RU2550887C2 - On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft - Google Patents
On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550887C2 RU2550887C2 RU2013126754/11A RU2013126754A RU2550887C2 RU 2550887 C2 RU2550887 C2 RU 2550887C2 RU 2013126754/11 A RU2013126754/11 A RU 2013126754/11A RU 2013126754 A RU2013126754 A RU 2013126754A RU 2550887 C2 RU2550887 C2 RU 2550887C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- take
- flight
- parameters
- runway
- information
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Группа изобретений относится к автономным цифровым интегрированным комплексам бортового электронного оборудования многодвигательных воздушных судов (ЦИКБО МВС), в частности, к бортовым интегрированным системам информационной поддержки экипажа многодвигательного воздушного судна (БИСИП МВС), которые предназначены для предупреждения авиационных происшествий и серьезных инцидентов (АПиСИ) на этапе «ВЗЛЕТ», и к системам визуальной поддержки когнитивной деятельности экипажа за счет создания новых форматов отображения полетной информации (пилотажной, навигационной, параметров силовых установок и систем МВС, параметров окружающей среды закабинного пространства).The group of inventions relates to autonomous digital integrated systems of onboard electronic equipment of multi-engine aircraft (CICBO MVS), in particular, to on-board integrated systems of information support for the crew of a multi-engine aircraft (BISIP MVS), which are designed to prevent aircraft accidents and serious incidents (IPSI) stage "TAKEOFF", and to the systems of visual support for the cognitive activity of the crew by creating new formats for displaying flight information tion (aerobatic, navigation, parameters of power plants and MVS systems, environmental parameters of the cockpit space).
БИСИП МВС является электронной измерительно-вычислительной системой с расширенными функциональными возможностями по оказанию экипажу информационной поддержки на этапах предполетной, предстартовой подготовки, режимах перемещения по рабочей площади аэродрома, руления, разбега по взлетно-посадочной полосе (ВПП) и на воздушном участке полной взлетной дистанции за счет значительного повышения уровня ситуационной (информационной) осведомленности и служит для обеспечения экипажа полной, достоверной, актуальной, непротиворечивой и интерактивной информацией и представления на внутрикабинных индикаторах только значимых параметров, критичных для принятия решения по управлению МВС на этапе взлета.BISIP MVS is an electronic measuring and computing system with enhanced functionality to provide the crew with information support at the stages of pre-flight, pre-launch training, modes of movement along the aerodrome working area, taxiing, take-off and runway runway and in the air section of the full take-off distance for account of a significant increase in the level of situational (informational) awareness and serves to provide the crew with complete, reliable, relevant, consistent and inter active information and the presentation on the inside-cab indicators of only significant parameters that are critical for making decisions on managing the aircraft at the take-off stage.
БИСИП МВС содержит автономный улучшенный бортовой интегрированный комплекс визуализации параметров полета (БИКВПП), улучшенный автономный бортовой интегрированный комплекс визуализации параметров подстилающей поверхности окружающей среды закабинного пространства (БИКВЗКП), функционирующий в реальном режиме времени независимо от фактических метеорологических условий окружающей среды в любое время года и суток и независимо от технических характеристик подстилающей поверхности окружающей среды, систему раннего предупреждения столкновения с подстилающей поверхностью и искусственными препятствиями на ней на воздушном участке взлетной дистанции с реализацией алгоритма «впередсмотрящего», систему раннего предупреждения столкновения с подвижными и неподвижными препятствиями и об опасной скорости сближения с ними при перемещении МВС по рабочей площади аэродрома.BISIP MVS contains an autonomous improved on-board integrated complex for visualization of flight parameters (BIKVPP), an improved autonomous on-board integrated complex for visualization of parameters of the underlying surface of the environment of the cockpit space (BIKVZKP), which operates in real time regardless of actual weather conditions at any time of the year or day. and regardless of the technical characteristics of the underlying surface of the environment, the early warning system is one hundred collision of the underlying surface and artificial obstacles thereon air takeoff distance portion to the implementation of the algorithm "lookout", an early warning system of collision with moving and fixed obstacles and the dangerous closing velocity with them when moving the MFR of the movement area.
