полете отказов, действия по устранению которых предварительно не отрабатывались и не отражены в инструкциях, представляет серьезную проблему. Как показывает анализ катастроф ЛА, нежелательное развитие событий можно было бы предотвратить, если бы были выполнены соответствующие грамотные действия экипажа. Однако время, которым располагает пилот для этого, обычно не превышает нескольких секунд, а принимая во внимание стрессовое состояние человека во время аварии, становится ясно, что пилот может и не найти единственно правильного решения в нужный момент. Известно устройство для подачи сигнала тревоги на центральную станцию, см. патент РФ на полезную модель №33448 G08В 31/00, 2003. Целью создания системы является снижение влияния человеческого фактора на безопасность полетов, повышение полноты действий экипажа путем сочетания упреждающего контроля действий экипажа в процессе подготовки режимов полета и действий в аварийных ситуациях с выдачей результатов контроля в реальном времени подготовки режимов полета посредством управляемых электронных контрольных карт и заключительного контроля с выдачей тревожных сигналов с высоким привлекающим эффектом при невыполнении экипажем наиболее критических операций. В состав устройства оповещения членов экипажа об отказах, неисправностях и состоянии систем и агрегатов объекта с помощью световых и звуковых сигналов входят канал предупредительной информации, датчик сигнала, канал аварийной ситуации, блок управления, блок световой индикации и сигнализации, блоки запуска, коммутирующие элементы, сигнальный элемент, блок подачи сообщения, генератор проблеска, кнопочная панель генератора и задатчик регулирования яркости, блок экстраполяции, блок программ действий экипажа, блок управления индикацией, логический блок признаков выполнения действий.However, with such a structure of the ES control system, the on-board sensor system does not include in the cycle of work on piloting the aircraft. The dynamic characteristics of modern aircraft lead to a significant complication of automatic control systems (ACS) and a significant expansion of their functionality. At the same time, increasing the complexity of self-propelled guns contributed to a significant increase in the variety of failures of these systems. Therefore, it became practically impossible to develop only guidance on the actions of the pilot in the event of each of the possible failures. Detailed instructions can be developed only for a limited list of failures, within the operational limits of aircraft avionics (BO). The occurrence of failures in flight, the actions to eliminate which were not previously worked out and are not reflected in the instructions, is a serious problem. As the analysis of aircraft accidents shows, undesirable development of events could have been prevented if appropriate competent actions of the crew had been performed. However, the time available to the pilot for this usually does not exceed a few seconds, and taking into account the stressful state of a person during an accident, it becomes clear that the pilot may not find the only right solution at the right time. A device for signaling an alarm to a central station is known, see RF patent for utility model No. 33448 G08B 31/00, 2003. The purpose of the system is to reduce the influence of the human factor on flight safety, increase the completeness of crew actions by combining proactive control of crew actions in the process training of flight modes and actions in emergency situations with the issuance of real-time control results of training of flight modes by means of controlled electronic control charts and final control from giving alarms with a high attracting effect when the crew does not perform the most critical operations. The structure of the warning device for crew members about failures, malfunctions and the condition of the facility’s systems and units using light and sound signals includes a warning information channel, a signal sensor, an emergency channel, a control unit, a light indication and alarm unit, start-up units, switching elements, an alarm element, message submission unit, glimmer generator, generator keypad and dimmer, extrapolation unit, crew action program block, display control unit, l cal block attributes perform actions.

Однако сочетание упреждающего контроля действий экипажа в процессе подготовки режимов полета и действий экипажа в аварийной ситуации (АС) строится на основе использования канала предупредительной информации, включающего блок экстраполяции на короткое время в логическом блоке программ действий экипажа, и не дает возможности предупредить выход пилотируемого ЛА на критические режимы управления. Система не дает возможности получить помощи экипажу - указаний в принятии решений по парированию сложившейся критической ситуации (КС), ведущей к полной либо частичной утрате системы выполняемой функции, либо к утрате объекта и гибели экипажа.However, the combination of proactive control of crew actions during the preparation of flight modes and crew actions in emergency (AS) is based on the use of the warning information channel, which includes an extrapolation unit for a short time in the logical block of crew actions programs, and does not make it possible to prevent the manned aircraft from reaching critical control modes. The system does not provide the opportunity to get help to the crew - instructions in making decisions on countering the current critical situation (CS), leading to the complete or partial loss of the system of the function performed, or to the loss of the facility and the death of the crew.

Известен способ интеллектуальной поддержки деятельности экипажа по обеспечению безопасности корабля, см. патент РФ №2244343 G08В 23/00, 2002, при котором измеряют параметры движения корабля, работы технических средств, состояние внутренней среды, вводят их в вычислительный комплекс и обрабатывают по программе экспертной системы, выявляющей отклонения параметров от штатных, и представляют на дисплеях информацию о действиях экипажа по предотвращению угрозы безопасности корабля. Производится определение психофизического состояния и перемещение по кораблю личного состава с последующим анализом указанных параметров с помощью экспертной системы вычислительного комплекса, выявление сочетаний параметров, уменьшающих безопасность корабля за счет учета дестабилизирующих составляющих человеческого фактора, и выработка для неограниченного числа, определенного количеством опасных ситуаций, упреждающих рекомендаций командному составу по обеспечению безопасности.There is a method of intellectual support for the crew’s activities to ensure the safety of the ship, see RF patent No. 224343 G08В 23/00, 2002, in which the parameters of the motion of the ship, the operation of technical means, the state of the internal environment are measured, they are introduced into the computer complex and processed according to the expert system program , identifying deviations of parameters from the standard, and present on displays information about the actions of the crew to prevent threats to the safety of the ship. The psychophysical state is determined and personnel is moved around the ship with the subsequent analysis of these parameters using an expert computer system, identification of combinations of parameters that reduce the safety of the ship by taking into account the destabilizing components of the human factor, and development of an unlimited number, determined by the number of dangerous situations, proactive recommendations security command personnel.