БИСИП МВС дополнительно имеет систему предупреждения «хвостовых ударов» МВС в процессе разбега по ВПП, улучшенную систему предупреждения сваливания на воздушном участке взлетной дистанции, систему мониторинга процесса разбега по ВПП с прогнозирующими и реальными измерительно-вычислительными каналами определения параметров динамики разбега, систему предупреждения взлета с конфигурацией механизации крыла и стабилизатора не соответствующей требованиям руководства по летной эксплуатации (РЛЭ), систему мониторинга торможения (стояночного, основного и аварийного) и предотвращения взлета на стояночном тормозе и подторможенных пневматиках, улучшенную систему контроля взлетно-посадочных устройств (ВПУ): положения шасси и передней стойки шасси относительно линий разметок мест стоянок (МС), рулежных дорожек (РД), ВПП, контроля технического состояния пневматиков шасси - количества и целостности, систему предупреждения взлета с застопоренными рулями и элеронами и улучшенную систему предупреждения ошибок экипажа по управлению реверсами тяги двигателей. БИСИП МВС также содержит аппаратно-программные средства информационной поддержки экипажа по принятию правильных управленческих решений в быстроменяющейся аэродинамической обстановке, направленные на предотвращение АПиСИ из-за отказов авиационной техники, неблагоприятного влияния внешних факторов, минимизации ошибочных действий и предотвращения бездействия экипажа, аппаратно-программный комплекс улучшенной визуализации рельефа подстилающей поверхности, реализованный на базе виртуального отображения подстилающей поверхности, улучшенную бортовую интегрированную систему аварийно-предупреждающей сигнализации (БСАС), предназначенную для интеллектуальной поддержки когнитивной деятельности экипажа. БИСИП МВС также имеет бортовую оперативно-советующую экспертную систему информационной поддержки экипажа, предназначенную для предотвращения авиационных происшествий при возникновении нештатных ситуаций и особых случаев.The BISIP MVS additionally has a system for warning “tail strikes” of the MVS during runway take-off, an improved system for preventing stalling in the air section of the take-off distance, a system for monitoring the runway run-off with predictive and real measuring and computing channels for determining the parameters of take-off run dynamics, and a take-off warning system with configuration of wing and stabilizer mechanization that does not meet the requirements of the flight operation manual (RLE), braking monitoring system (permanently main, emergency and emergency) and preventing takeoff on the parking brake and braked pneumatics, an improved control system for take-off and landing devices (VPU): the position of the chassis and the front landing gear relative to the marking lines of parking lots (MS), taxiways (RD), runways, monitoring the technical condition of the chassis pneumatics - quantity and integrity, a take-off warning system with locked rudders and ailerons and an improved crew error warning system for managing engine thrust reverses. The BISIP MVS also contains hardware and software for crew information support on making correct management decisions in a rapidly changing aerodynamic environment, aimed at preventing airborne missile systems due to aircraft failures, adverse effects of external factors, minimizing erroneous actions and preventing crew inaction, and an improved hardware and software complex visualization of the relief of the underlying surface, implemented on the basis of a virtual display of the underlying surface, the best on-board integrated alarm system (BSAS), designed to intelligently support the cognitive activities of the crew. BISIP MVS also has an on-board operational-advising expert crew information support system designed to prevent aircraft accidents in the event of emergency situations and special cases.
Вопросы обеспечения безопасности полетов МВС, управляемого двумя пилотами, и недопущения перехода усложненных условий полета или аварийной полетной ситуации в катастрофическую в значительной мере зависят от своевременности и правильности принятия решения экипажем по управлению ВС, а также темпа выполнения операций, предписанного технологией работы экипажа в соответствии с требованием РЛЭ. Это связано с тем, что экипажу из двух пилотов кроме прямых обязанностей по штурвальному управлению ВС приходится выполнять обязанности других членов экипажа: штурмана, бортового инженера, бортового радиста, хотя решение этих задач обычно максимально автоматизировано. Однако, экипажу все равно приходится отвлекаться от пилотирования для решения задач навигации, ведения радиосвязи и на управление многочисленными системами ВС и его силовых установок. В заявляемом устройстве с целью повышения уровня интеллектуальной поддержки экипажа используется активация визуального (образного) мышления, позволяющая разгрузить ментальную деятельность экипажа. Разрабатываемые новые форматы отображения информации с динамической индикацией множества одновременно изменяющихся параметров полета позволяют экипажу предвидеть дальнейшие изменения параметров - будущее перемещение воздушного судна и его реакцию на управляющие воздействия экипажа. Новый формат (визуальный вид отображения, симвология) информационного обеспечения экипажа на этапе «ВЗЛЕТ», разработанный с применением принципов искусственного интеллекта и когнитивности, направлен на повышение общего уровня ситуационной информированности экипажа с учетом полноты, достоверности, актуальности по этапам полета, интерактивности, пропускной способности человеческого организма по обработке информации без необходимости выполнения расчетов, обращения к долговременной памяти, а в условиях быстроменяющейся обстановки и к оперативной памяти, без необходимости распознавания и раскодирования информации и исключает нецелесообразные операции по штурвальному управлению, снижает ошибочные действия экипажа, а также уровень неопределенности при принятии решений по управлению МВС.The issues of ensuring the flight safety of an aircraft operated by two pilots and preventing the transition of complicated flight conditions or an emergency to a catastrophic situation depend to a large extent on the timeliness and correctness of the decision by the crew to control the aircraft, as well as the pace of operations prescribed by the crew’s work technology in accordance with RLE requirement. This is due to the fact that a crew of two pilots, in addition to direct responsibilities for steering control of the aircraft, has to fulfill the duties of other crew members: navigator, onboard engineer, onboard radio operator, although the solution to these problems is usually as automated as possible. However, the crew still has to be distracted from piloting to solve the problems of navigation, radio communications and the management of numerous aircraft systems and its power plants. In the inventive device, in order to increase the level of intellectual support of the crew, the activation of visual (figurative) thinking is used, which allows to relieve the mental activity of the crew. Developed new information display formats with dynamic indication of a multitude of simultaneously changing flight parameters allow the crew to anticipate further changes in the parameters - the future movement of the aircraft and its response to the control actions of the crew. The new format (visual display, symbology) of the crew information support at the TAKEOFF stage, developed using the principles of artificial intelligence and cognitiveness, is aimed at increasing the overall level of situational awareness of the crew, taking into account the completeness, reliability, relevance of the flight stages, interactivity, and throughput the human body to process information without the need for calculations, access to long-term memory, and in a rapidly changing environment and RAM, without the need for recognition and decoding of information and eliminates the inappropriate operation of wheel control, reduces the erroneous actions of the crew, as well as the level of uncertainty when deciding on MBC management solutions.
Предпосылки создания изобретенийBACKGROUND OF THE INVENTION
Известно, что при летной эксплуатации МВС на этапе взлет у экипажа возникают проблемы по обеспечению его безопасности.It is known that during flight operation of the aircraft at the takeoff stage, the crew has problems ensuring its safety.