Однако данный способ интеллектуальной деятельности экипажа, при котором измеряются параметры движения корабля, работы технических средств, состояния внутренней среды и психофизического состояния операторов, не позволяет выявить факторные неопределенности процесса пилотирования на современных ЛА. В системе отсутствует расчет ограниченного прогноза развития АС с учетом запаса по критическому параметру, например времени невмешательства оператора в процесс управления, не обеспечивается полнота интеллектуальной поддержки по выводу из КС. В системе отсутствуют решения по предотвращению перехода аварийной ситуации в катастрофическую, если оператор по любым причинам не выполняет рекомендаций по выводу ЛА из КС, передаче управления на систему автоматического управления для предотвращения угрозы безопасности объекта.However, this method of the crew’s intellectual activity, which measures the parameters of the ship’s movement, the operation of technical equipment, the state of the internal environment and the psychophysical state of the operators, does not reveal the factor uncertainties of the piloting process in modern aircraft. There is no calculation in the system of a limited forecast for the development of nuclear power plants taking into account the margin of a critical parameter, for example, the time of non-interference of the operator in the control process, the completeness of intellectual support for withdrawal from the CS is not provided. There are no solutions in the system to prevent the transition of an emergency to a catastrophic situation, if the operator for any reason does not comply with recommendations on the withdrawal of aircraft from the aircraft, transferring control to the automatic control system to prevent a threat to the object’s safety.

Известен способ и устройство предупреждения критических режимов работы системы оператор-объект, см. патент РФ №2114456, G05В 13/00, 1996, при котором измеряют параметры состояния системы оператор-объект, запоминают опасные факторы, формируют показатель сложности управления, при необходимости формируют и выдают оператору команды для вывода систем оператор-объект из сложившейся ситуации, запоминают команды, соответствующие опасным факторам, определяют для каждого текущего опасного фактора приращение показателя сложности управления, определяют те текущие опасные факторы, для которых величина приращения показателя сложности управления превышает пороговое значение, и выдает оператору команды, соответствующие этим текущим опасным факторам, в последовательности, зависящей от величины указанных приращений показателя сложности управления. Пороговое значение задают в зависимости от величины показателя сложности управления, чем больше показатель сложности управления, тем выше пороговое значение. Показатель сложности управления формируют как вероятность ошибки оператора при действии текущих опасных факторов в приоритетной последовательности, формируют и выдают сигнал управления на средства автоматического управления объекта для перевода системы оператор-объект в состояние, характеризующееся допустимым уровнем показателя сложности управления. В основу патента положено решение задачи повышения эффективности (безопасности) функционирования системы оператор-объект путем предупреждения выхода системы на критические режимы полета.A known method and device for preventing critical operating modes of the operator-object system, see RF patent No. 2114456, G05В 13/00, 1996, in which the state parameters of the operator-object system are measured, dangerous factors are stored, an indicator of control complexity is formed, and if necessary, give the operator commands to withdraw the operator-object systems from the current situation, remember the commands corresponding to the dangerous factors, determine for each current dangerous factor the increment of the control difficulty indicator, determine those current dangerous factors for which the magnitude of the increment of the control complexity index exceeds the threshold value, and gives the operator commands corresponding to these current hazardous factors in a sequence that depends on the magnitude of the indicated increments of the index of control complexity. The threshold value is set depending on the value of the indicator of control complexity, the greater the indicator of control complexity, the higher the threshold value. The indicator of control complexity is formed as the probability of an operator error under the action of current hazardous factors in a priority sequence, a control signal is generated and transmitted to the facility’s automatic control means to transfer the operator-facility system to a state characterized by an acceptable level of control complexity indicator. The patent is based on the solution of the problem of increasing the efficiency (safety) of the functioning of the operator-object system by preventing the system from reaching critical flight modes.

Однако в устройстве и способе предупреждения критических режимов работы системы определяется приращение уровня сложности управления, превышающее пороговое значение. Уровень сложности управления в КС формируется только как вероятность ошибки оператора при действии текущих опасных факторов в приоритетной последовательности и далее выдается сигнал управления на средства автоматического управления объекта. При работе системы не учитывается запас критического параметра в случае допущения ошибки управления оператором. Учет правильности и своевременности его действий зависит от времени реакции человека, его превышения в допустимой ситуации, от критичности состояния оператора. Система на основе определения развития КС без учета запаса по критическому параметру - времени невмешательства летчика в процесс управления - не обеспечивает полноты советов по выводу из КС, не позволяет выявить факторные неопределенности процесса пилотирования и тем самым снижает уровень безопасности полета ЛА.However, in the device and method for preventing critical operating modes of the system, an increment in the level of control complexity exceeding a threshold value is determined. The level of control complexity in the CS is formed only as the probability of operator error under the action of current hazardous factors in a priority sequence and then a control signal is issued to the facility's automatic control means. During the operation of the system, the margin of the critical parameter is not taken into account if an operator control error is made. Taking into account the correctness and timeliness of his actions depends on the reaction time of a person, its excess in an acceptable situation, on the critical state of the operator. The system based on determining the development of the spacecraft without taking into account the margin of the critical parameter - time of the pilot's non-interference in the control process - does not provide completeness of advice on withdrawing from the spacecraft, does not allow identifying factor uncertainties in the piloting process and thereby reduces the level of aircraft flight safety.