С целью выявления основных причин возникновения авиационных происшествий и серьезных инцидентов (АПиСИ) авторами был проведен анализ состояния безопасности полетов (БП) многодвигательных воздушных судов на этапе «ВЗЛЕТ» за их длительный период летной эксплуатации [М.А. Ерусалимский Статистический обзор данных авиационных происшествий самолетов Boing-747. М.А. Ерусалимский Анализ критериев принятия решений о прекращении или продолжении взлета самолетов транспортной категории. Техника воздушного флота - 2000 №6 (647) - LXXIV т.; Статистика АП и СИ на этапе «ВЗЛЕТ» из-за выхода ВС в режим сваливания http://www/techavia.ru/math/modeling.htm; Статистические данные NTSB - США (национальный совет по безопасности на транспорте)]. По данным NTSB только между 1983 по 1990 годами произошло более 4000 АПиСИ на этапе «ВЗЛЕТ» МВС. Из анализов следует, что за последние годы БП МВС непрерывно улучшалась на всех этапах полета, кроме этапа «ВЗЛЕТ», связанная с выкатываниями МВС за пределы ВПП при прерванных взлетах, сваливаниями на воздушном участке взлетной дистанции и столкновениями с препятствиями при движении на аэродроме и на воздушном участке взлетной дистанции. Анализы прерванных взлетов показывают, АПиСИ происходят при этом по разным причинам, из которых отказ двигателей далеко не основной. Основными причинами АП на этапе взлета являются отклонения в работе СУ, реверса тяги, отказы и разрушения систем шасси, управления ВПУ, неправильно выбранная экипажем конфигурация механизации крыла и оперения, позднее принятие решения на прекращение взлета, а также факторы, проявляющиеся почти внезапно, неожиданно для экипажа, и факторы, действующие на протяжении разбега и взлета.In order to identify the main causes of aircraft accidents and serious incidents (APSI), the authors conducted an analysis of the flight safety (BP) status of multi-engine aircraft at the TAKEOFF stage for their long period of flight operation [M.A. Yerusalim Statistical Overview of the Accident Data of Boing-747 Aircraft. M.A. Yerusalimsky Analysis of decision criteria for termination or continuation of take-off of transport category aircraft. Air fleet equipment - 2000 No. 6 (647) - LXXIV tons; Statistics of AP and SI at the “TAKEOFF” stage due to aircraft entering the stall mode http: //www/techavia.ru/math/modeling.htm; NTSB Statistics - United States (National Transport Safety Council)]. According to the NTSB, only between 1983 and 1990 there were more than 4000 APIs at the “RISE” stage of the MVS. From the analyzes it follows that in recent years, the aircraft’s airplanes have been continuously improving at all flight stages, except for the “TAKEOFF” stage, which is associated with the aircraft being rolled out of the runway during interrupted take-offs, stalling at the airspace of the take-off distance and collisions with obstacles while driving at the airport and at airway take-off distance. Analyzes of interrupted take-offs show that APIs occur at the same time for various reasons, of which engine failure is far from the main one. The main causes of missile launch during the take-off stage are deviations in the SU operation, traction reversal, failures and destruction of the landing gear systems, runway control, improperly selected by the crew configuration of the mechanization of the wing and tail, late decision to stop take-off, as well as factors that appear almost suddenly, unexpectedly crew, and factors operating during take-off and take-off.
Анализ состояния БП МВС на этапе «ВЗЛЕТ» выявил, что основными причинами АПиСИ являются:The analysis of the state of the airspace control system at the “TAKEOFF” stage revealed that the main causes of air traffic control are:
- ошибочные действия/бездействие экипажа из-за позднего принятия решения на прекращение взлета;- erroneous actions / inaction of the crew due to the late decision to stop take-off;
- неудовлетворительное состояние ВПП;- poor runway condition;
- опасные воздействия внешних факторов;- dangerous effects of external factors;
- отказы силовых установок и систем ВС.- failures of power plants and aircraft systems.
Анализ статистики АПиСИ, зафиксированный за последние 30 лет, и связанный с прекращением взлета, позволяют сделать следующие выводы:Analysis of API statistics, recorded over the past 30 years, and associated with the cessation of take-off, allows us to draw the following conclusions:
- более половины АПиСИ указывают на принятие решения и начала действий экипажа на скорости, превышающей V1, когда практически невозможно предотвратить выкатывания ВС за пределы ВПП;- more than half of the APSIS indicate the decision and the beginning of the crew’s actions at a speed exceeding V 1 when it is practically impossible to prevent the aircraft from rolling out of the runway;
- более 30% АП произошли на мокрой, заснеженной или обледеневшей ВПП;- More than 30% of AP occurred on a wet, snowy or icy runway;
- 25% АП связаны с отказами СУ;- 25% of APs are associated with SS failures;
- около 25% прерванных взлетов произошли из-за разрушения пневматиков шасси и других отказов систем МВС.- About 25% of interrupted take-offs occurred due to the destruction of the pneumatics of the chassis and other failures of the MVS systems.