Известна система поддержки экипажа в опасных ситуациях при выходе из эксплуатационной области, патент на изобретение РФ №2128854 от 30.08.96, Берестов Л.М., Харин Е.Г. и др., включающая датчики состояния двигателей, топливной системы, гидросистемы, системы электроснабжения, системы штурвального управления, системы выпуска шасси и торможения, системы жизнеобеспечения, противообледенительной системы, противопожарной системы, системы автоматического управления, системы воздушных сигналов, системы самолетовождения, бортовой части спутниковой навигационной системы, бесплатформенной инерциальной навигационной системы, радиовысотомера, приборной системы посадки, радиотехнической системы ближней навигации, метеонавигационной радиолокационной станции, системы предупреждения критических режимов, соединенных с мультиплексным каналом информационного обмена, систему отображения информации, в нее введены база знаний, база данных, блок распознавания состояния конфигурации ЛА, блок распознавания режимов полета, анализатор состояния аппаратуры ЛА, анализатор состояния пилотажно-навигационного оборудования, блок распознавания аварийных ситуаций, блок прогноза, состоящий из связанных блоков моделирования динамики ЛА - бортового оборудования и БЗ развития аварийных ситуаций, связанных друг с другом БЗ характеристик аварийных ситуаций (АС) и БЗ предотвращения АС, вычислитель принятия решений с предотвращением АС, анализатор правильности действий по предотвращению АС, вычислитель принятия решений о переходе на автоматическое управление, блок предупреждения о нарушении правильности действий.The known support system for the crew in dangerous situations when leaving the operational field, patent for the invention of the Russian Federation No. 2188854 from 08/30/96, Berestov L.M., Kharin E.G. etc., including sensors for the condition of engines, fuel system, hydraulic system, power supply system, steering control system, landing gear and braking system, life support system, anti-icing system, fire protection system, automatic control system, air signal system, airborne navigation system, onboard satellite part navigation system, strapdown inertial navigation system, radio altimeter, instrument landing system, short-range navigation system radar station, weather radar warning system, critical mode warning system connected to the multiplex information exchange channel, an information display system, a knowledge base, a database, an aircraft configuration state recognition unit, a flight mode recognition unit, an aircraft equipment status analyzer, an aircraft status analyzer, a flight condition analyzer are introduced into it -navigation equipment, emergency recognition unit, forecast unit, consisting of connected aircraft dynamics modeling blocks - on-board equipment knowledge and knowledge base of the development of emergency situations, related knowledge base of emergency characteristics (AC) and emergency prevention knowledge base, calculator of decision making with prevention of AC, analyzer of correct actions to prevent AC, calculator of decision-making on switching to automatic control, warning block about violation correct action.

Однако данная система поддержки экипажа в опасных ситуациях, в которой анализируются нарушения правильности действий управления по предотвращению АС, ввиду отсутствия вычислений запасов по критическому параметру (например, по времени невмешательства летчика в процесс управления) не позволяет принимать окончательные решения по переходу на активное автоматическое управление по предотвращению критических ситуаций.However, this crew support system in hazardous situations, which analyzes violations of the correct control actions to prevent AS, due to the lack of calculation of reserves by a critical parameter (for example, by the pilot’s non-interference in the control process) does not allow making final decisions on switching to active automatic control prevention of critical situations.

Известна «Система защиты самолета от ошибочных или умышленных действий, приводящих к катастрофе», Берестов Л.Б., Харин Е.Г. и др, патент РФ №2228885 7B64D, G08B 23/00, 15.11.2001, взятая за прототип.The well-known "System for protecting an aircraft from erroneous or intentional actions leading to disaster", Berestov LB, Kharin EG and others, RF patent No. 2228885 7B64D, G08B 23/00, 11/15/2001, taken as a prototype.

Система предназначена для установки на гражданские ЛА, основана на использовании теории искусственного интеллекта с базами знаний и машинами логического вывода, является советчиком экипажу по управлению в критических ситуациях (КС). Система содержит датчики состояния бортовых систем, соединенных с каналом информационного обмена, штатную и аварийную системы управления ЛА, бортовую линию радиоуправления воздушным движением, три экспертные системы (ЭС), вычислитель момента блокировки экипажа, систему блокировки действий экипажа, вычислитель параметров движения ЛА, три переключателя.The system is designed to be installed on civil aircraft, based on the use of artificial intelligence theory with knowledge bases and logical inference machines, and is an adviser to the crew in critical situations (CS) control. The system contains the state sensors of the on-board systems connected to the information exchange channel, the standard and emergency control systems of the aircraft, the on-board line of air traffic radio control, three expert systems (ES), a calculator for blocking the crew, a system for blocking crew actions, a calculator of the parameters of movement of the aircraft, three switches .

Однако данная система с использованием ЭС на основе расчета только ограниченного времени прогноза развития КС без учета запаса по критическому параметру - по времени невмешательства летчика в процесс управления - не обеспечивает летчику полноту советов по выводу из КС и увеличения уровня безопасности полета ЛА.However, this system with the use of ES based on calculating only a limited time for forecasting the development of the spacecraft without taking into account the margin of a critical parameter - the time of non-interference of the pilot in the control process - does not provide the pilot with completeness of advice on withdrawing from the spacecraft and increasing the level of flight safety.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в обеспечении защиты гражданских самолетов от ошибок экипажа за счет парирования и вывода из катастрофических ситуаций (КС) на основе контроля времени, необходимого для данного режима полета и определения момента блокировки штатной системы управления ЛА.The technical result, the invention is aimed at, is to protect civil aircraft from crew errors by countering and eliminating from catastrophic situations (CS) based on the time control necessary for this flight mode and determining the moment of blocking the regular aircraft control system.

Для достижения указанного технического результата в автоматизированную систему обеспечения безопасности полетов пилотируемого летательного аппарата, включающую бортовую линию радиоуправления, соединенную с наземной линией радиоуправления пункта управления воздушным движением, штатную систему управления ЛА, систему автоматического управления (САУ), соединенных с датчиками состояния бортовых систем, первую ЭС, выполненную с вычислительным блоком определения режима полета, соединенным с базой знаний (БЗ) по признакам режима полета, вторую ЭС, выполненную с блоком определения КС, соединенным с БЗ по КС, вычислитель параметров движения (ВПД) ЛА, связанный с входом вычислительного блока определения режима полета, выход которого соединен с вычислительным блоком определения катастрофической ситуации (КС), третью ЭС, выполненную с вычислительным блоком управления по выводу из КС (БУВ) и связанной с ним базой данных по виду управления вывода из КС, вычислительный блок момента блокировки экипажа, дополнительно введены четвертая ЭС с вычислительным блоком по определению времени невмешательства (БОВН) летчика в управление ЛА при КС за время t_o, соединенным с БЗ по режимам невмешательства летчика при КС в управление и датчиками состояния штатной системы управления ЛА. При этом вход вычислительного блока определения момента блокировки штатной системы управления ЛА соединен с выходом вычислительного блока определения времени невмешательства летчика, а выход соединен через пороговый двойной переключатель со вторым входом вычислительного блока управления по выводу (БУВ) из КС, а выход БУВ соединен с входом САУ. Причем индикатор летчика, установленный в кабине экипажа ЛА, связан с выходом блока определения КС, а второй выход порогового двойного переключателя соединен с датчиками состояния штатной системы управления ЛА. Таким образом, заявленная система повышает степень защиты гражданских самолетов от ошибок экипажа на основе контроля времени, необходимого для парировании катастрофических ситуаций (КС) в заданном режиме полета по инструкции «Руководство по летной эксплуатации (РЛЭ) ЛА».To achieve the specified technical result in an automated flight safety system for a manned aircraft, including an on-board radio control line connected to the ground-based radio control line of an air traffic control center, a full-time aircraft control system, an automatic control system (ACS) connected to the state sensors of the on-board systems, the first ES made with the computing unit for determining the flight mode connected to the knowledge base (KB) according to the signs of the flight mode, in the second ES executed with the CS determination unit connected to the KB through the CS, the aircraft motion parameters calculator (VPD) connected to the input of the flight mode determination computer block, the output of which is connected to the catastrophic situation determination computer (CS), the third ES made with the computing control unit for withdrawal from the CS (BWM) and the associated database on the type of control for withdrawing from the CS, the computing block of the crew blocking moment, an additional fourth ES with a computing block for determining the time neither the pilot’s non-interference (BOVN) into the aircraft control at the aircraft for the time t _o , connected to the base station according to the pilot’s non-interference at the aircraft during the aircraft control and the state sensors of the standard aircraft control system. In this case, the input of the computing unit for determining the moment of blocking the regular control system of the aircraft is connected to the output of the computing unit for determining the time of non-interference of the pilot, and the output is connected through a threshold double switch to the second input of the computing control unit for outputting (CUV) from the CS, and the output of the CUV is connected to the input of the ACS . Moreover, the pilot indicator installed in the cockpit of the aircraft is connected to the output of the CS detection unit, and the second output of the threshold dual switch is connected to the state sensors of the standard control system of the aircraft. Thus, the claimed system increases the degree of protection of civilian aircraft from crew errors based on the time control necessary to parry catastrophic situations (CS) in a given flight mode according to the instruction “Flight Operation Manual (RLE) of an aircraft”.

Кроме того, обеспечивает снижение роли человеческого фактора в КС, повышает безопасность полета ЛА, при автоматическом управлении ЛА эффективно выполняет функции интеллектуальной поддержки экипажа по предотвращению катастрофических ситуаций.In addition, it reduces the role of the human factor in the spacecraft, improves the flight safety of aircraft, and with automatic control of the aircraft it effectively performs the functions of intellectual support for the crew to prevent catastrophic situations.

Перечень фигур на чертежах.The list of figures in the drawings.

Для пояснения сущности изобретения на фиг.1 представлена блок-схема предложенной системы обеспечения безопасности полета, где изображены:To clarify the invention, figure 1 presents a block diagram of the proposed flight safety system, which shows:

1 - вычислитель параметров движения (ВПД) ЛА;1 - calculator of motion parameters (VPD) of the aircraft;

2, 5, 14, 9 - первая, вторая, третья, четвертая экспертные системы (ЭС);2, 5, 14, 9 - first, second, third, fourth expert systems (ES);

3 - блок определения режима полета;3 - block determining the flight mode;

4 - база знаний (БЗ) по признакам режима полета;4 - knowledge base (KB) on the basis of the flight mode;

6 - блок определения катастрофической ситуации (КС);6 - block determining the catastrophic situation (CS);

7 - БЗ по КС;7 - KB on the COP;

8 - индикатор летчика, установленный в кабине экипажа;8 - pilot indicator installed in the cockpit;

10 - блок определения времени невмешательства летчика в управление (БОВН) ЛА за время t_o;10 - unit for determining the time of non-interference of the pilot in the control (BOVN) of the aircraft for the time t _o ;

11 - БЗ по режимам невмешательства летчика в управление;11 - KB on the regimes of non-interference of the pilot in control;

12 - блок определения момента блокировки (БОМБ) ручного управления;12 - block determining the moment of blocking (BOMB) manual control;

13 - пороговый двойной переключатель;13 - threshold double switch;

15 - блок управления по выводу из КС (БУВ);15 - control unit for withdrawal from the COP (BWW);

16 - БЗ по виду управления выводом из КС;16 - KB on the type of control output from the COP;

17 - система автоматического управления (САУ) ЛА;17 - automatic control system (ACS) aircraft;

18 - штатная система управления ЛА.18 - full-time control system of the aircraft.