Из анализа АП и СИ, также выявлено, что экипажи МВС допускают систематические ошибки:From the analysis of AP and SI, it was also revealed that the MVS crews make systematic errors:
- в установке механизации крыла и стабилизатора во взлетную конфигурацию в зависимости от фактических метеорологических условий, технического состояния ВПП, фактической взлетной массы и центровки, режимов работы силовых установок, в том числе и преднамеренную установку механизации в конфигурацию, отличающуюся от требований РЛЭ;- in the installation of the mechanization of the wing and stabilizer in the take-off configuration, depending on the actual meteorological conditions, the technical condition of the runway, the actual take-off weight and centering, the operating modes of the power plants, including the intentional installation of mechanization in a configuration that differs from the requirements of the flight manual;
- в расчетах потребных взлетных скоростей V1, VП.СТ (VR), VОТР (VLOF), V2, V3, V4 (здесь и далее условные обозначения соответствуют применяемым в части 25 Авиационных правил) и взлетах с пониженным темпом роста скорости из-за пониженной тяги СУ, подтормаживания пневматиков шасси, превышения взлетной массы установленных ограничений, неудовлетворительного технического состояния ВПП с последующими выкатываниями МВС за пределы ВПП;- in the calculations of the required take-off speeds V 1 , V P.ST (V R ), V OTP (V LOF ), V 2 , V 3 , V 4 (hereinafter, the symbols correspond to those used in
- взлеты с коротких ВПП, не соответствующих условиям безопасного взлета;- take-offs from short runways that do not meet the conditions for safe take-off;
- взлеты с превышением максимально допустимых взлетных весов для фактических условий взлета, в том числе и преднамеренные;- take-offs in excess of the maximum permissible take-off weights for actual take-off conditions, including intentional ones;
- несоразмерные и некоординированные движения органами управления на подъем передней стойки и отрыв МВС, особенно, при отсутствии визуальной видимости линии горизонта закабинного пространства (ЗКП) с последующим касанием хвостовой частью фюзеляжа ВПП;- disproportionate and uncoordinated movements by the governing bodies to raise the front strut and detach the aircraft, especially in the absence of visual visibility of the horizon line of the cockpit space (ZKP) with the subsequent touch of the runway fuselage with the tail;
- столкновения МВС с подвижными и неподвижными препятствиями при движении по аэродрому;- collisions of the aircraft with moving and stationary obstacles while moving along the airfield;
- сваливания на воздушном участке полной взлетной дистанции;- Stall in the air section of the full take-off distance;
- столкновения с рельефом и искусственными препятствиями на воздушном участке взлетной дистанции;- collisions with terrain and artificial obstacles in the air section of the take-off distance;
- позднее прекращение взлета из-за недостатков в информационном обеспечении экипажа по параметрам динамики разбега, боковых отклонений от оси ВПП, взлетов с застопоренными рулями и элеронами, неисправностей ВПУ (разрыв и отрыв пневматиков шасси, разворот и зависание стоек шасси в промежуточном положении, отказ управления передней стойкой, и неустановка экипажем управления передней стойкой во взлетную конфигурацию, опасное подтормаживание основных колес стоек шасси при рулении, разбеге, пробеге);- late termination of take-off due to deficiencies in the crew information support on the parameters of run dynamics, lateral deviations from the runway axis, take-offs with locked rudders and ailerons, runway malfunctions (rupture and separation of the chassis pneumatics, turn and hover of the landing gear in an intermediate position, control failure front rack, and the crew not installing the front rack control in the take-off configuration, dangerous braking of the main wheels of the landing gears during taxiing, take-off, mileage);
- необоснованные прекращения взлета при отказах систем МВС, взлет с которыми разрешен;- unreasonable termination of take-off in case of failures of the MVS systems with which take-off is allowed;
- взлеты при фактических метеоусловиях (ФМУ), не соответствующих требованиям РЛЭ и сложных метеорологических условиях (СМУ) в условиях отсутствия визуальной видимости осевой линии ВПП и боковых световых маркеров.- take-offs under actual weather conditions (FMU) that do not meet the requirements of the flight flight conditions and difficult meteorological conditions (SMU) in the absence of visual visibility of the runway center line and side light markers.
Проведенными исследованиями также установлено, что предпосылками к авиационным происшествиям и серьезным инцидентам (АПиСИ) являются недостатки в требованиях руководящих документов в разработке информационного обеспечения экипажа, например отсутствие в Авиационных Правилах (АП-25):The studies also found that the prerequisites for aviation accidents and serious incidents (IPAI) are deficiencies in the requirements of guidance documents in the development of information support for the crew, for example, the absence in the Aviation Rules (AP-25):
- нормируемых параметров, контролирующих положение МВС на исполнительном старте для принятия решения на взлет (максимально допустимое боковое отклонение от оси ВПП в зависимости от технических характеристик ВПП и типа МВС; максимально допустимая продольная дистанция положения МВС от торца ВПП в направлении взлета);- normalized parameters that control the position of the aircraft at the executive start for making a decision to take off (the maximum permissible lateral deviation from the runway axis depending on the technical characteristics of the runway and the type of aircraft; the maximum allowable longitudinal distance of the aircraft from the end of the runway in the take-off direction);
- требований на воздушном участке взлетной дистанции по отображению параметров, предназначенных для предотвращения столкновения с подстилающей поверхностью после отрыва МВС, предотвращения сваливания и столкновения с препятствиями в процессе доразгона МВС до безопасных скоростей набора высоты V2, V3, V4;- requirements on the airspace of the take-off distance for displaying parameters intended to prevent collision with the underlying surface after separation of the aircraft, to prevent stalling and collision with obstacles in the process of additional dispersal of the aircraft to safe climb speeds V 2 , V 3 , V 4 ;