На фиг.1 представлена блок-схема предложенной системы обеспечения безопасности полета. Заявленная система содержит бортовую линию радиоуправления, соединенную с наземной линией радиоуправления пункта управления воздушным движением, штатную систему управления ЛА 18, систему автоматического управления (САУ) 17, датчики состояния бортовых систем, соединенных с системой автоматического управления 17, вычислитель параметров движения ЛА 1. Первая ЭС 2 выполнена с вычислительным блоком 3 определения режимов полета, первым входом соединенным с БЗ 4 по признакам движения ЛА, вторым входом связанным с вычислителем параметров движения (ВПД) ЛА 1, а выходом связанным с первым входом второй ЭС 5. Вторая ЭС 5 выполнена с блоком 6 определения КС, первым входом соединенным с БЗ 7 по КС, вторым входом - с выходом ВПД 1, а выходом соединенным с первым входом блока 10 определения времени невмешательства летчика в управление (БОВН) четвертой ЭС 9 и индикатором 8 летчика в кабине экипажа. Второй вход блока БОВН 10 связан с БЗ 11 по режимам невмешательства летчика в управление, третий вход связан с датчиками параметров штатной системы управления (ШСУ) 18 ЛА. Выход блока 10 БОВН соединен с входом блока 12 (БОМБ), выход которого связан с входом порогового двойного переключателя 13 (ПДП). Первый выход блока 13 ЦДЛ соединен с ШСУ 18 ЛА, второй выход ПДП 13 связан с входом блока 15 управления по выводу (БУВ) из КС третьей ЭС 14. Второй вход блока БУВ 15 соединен с выходом БЗ 16 по выводу из КС, а выход блока БУВ 15 по выводу из КС связан с САУ 17 ЛА.Figure 1 presents a block diagram of the proposed flight safety system. The claimed system comprises an on-board radio control line connected to the ground line of radio control of an air traffic control center, a full-time control system LA 18, an automatic control system (ACS) 17, state sensors for on-board systems connected to the automatic control system 17, a calculator of aircraft motion parameters LA 1. First ES 2 is made with a computing unit 3 for determining flight modes, the first input connected to the BZ 4 on the basis of the motion of the aircraft, the second input associated with the calculator of motion parameters (VPD) LA 1, and the output connected to the first input of the second ES 5. The second ES 5 is made with a block 6 for determining the CS, the first input connected to the base 7 for CS, the second input with the output of the VPD 1, and the output connected to the first input of the block 10 determining the time of non-interference of the pilot in control (BOVN) of the fourth ES 9 and pilot indicator 8 in the cockpit. The second input of the BOVN 10 unit is connected to the БЗ 11 according to the pilot’s non-interference modes of control, the third input is connected to the sensors of the parameters of the standard control system (ШСУ) of 18 aircraft. The output of block 10 BOVN is connected to the input of block 12 (BOMB), the output of which is connected to the input of the threshold double switch 13 (RAP). The first output of the DAC block 13 is connected to the ACS 18 LA, the second output of the DAC 13 is connected to the input of the output control unit 15 from the CS of the third ES 14. The second input of the BUV 15 is connected to the output of the BS 16 at the output from the CS, and the block output BUV 15 on the conclusion of the COP is associated with ACS 17 aircraft.

Заявленная система работает следующим образом.The claimed system operates as follows.

Заявленная система основана на логике работы летчика-инструктора. В системе определяются моменты времени, когда без вмешательства в управление системой невозможно предотвратить катастрофу, что достигается установкой блока 10 БОВН, а оценки возможности предотвращения КС выполняются с помощью блока 11 БЗ по режимам невмешательства летчика в управление. Система заменяет эксперта-оператора при решении задач по автоматическому управлению для предотвращения КС, вызванной умышленными или ошибочными действиями по управлению из кабины экипажа. Для этого введены операции:The claimed system is based on the logic of the pilot-instructor. The system determines the time points when it is impossible to prevent a catastrophe without intervening in the control of the system, which is achieved by installing unit 10 of the BOVN, and estimates of the possibility of preventing CS are carried out using block 11 of the base station according to the pilot’s non-intervention modes. The system replaces the expert operator in solving automatic control tasks to prevent CS caused by intentional or erroneous control actions from the crew cabin. To do this, the following operations are introduced:

- определение времени невмешательства летчика при фактическом положении рычагов и органов управления движением ЛА с целью недопущения КС;- determination of the time of non-interference of the pilot in the actual position of levers and controls for the movement of the aircraft in order to prevent CS;

- инженерный анализ по определению на каждом режиме неправильных действий экипажа, приводящих к появлению КС;- engineering analysis to determine on each mode the crew’s improper actions, leading to the appearance of a CS;

- индикации летчику символов превышения ограничений параметров полета по РЛЭ, например «нажми на правую педаль δН», чтобы не допустить попадание ЛА в режим сваливания.- indication to the pilot of the symbols of exceeding the flight parameter limits on the RLE, for example, “press the right pedal δН” to prevent the aircraft from falling into stall mode.

Структура заявляемой системы должна обеспечить следующие операции экспертной системы.The structure of the claimed system should provide the following operations of the expert system.

1. Определение вида режима - R_i.1. The definition of the type of mode - R _i .

2. Определение для режима R_i перечня возможных для него КС, критических параметров - X_{крит. i} для каждого КС и запаса по критическому параметру - X_{крит. без}, который нельзя превысить в целях безопасности. При этом используются также данные о координатах ЛА, полученные из пилотажно-навигационного оборудования (ПНО) самолета, и цифровая карта местности для определения безопасной высоты полета над местностью и объектами на земле.2. The definition for the regime R _{i the} list of possible COP, critical parameters - X _{crit. i} for each CS and margin of critical parameter - X _{crit. without} which cannot be exceeded for security reasons. In addition, data on the coordinates of the aircraft obtained from the flight navigation equipment (PNO) of the aircraft and a digital terrain map are used to determine the safe altitude above the terrain and objects on the ground.

3. Определение наличия КС, который появляется для режима R_i.3. The determination of the presence of the COP, which appears for the mode R _i .

4. Определение вида управления u_нед для КС, которое обеспечит недопущение данного вида КС.4. Determination of the type of control u _week for the COP, which will ensure the prevention of this type of COP.

5. Формирование управления u_выв для вывода ЛА на исходный автоматический режим полета.5. The formation of control u _vyv for the conclusion of the aircraft to the initial automatic flight mode.

6. Формирование автоматического управления полета в зону определенного УВД аэродрома и выполнение захода и посадки - u_аэр.6. Formation of automatic flight control in the area of a certain ATC of the aerodrome and landing and landing - u _aer .

Для решения перечисленных задач используются следующие базы знаний:The following knowledge bases are used to solve the above problems:

- БЗ₁ - по типам режимов, их признакам (2);- BZ ₁ - by types of modes, their signs (2);

- БЗ₂ - по катастрофическим ситуациям (виды КС, критические параметры, признаки, управление по недопущению КС) (5);- БЗ ₂ - for catastrophic situations (types of CS, critical parameters, signs, control to prevent CS) (5);

- БЗ₃ - по определению времени невмешательства летчика при КС (14 ЭС);- BZ ₃ - to determine the time of non-intervention by the pilot at the COP (14 ES);

- БЗ₄ - по виду управления по выводу из КС (9 ЭС).- BZ ₄ - by type of control for withdrawal from the COP (9 ES).

Логика работы заявленной системы использует последовательность решаемых задач:The logic of the claimed system uses a sequence of tasks:

1. Непрерывное определение типа режима, на котором находится самолет на основе базы знаний по видам штатных и нештатных режимов и их признаков.1. Continuous determination of the type of regime on which the aircraft is based on the knowledge base for the types of regular and emergency modes and their signs.

2. По типу режима на основе базы знаний по видам катастрофических ситуаций и базы данных по цифровой карте местности определяются: набор КС и их признаков для данного режима; критический параметр X_крит для каждого КС, превышение которого приводит к возникновению КС, и запас по критическому параметру2. According to the type of mode, based on the knowledge base for the types of catastrophic situations and the database on a digital map of the area, the following are determined: a set of CS and their signs for this mode; critical parameter X _crit for each CS, exceeding which leads to the appearance of CS, and the margin of the critical parameter

X_{крит.без}, который рекомендуется не превышать в целях безопасности. Это вполне справедливо для ряда ситуаций, например сваливание, штопор, пожар. Однако летчику необходимо дать возможность управлять самолетом, когда есть возможность предотвратить наступление КС при завершении маневра, например при предотвращении столкновения с другим ЛА, с землей, ухода от зоны сдвига ветра или молниеопасной зоны и др.X _{Crit. Without} which it is recommended not to exceed for safety reasons. This is quite true for a number of situations, such as stall, corkscrew, fire. However, the pilot must be given the opportunity to control the aircraft when it is possible to prevent the onset of the aircraft at the end of the maneuver, for example, when preventing collision with another aircraft, with the ground, moving away from the wind shear zone or lightning hazard zone, etc.

3. В процессе управления по п.п.2 оценивается запас по критическому параметру ΔX. В тот момент, когда ΔХ=ΔX_{крит.без} должна осуществляться блокировка управления в кабине экипажа и переход на автоматическое управление по командам рассматриваемой системы.3. In the control process according to claim 2, the margin is estimated by the critical parameter ΔX. At that moment when ΔX = ΔX _crit.without control blocking in the cockpit and the transition to automatic control by commands of the system in _question should be carried out.

4. Автоматическое управление самолетом по командам системы, реализующей управление по предотвращению КС и по выводу самолета в исходный режим.4. Automatic control of the aircraft according to the commands of the system that implements control to prevent CS and to bring the aircraft to its original mode.

5. Блокировка управления из кабины экипажа и реализация автоматизированного захода и посадки самолета на ближайший аэродром, выбранный на основе соответствующей базы данных или заданный с наземного пункта УВД. Этот режим включается при условиях, когда должна обеспечиваться посадка на аэродром не ниже II категории ИКАО. Рассматривается автономный вариант автоматизированной посадки, когда полет по маршруту, снижение, полет в зоне аэродрома и посадка осуществляется системой автоматического управления самолетом.5. Control blocking from the cockpit and the implementation of automated approach and landing of the aircraft at the nearest airfield, selected on the basis of the appropriate database or specified from the air traffic control ground station. This mode is activated under conditions when landing at an aerodrome of at least ICAO category II should be provided. An autonomous variant of automated landing is considered when flight along the route, descent, flight in the airfield zone and landing is carried out by the automatic control system of the aircraft.

6. Блокировка управления предполагает варианты реализации этой функции: стопорение рычагов управления; отключение электрических сигналов, пропорциональных отклонению рычагов управления; суммирование этих сигналов с сигналами противоположного знака; блокировка защитных колпаков над тумблерами и т.д.6. Lock control implies options for implementing this function: locking control levers; disabling electrical signals proportional to the deviation of the control levers; summing these signals with signals of the opposite sign; locking of protective caps over toggle switches, etc.