- системы технического зрения (система визуализации параметров подстилающей поверхности окружающей среды ЗКП) мест стоянок (МС), рулежных дорожек (РД), ВПП для обеспечения безопасного взлета МВС в сложных метеорологических условиях, в том числе при метеорологической дальности видимости на ВПП менее 200 м;- vision systems (visualization system for the parameters of the underlying surface of the ZKP) parking lots (taxiways), taxiways (RD), runways to ensure the safe takeoff of the aircraft in difficult weather conditions, including when the meteorological range of visibility on the runway is less than 200 m;
- системы предупреждения столкновений с подвижными и неподвижными препятствиями при движении МВС по аэродрому, функционирующей в реальном режиме времени (отсутствие визуально-речевого информатора опасных расстояний до препятствий);- collision avoidance systems with moving and stationary obstacles during movement of the aircraft along the airfield, operating in real time (lack of a visual-speech informant of dangerous distances to obstacles);
- улучшенной интегрированной интеллектуальной визуальной наглядной информации о параметрах динамики разбега МВС по ВПП и на воздушном участке взлетной дистанции: фактическом темпе роста скорости по сравнению с расчетной (прогнозируемой) величиной, системы оценки о возможности достижения скорости V1 на ранних этапах разбега на дистанции не далее, чем LСБАЛ, по крайней мере, не позже, чем за три секунды до момента достижения МВС сбалансированной дистанции, на которой возможно как своевременное принятие решение на безопасное прекращение взлета, так и на безопасное продолжение взлета;- improved integrated intellectual visual visual information on the parameters of the dynamics of the takeoff run of the aircraft on the runway and on the airspace of the take-off distance: the actual rate of increase in speed compared with the calculated (predicted) value, a rating system on the possibility of achieving speed V 1 in the early stages of take-off run no further than L FALSE , at least not later than three seconds before the AIM reaches a balanced distance at which it is possible, as a timely decision, to terminate safely zlet, and the safe continuation of take-off;
- визуализации прогнозируемых (расчетных) и фактических параметров чистого и полного градиентов набора высоты с оценкой возможности преодоления препятствий на минимально-допустимых расстояниях от поверхности ограничения препятствий;- visualization of the predicted (calculated) and actual parameters of the clean and full climb gradients with an assessment of the possibility of overcoming obstacles at the minimum allowable distances from the obstacle restriction surface;
- информации на командное (директорное) управление углом тангажа на подъем передней опоры шасси, отрыв МВС, доразгона МВС до скоростей V2, V3, V4.- information on the command (director) control of the pitch angle to raise the front landing gear, separation of the aircraft, after-dispersal of the aircraft to speeds V 2 , V 3 , V 4 .
К одним из главных недостатков в информационной поддержке экипажа относится недостаточная осведомленность экипажа о состоянии пилотажных, навигационных параметров, параметров динамики разбега и разгона на этапе взлета, параметров работы СУ и систем МВС в быстроменяющейся аэродинамической обстановке из-за несовершенства системы аварийно-предупреждающей сигнализации МВС (визуальной, звуковой и тактильной). Она должна быть выполнена с использованием принципов раннего предупреждения со статическим и динамическим упреждением срабатывания сигнализации до достижения контролируемых параметров летных эксплуатационных ограничений, без необходимости обращения экипажа к долговременной и оперативной памяти для выполнения расчетов, вспоминания многочисленных летных ограничений параметров, зависящих в свою очередь от метеоусловий, взлетного веса, высоты полета, скорости полета, углов атаки и скольжения, конфигурации механизации крыла и стабилизатора, режимов работы силовых установок, текущего местоположения МВС и др., то есть она должна интеллектуально поддерживать когнитивную деятельность экипажа.One of the main drawbacks in the crew’s information support is the lack of crew awareness of the status of flight and navigation parameters, take-off and acceleration dynamics at take-off, operational parameters of the control system and aircraft systems in a rapidly changing aerodynamic environment due to imperfection of the aircraft warning system ( visual, sound and tactile). It should be implemented using the principles of early warning with a static and dynamic anticipation of the alarm to achieve controlled parameters of flight operational limitations, without the need for the crew to access long-term and operational memory to perform calculations, recalling numerous flight limitations of parameters, which in turn depend on weather conditions, take-off weight, flight altitude, flight speed, angle of attack and glide, configurations of wing mechanization and stabilization congestion, operating modes of power plants, the current location of the MVS, etc., that is, it should intellectually support the cognitive activity of the crew.
Из анализа достигнутого уровня техники по обеспечению безопасного взлета МВС известен ряд иностранных аэрокосмических компаний, занимающихся разработкой новых технологий, которые предназначены для обеспечения взлета и посадки воздушных судов в крайне неблагоприятных метеорологических условиях, например, в условиях низкой облачности и видимости менее 200 метров. В настоящее время на рынке ИКБО известен ряд систем EFVS (Enhanced Flight Vision System) и ESVS (Enhanced Synthetic Vision System). Компания Kollsman, Inc (США) предлагает систему Kollsman All Weather Window для обеспечения эксплуатации ВС во всепогодных условиях. Компания Gulfstream Aerospace Corporation разработала систему EVS, содержащую в своем составе инфракрасный датчик (ИК) - Kollsman FLIR, HUD (Head Up Display) компании Honeywell и программное обеспечение обработки и визуализации изображений ЗКП.A number of foreign aerospace companies that are developing new technologies that are designed to provide takeoff and landing of aircraft in extremely adverse weather conditions, for example, in conditions of low cloud cover and visibility of less than 200 meters, are known from an analysis of the level of technology to ensure safe takeoff of the Aircraft. Currently, a number of EFVS (Enhanced Flight Vision System) and ESVS (Enhanced Synthetic Vision System) systems are known in the ICBO market. Kollsman, Inc (USA) offers the Kollsman All Weather Window system for operating aircraft in all-weather conditions. Gulfstream Aerospace Corporation has developed the EVS system, which includes an infrared sensor (IR) - Kollsman FLIR, HUD (Head Up Display) from Honeywell and software for processing and visualization of RFQ images.