Однако при блокировке системы ручного управления ЛА в соответствии с логикой п.п.3, 5 могут произойти необратимые события, которые не смогут быть парированы предлагаемой системой. Например, если на взлете после отрыва перекрыть топливные краны всех двигателей, двигатели будут выключены и катастрофа неизбежна, так как для их запуска требуется определенное время, за которое самолет столкнется с землей. Точно так же, например, должны блокироваться сигналы управления для начала взлета (увеличение тяги двигателей, отпуск тормозов), если вес или центровка самолета, или уровень обледенения частей самолета или ВПП не обеспечит безопасный взлет. Поэтому при установке предлагаемой системы такие каналы управления выполняются дистанционными с задержкой исполнения управляющей команды на время, необходимое БЦВМ реализовать циклы в соответствии с п.п.1-5.However, when the manual control system of the aircraft is blocked in accordance with the logic of items 3 and 5, irreversible events can occur that cannot be countered by the proposed system. For example, if you take off the fuel valves of all engines on takeoff after taking off, the engines will be turned off and a catastrophe is unavoidable, since it takes a certain time for them to start to run before the plane hits the ground. In the same way, for example, control signals must be blocked to take off (increase in engine thrust, release of brakes) if the weight or alignment of the aircraft, or the level of icing of parts of the aircraft or runway, does not provide a safe take-off. Therefore, when installing the proposed system, such control channels are remote with a delay in the execution of the control command for the time required by the digital computer to implement the cycles in accordance with items 1-5.

7. Связь с наземным пунктом УВД требует реализации радиокомандной линии связи для выполнения следующих функций.7. Communication with the air traffic control ground station requires the implementation of a radio command communication line to perform the following functions.

Командные сигналы с наземного пункта УВД.Command signals from a ground-level ATC point.

Команда на блокировку управления из кабины экипажа и выполнение автоматической посадки на ближайший аэродром; указание аэродрома посадки; смена эшелона; уклонение от столкновения; указание ВПП; уход на второй круг.Command to lock control from the cockpit and perform automatic landing at the nearest airfield; Indication of the landing aerodrome; level change; collision avoidance; runway indication; leaving on the second round.

Как дополнительный вариант (в п.4) может рассматриваться передача на борт самолета командных сигналов на выполнение отдельных режимов.As an additional option (in clause 4), transmission of command signals on board an aircraft for the execution of individual modes can be considered.

Работа рассматриваемой системы, являющейся экспертной системой, которая работает не по жестким алгоритмам (как система автоматического управления), а работает по алгоритмам, выбираемым по определенным правилам из базы знаний. Система этих правил и базы знаний строится на основе знаний экспертов. Система защиты самолета от ошибочных управляющих действий из кабины экипажа строится на использовании баз знаний 4, 7, 11, 16.The work of the system under consideration, which is an expert system that does not work according to strict algorithms (like an automatic control system), but works according to algorithms selected according to certain rules from the knowledge base. The system of these rules and the knowledge base is based on expert knowledge. The aircraft protection system from erroneous control actions from the cockpit is based on the use of knowledge bases 4, 7, 11, 16.

База знаний по признакам режима полета (4).A knowledge base on the signs of a flight mode (4).

Виды режимов включают как типовые режимы (взлет, набор высоты, снижение, крейсерский режим, разворот, полет по кругу, заход на посадку, посадка), так и нештатные (полет с отказавшими одним или несколькими двигателями; полет с отказавшими системами; полет в условиях обледенения, сильного дождя, сдвига ветра; сваливание; штопор; полет при пожаре на борту; полет при нештатной конфигурации; автоматическое сопровождение с использованием цифровых карт местности).The types of modes include both standard modes (take-off, climb, descent, cruising, turning, flying in a circle, approach, landing), and emergency (flight with one or more engines that failed; flight with failed systems; flight in conditions icing, heavy rain, wind shear; stall; corkscrew; flight in case of fire on board; flight in case of emergency configuration; automatic tracking using digital terrain maps).

Для каждого типа режима определяются характеризующие их признаки (параметры движения, параметры управления, конфигурация, состояние двигателей и систем самолета, внешние возмущения).For each type of mode, the characteristics characterizing them are determined (motion parameters, control parameters, configuration, state of engines and aircraft systems, external disturbances).

Для каждого режима определяется время при фактическом положении органов управления и прогноза движения по выводу из катастрофической ситуации. Это время определяется для каждого вида режима по времени, необходимому для вывода из катастрофических ситуаций, возможных для данного режима, и по управлению, которое приводит к катастрофической ситуации. Например, для крейсерского режима это время будет разное для случая полного отклонения руля высоты и для случая торможения после уборки газа всех двигателей при сохранении высоты.For each mode, the time is determined at the actual position of the controls and traffic forecast for the conclusion from the catastrophic situation. This time is determined for each type of regime according to the time necessary to get out of catastrophic situations possible for this regime, and by the control that leads to a catastrophic situation. For example, for the cruising mode, this time will be different for the case of a complete deviation of the elevator and for the case of braking after cleaning the gas of all engines while maintaining the altitude.

База знаний по катастрофическим ситуациям (7).The knowledge base for catastrophic situations (7).

Для каждого режима составляется перечень катастрофических ситуаций, которые могут появиться вследствие ошибочных (неумышленных или умышленных) управляющих действий из кабины экипажа. При этом рассматриваются управляющие действия как при выполнении штатных режимов полета, так и режимов с отказами силовой установки и систем самолета, разгерметизации, пожаре, обледенении, сдвига ветра, сильном дожде, опасном сближении с другим самолетом и др.For each mode, a list of catastrophic situations is compiled that may appear as a result of erroneous (unintentional or intentional) control actions from the cockpit. At the same time, control actions are considered both when performing standard flight modes, and modes with failures of the power plant and aircraft systems, depressurization, fire, icing, wind shear, heavy rain, dangerous proximity with another aircraft, etc.

База знаний по КС, возможным для каждого этапа полета, включает в себя базы знаний по перечню КС и рекомендуемому из соображений безопасности минимально допустимому запасу по критическому параметру при предотвращении КС.The knowledge base on the CA, possible for each stage of the flight, includes the knowledge base on the list of the CA and the recommended minimum safety margin for the critical parameter recommended for safety reasons while preventing the CA.

База знаний по перечню катастрофических ситуаций для каждого режима полета формируется на основе следующих фрагментов:The knowledge base for the list of catastrophic situations for each flight mode is formed on the basis of the following fragments:

- анализа статистики летных происшествий;- analysis of flight accident statistics;

- инженерного анализа по выявлению возможных отказов самолетных систем и силовой установки, выполняемых при сертификации самолета;- engineering analysis to identify possible failures of aircraft systems and power plants performed during aircraft certification;

- инженерного анализа по выявлению возможных ошибочных действий по управлению из кабины экипажа, приводящих к КС.- engineering analysis to identify possible erroneous control actions from the cockpit, leading to the COP.

База знаний по признакам КС формируется для КС каждого режима полета следующим образом. В первую очередь в перечень признаков каждого КС входит критический параметр и его контрольное значение. Далее в зависимости от режима полета и вида КС в указанный перечень входят: параметры управления, конфигурация, вес, центровка, факт отказного состояния систем самолета, внешние возмущения (ветер, обледенение, молния и т.д.), определенные параметры движения (например, угол атаки при попадании в штопор), рельеф местности, параметры полета самолета, с которыми возможно опасное сближение и др.A knowledge base based on the attributes of the spacecraft is formed for the spacecraft of each flight mode as follows. First of all, the list of features of each CS includes a critical parameter and its control value. Further, depending on the flight mode and the type of CS, the specified list includes: control parameters, configuration, weight, alignment, the fact of failure of the aircraft systems, external disturbances (wind, icing, lightning, etc.), certain motion parameters (for example, angle of attack when falling into a corkscrew), terrain, flight parameters of the aircraft with which dangerous proximity is possible, etc.

База знаний по критическому параметру КС формируется на основе определения параметра, превышение (или уменьшение) которого приводит к разрушению самолета при рассмотрении каждого конкретного случая наступления КС. Разрушение самолета может быть связано с пожаром, в этом случае критический параметр - время пожара.The knowledge base on the critical parameter of the CS is formed on the basis of determining the parameter, the excess (or decrease) of which leads to the destruction of the aircraft when considering each specific case of the occurrence of the CS. The destruction of the aircraft may be associated with a fire, in which case the critical parameter is the time of the fire.

База знаний по виду управления вывода из КС 16 позволяет как можно быстрее предотвратить приближение критического параметра к его контрольному значению и вывести самолет в исходный штатный режим полета. Вывод самолета в исходный режим после предотвращения наступления КС сложности не представляет и решается на основе алгоритмов штатной САУ. Определение вида управления по предотвращению КС осуществляется следующими способами:The knowledge base by the type of control of the output from KS 16 allows you to prevent the critical parameter from approaching its control value as quickly as possible and bring the aircraft to its original normal flight mode. The output of the aircraft to its original mode after preventing the onset of the CS is not difficult and is solved based on the algorithms of the standard self-propelled guns. Determining the type of control to prevent CS is carried out in the following ways:

- определение оптимального управления, что требует больших усилий и не всегда может быть реализовано;- determination of optimal control, which requires great efforts and can not always be implemented;

- определение рациональной стратегии управления на основе математического моделирования, полетов на пилотажных стендах и тренажерах, летных испытаний;- determination of a rational management strategy based on mathematical modeling, flight on aerobatic stands and flight simulators, flight tests;

- использование существующих баз знаний (например, использование базы знаний по методам вывода из штопора в зависимости от вида штопора);- the use of existing knowledge bases (for example, the use of a knowledge base on methods of withdrawing from a corkscrew, depending on the type of corkscrew);

- результаты инженерного анализа, которые касаются, в основном, разовых команд управления (например, команды на своевременное изменение конфигурации).- results of engineering analysis, which relate mainly to one-time control commands (for example, commands for timely configuration changes).

Организация решения задач в многозадачном программном комплексе заявленной системы предполагает определение последовательности решения задач с их зацикливанием для однотипных информационных режимов, хранение и передачу информации между устройствами памяти и процессорами. Система работает в реальном масштабе времени.Organization of problem solving in the multitasking software package of the claimed system involves determining the sequence of solving problems with their loops for the same information modes, storage and transmission of information between memory devices and processors. The system works in real time.

Данная автоматизированная система обеспечения безопасности полетов пилотируемого летательного аппарата необходима для формирования бортового оборудования самолетостроительных ОКБ им. Туполева, им. Ильюшина. Подобных систем в указанных организациях не было.This automated system for ensuring the safety of manned aircraft is necessary for the formation of on-board equipment for aircraft design bureau named after Tupolev, them. Ilyushin. There were no similar systems in these organizations.

Claims

Automated flight safety system for a manned aircraft, including an on-board radio control line connected to the ground-based radio control line of an air traffic control center, a full-time aircraft control system, an automatic control system (ACS) connected to on-board state sensors, the first expert system made with a computer a unit for determining the flight mode connected to the knowledge base according to the characteristics of the flight mode, the second expert system made with a catastrophic situation determination unit connected to the disaster situation knowledge base, an aircraft motion parameters calculator associated with an input of a flight mode determination computing unit, the output of which is connected to a catastrophic situation determination computer unit, a third expert system executed with a control unit for disaster recovery situation and related database by the type of control output from a catastrophic situation, the computing unit of the moment of blocking ipazha, characterized in that it entered the fourth expert system with a computing unit to determine the time of non-interference pilot in the aircraft control with disastrous situation for t _o time, coupled with the knowledge base of interference modes pilot when a catastrophic situation in the control and sensor status standard control system LA, while the input of the computing unit for determining the moment of blocking the standard control system of the aircraft is connected to the output of the computing unit for determining the time of non-interference sensor, and the output is connected through a threshold double switch to the second input of the computing control unit for disaster recovery, and the output of the control unit for output is connected to the ACS input, and the pilot indicator installed in the cockpit of the aircraft is connected with the output of the disaster detection unit, and the second output of the threshold dual switch is connected to the state sensors of the standard control system of the aircraft.