Компания ВАЕ Systems провела НИР «Enhanced and Synthetic Vision Integrated Technology Evaluation (FORESITE)», подтверждающую целесообразность использования оптических и радиолокационных средств для решения задач взлета и посадки воздушного судна. Разрабатывается система технического зрения, включающая инфракрасные датчики и РЛС 3-мм диапазона для взлета и посадки («Проблемы безопасности полетов», ВИНИТИ, выпуск 2, М., 2013, с.16).BAE Systems conducted the Enhanced and Synthetic Vision Integrated Technology Evaluation (FORESITE), which confirms the feasibility of using optical and radar tools to solve aircraft take-off and landing tasks. A vision system is being developed, including infrared sensors and 3-mm radars for takeoff and landing (“Flight Safety Problems”, VINITI,
Компания CMC Electronics (Канада) разработала два вида систем: СМА-2600 I - Series™ и более дешевый вариант СМА-2610 М - Series™ в которых в первом случае используется охлаждаемые двухдиапазонные ИК-датчики (1÷3, 3÷5 мкм), во втором случае неохлаждаемые, работающие в диапазоне 8÷4 мкм ИК-датчики. Ведутся работы по системе на базе миллиметрового радара. Отображение информации ЗКП выполняется на HUD-пилотажном индикаторе на фоне лобового стекла кабины экипажа и/или МФИ (многофункциональном дисплее). Также может устанавливаться система синтезированного зрения (SVS), предоставляющая данные о рельефе местности.CMC Electronics (Canada) developed two types of systems: СМА-2600 I - Series ™ and a cheaper version СМА-2610 М - Series ™ in which the first case uses cooled dual-band IR sensors (1 ÷ 3, 3 ÷ 5 μm) , in the second case, uncooled infrared sensors operating in the range of 8–4 μm. Work is underway on a system based on a millimeter radar. The display of the ZKP information is performed on the HUD flight indicator against the background of the windshield of the cockpit and / or MFI (multifunction display). A synthesized vision system (SVS) can also be installed to provide terrain data.
Компания Max-Viz, Inc (США) разработала систему EVS2500 на базе двух инфракрасных датчиков: длинноволнового - для формирования изображений рельефа и потенциальных препятствий и коротковолнового - для обнаружения ярких сигнальных огней ВПП. Информация с обоих датчиков поступает на МФИ, где выдается улучшенное отображение подстилающей поверхности ЗКП.Max-Viz, Inc (USA) developed the EVS2500 system based on two infrared sensors: a long-wave - for imaging terrain and potential obstacles and a short-wave - for detecting bright runway signal lights. Information from both sensors goes to the IFI, where an improved display of the underlying surface of the RFQ is issued.
Известно, что EVS система фирмы Rockwell Collins формирует ИК - изображения подстилающей поверхности ЗКП и выводит их на дисплей пилотажно-навигационной системы на лобовом стекле HGS-4000, разработки этой же компании.It is known that the Rockwell Collins EVS system generates infrared images of the underlying surface of the ZKP and displays them on the display of the flight-navigation system on the HGS-4000 windshield, developed by the same company.
Однако, все вышеперечисленные системы EVS представляют собой системы датчик-дисплей, обеспечивающие передачу на кабинные индикаторы экипажа изображения, полученного от датчиков. При этом качество изображения сильно зависит от ВВФ (внешних воздействующих факторов): фактического состояния метеорологических условий, состояния покрытия ВПП, наличия на ВПП источников яркого света.However, all of the above EVS systems are sensor-display systems that transmit images received from sensors to the cockpit indicators. At the same time, the image quality strongly depends on WWF (external influencing factors): the actual state of meteorological conditions, the state of the runway cover, the presence of bright light sources on the runway.
Кроме того, в настоящее время воздушные суда ВС выполняют полеты на грунтовые ВПП и ВПП, покрытые снегом, слякотью, влагой, льдом, некатегорированные аэродромы, в СМУ, условиях тумана, снегопада и ливневых осадков, когда вышеназванные EVS не могут обеспечить экипаж отображением ЗКП надлежащего качества. Тем более, вышеприведенные системы EVS не решают задачи автоматического распознавания и выделения ВПП, РД, МС, препятствий. Поэтому задача комплексирования и отображения данных ЗКП, одновременно поступающих от телевизионных камер видимого диапазона частот, инфракрасных камер, радиолокаторов миллиметрового диапазона, лазерных локаторов (ТВ, ИК, ММР, ЛЛ) является весьма актуальной для получения высококачественного отображения ЗКП в любое время суток, любых МУ и для всех типов ВПП независимо от вида их покрытия и загрязнения.In addition, at present, aircraft operate flights to unpaved runways and runways covered with snow, slush, moisture, ice, uncategorized airfields, in SMU, fog, snowfall and rainfall conditions, when the above-mentioned EVS cannot provide the crew with the proper display quality. Moreover, the above EVS systems do not solve the problem of automatic recognition and allocation of runways, taxiways, MS, obstacles. Therefore, the task of combining and displaying RFQ data simultaneously coming from television cameras of the visible frequency range, infrared cameras, millimeter-wave radars, laser locators (TV, IR, MMR, LL) is very important for obtaining high-quality RFQ display at any time of the day, any MU and for all types of runways, regardless of the type of coverage and contamination.
Лидерами в области разработки новейших систем улучшенной видимости закабинного пространства в реальном режиме времени (EFVS - Enhanced Flight Vision System) являются: Sikorsky Aircraft Corp. (США), Rockwell Collins Inc. (США), Gulfstream Aerospace Corporation (США), Honeywell International (США), Garmin (США), Aspen Avionics (США), EADS Deutschland GmbH (Германия), Thales (Франция). Также известны наработки Российских ученых ФГУП «ГосНИИАС» (системы технического зрения, улучшенного и синтезированного видения), ОАО «НПО «РАДАР ММС» (малогабаритная радиолокационная система, обеспечивающая высокоточное всепогодное круглосуточное обнаружение ВВП аэродромов, с визуализацией информации на лобовом стекле кабины пилота).The leaders in the development of the latest systems for enhanced visibility of the cockpit space in real time (EFVS - Enhanced Flight Vision System) are: Sikorsky Aircraft Corp. (USA), Rockwell Collins Inc. (USA), Gulfstream Aerospace Corporation (USA), Honeywell International (USA), Garmin (USA), Aspen Avionics (USA), EADS Deutschland GmbH (Germany), Thales (France). Also known are the achievements of Russian scientists of FSUE GosNIIAS (vision systems, improved and synthesized vision), NPO RADAR MMS (a small-sized radar system that provides high-precision all-weather round-the-clock detection of GDP of aerodromes, with visualization of information on the windshield of the cockpit).
Известны патенты различных российских и зарубежных фирм, частично решающие задачи информационной поддержки экипажа на взлете. Например, известна система определения максимально допустимого взлетного веса и центровки ВС - патент РФ №2400405, B64D 43/00, опубл. 27.09.2010 г. В заявках США №2011022291, G08G 5/00, опубл. 27.01.2011 и 2011130963, G01C 21/00; G06T 15/00; G09G 5/02, опубл. 02.06.2011, заявках ЕР 2355071, G01C 23/00; G08G 5/00; G08G 5/06, опубл. 10.08.2011 описываются способы и технические устройства, предназначенные для повышения ситуационной осведомленности экипажа о текущем местоположении ВС на аэродроме в условиях СМУ за счет применения средств синтезированного отображения аэродромной площади, на которую накладываются текущие навигационные параметры. В патенте РФ №646557, B64D 31/14, опубликованном 20.05.2005, описана система контроля стопорения рулей и элеронов с целью повышения безопасности взлета путем исключения возможности взлета с застопоренными рулями и элеронами.Patents of various Russian and foreign companies are known that partially solve the tasks of crew information support on take-off. For example, the known system for determining the maximum allowable take-off weight and alignment of the aircraft - RF patent No. 2400405, B64D 43/00, publ. September 27, 2010. In US applications No. 201022291,
Имеются патенты, где описываются системы, позволяющие контролировать и управлять параметрами на взлете:There are patents that describe systems that allow you to control and manage parameters on take-off:
- система определения местоположения ВС на ВПП в процессе разбега до достижения скорости V1, с анализаторами возможного места остановки ВС на ВПП при прекращенном взлете, с сигнализаторами недостаточности тяг двигателей - заявка ЕР №2328054, G05D 1/00, опубликованная 01.06.2011;- a system for determining the location of aircraft on the runway during the take-off run until reaching speed V 1 , with analyzers of the possible place to stop the aircraft on the runway during stopped take-off, with indicators of engine thrust insufficiency - application EP No. 2328054,
- система визуализации параметров, относящихся к ВПП, метеоусловий окружающей среды, параметров динамики разбега - заявка РСТ №2007006310, B64D 43/00; G05D 1/00, опубл. 2007-01-18.- a visualization system for runway-related parameters, environmental meteorological conditions, take-off dynamics parameters - PCT application No. 2007006310, B64D 43/00;
Данные изобретения, несмотря на то, что они повышают уровень безопасности полетов на этапе «ВЗЛЕТ», имеют ряд существенных недостатков, например, не обеспечивают экипаж информационной поддержкой о готовности/неготовности к взлету, не вырабатывают интегрированный сигнал на продолжение/прекращение взлета при соответствии/несоответствии множества контролируемых параметров на этапе взлета требованиям РЛЭ и не представляют экипажу полный набор параметров, критичных для принятия решения по управлению МВС на этапе взлета, а также не обеспечивают экипаж информацией о параметрах внешней закабинной обстановки, что не позволяет выполнить безопасный взлет в СМУ.These inventions, despite the fact that they increase the level of flight safety at the “TAKEOFF” stage, have a number of significant drawbacks, for example, they do not provide the crew with information support about readiness / unpreparedness for take-off, and they do not generate an integrated signal to continue / stop take-off when discrepancies of the set of controlled parameters at the take-off stage to the requirements of the flight control standards and do not provide the crew with a complete set of parameters critical for making decisions on controlling the aircraft at the take-off stage, and They read the crew with information about the parameters of the external out-of-hull environment, which does not allow for a safe take-off to the SMU.
В частности, некоторые технические устройства, предназначенные для повышения информированности экипажа о текущей позиции ВС на аэродроме в условиях СМУ являются неавтономными и требуют использования сложных технических устройств, расположенных на РД, ВПП, обеспечить работоспособность которых в условиях ВВФ (снегопад, дождь, повышенная влажность) является сложной технической проблемой. Системы, предназначенные для предотвращения взлета с застопоренными рулями, исключают возможность запуска двигателей на стояке, в то же время в условиях неблагоприятного ВВФ (гололедное состояние МС, РД, сильный порывистый ветер) возникает необходимость выполнения процедуры руления со всеми запущенными двигателями и застопоренными рулями во избежание их повреждения сильным порывистым ветром, а системы визуализации закабинной обстановки не функционируют в реальном режиме времени и не могут обнаружить опасные препятствия на аэродромной площади.In particular, some technical devices designed to increase crew awareness of the current position of the aircraft at the aerodrome in the conditions of SMU are non-autonomous and require the use of complex technical devices located on the taxiway, runway, which ensure operability in conditions of WWF (snow, rain, high humidity) is a difficult technical problem. Systems designed to prevent takeoff with locked rudders exclude the possibility of starting the engines in a riser, while in conditions of adverse WWF (icy state of the MS, taxiway, strong gusty wind), it becomes necessary to perform a taxiing procedure with all the engines running and the locked rudders to avoid they are damaged by a strong gusty wind, and the systems for visualizing the out-of-doors environment do not function in real time and cannot detect dangerous obstacles at the aerodrome oh square.
На этапе «ВЗЛЕТ» наибольший интерес представляют интегрированные системы контроля пилотажных, навигационных параметров, параметров работы СУ и систем ВС, а также ВВФ (окружающая среда, техническое состояние ВПП, техническое состояние ВС, внезапные факторы), обеспечивающие экипаж визуальной информацией о состоянии подстилающей поверхности окружающей среды ЗКП (система технического зрения ЗКП).At the “TAKEOFF” stage, the most interesting are the integrated control systems for aerobatic and navigation parameters, the operating parameters of the control system and aircraft systems, as well as the WWF (environment, technical condition of the runway, technical condition of the aircraft, sudden factors) that provide the crew with visual information about the state of the underlying surface ZKP environment (ZKP technical vision system).
Например, известна заявка на изобретение США №2008215198, G01C 21/00; G01S 5/00, опубл. 04.09.2008 г., принятая за аналог БИСИП-МВС. Данное изобретение предназначено для мониторинга положения ВС на ВПП и динамики его движения. Сущность изобретения заключается в способе определения текущего местоположения ВС на ВПП при разбеге относительно точки старта с использованием систем глобального позиционирования («GPS»). Изобретение относится к системе предупреждения экипажа о возможном выкатывании ВС за пределы ВПП и служит для информационной поддержки экипажа в вопросах принятия решения на продолжение/прекращение взлета на данной ВПП. Система также предназначена для предупреждения экипажа о том, что ВС заняло слишком короткую ВПП и для данных условий ВС не может выполнить безопасный взлет.For example, US patent application No. 20028215198,
Система содержит компьютер к процессору, которого подключены ПЗУ с мировой базой данных аэродромов, устройства ввода информации (клавиатура, кнопки выбора), а аудио-устройство может содержать: сирену, динамик, источник речевой информации. Система содержит множество датчиков, подключенных к процессору, которые обеспечивают процессор цифровыми данными для расчета и определения динамических характеристик разбега ВС: взлетных скоростей V1, V2, путевой скорости W. Для этих целей система содержит в своем составе датчики веса ВС, влажности воздуха, высотомер, датчик температуры окружающей среды, воздушной скорости, тяги двигателей, датчик положения рычагов управления двигателями (РУД), тормозов, курса, которые в свою очередь подключены к процессору. Датчик веса связан с датчиком положения шасси. Общий вес ВС, высота аэродрома над уровнем моря, плотность воздуха, температура окружающей среды вводятся в систему с помощью устройства ввода или сенсорного экрана. Процессор, используя фактическую взлетную массу, температуру и плотность наружного воздуха в зависимости от высоты расположения аэродрома, выполняет расчет скоростей V1 и V2 для конкретного типа ВС, причем программное обеспечение для выполнения этого расчета известна из РЛЭ ВС. В процессе руления GPS-приемник постоянно определяет текущее местоположение ВС. Поскольку координаты торцов ВПП сохранены в ПЗУ процессора, а текущие координаты непрерывно определяются GPS-приемником, процессор системы постоянно вычисляет расстояние между фактическим положением ВС на ВПП и до конца ВПП. В процессе разбега по ВПП процессор по данным GPS рассчитывает текущую путевую скорость разбега и время разбега до конца ВПП, текущее ускорение, а оставшееся расстояние до конца ВПП определяется по известным в механике формулам.The system contains a computer to the processor, which is connected to ROM with a global database of aerodromes, input devices (keyboard, selection buttons), and the audio device may contain: siren, speaker, voice source. The system contains many sensors connected to the processor, which provide the processor with digital data for calculating and determining the dynamic characteristics of the takeoff run: take-off speeds V 1 , V 2 , ground speed W. For these purposes, the system includes sensors for aircraft weight, air humidity, altimeter, sensor for ambient temperature, airspeed, engine thrust, position sensor for engine control levers (ORE), brakes, heading, which in turn are connected to the processor. The weight sensor is connected to the chassis position sensor. The total weight of the aircraft, the height of the airfield above sea level, air density, and ambient temperature are entered into the system using an input device or a touch screen. The processor, using the actual take-off mass, temperature and density of the outdoor air, depending on the height of the aerodrome, calculates the speeds V 1 and V 2 for a particular type of aircraft, and the software for performing this calculation is known from the flight ALE. During taxiing, the GPS receiver constantly determines the current location of the aircraft. Since the coordinates of the ends of the runway are stored in the processor ROM, and the current coordinates are continuously determined by the GPS receiver, the processor of the system constantly calculates the distance between the actual position of the aircraft on the runway and to the end of the runway. During runway take-off run, the processor calculates the current take-off run speed and take-off run time to the end of the runway, the current acceleration, and the remaining distance to the runway end is determined by the formulas known in mechanics.
Если время, в течение которого ВС может достигнуть конца ВПП меньше, чем время необходимое для достижения скорости V2 (т.е. V2 достигается за пределами ВПП), то процессор выдает команду на безопасное прекращение взлета. Процессор непрерывно определяет расстояние, необходимое для безопасного прекращения взлета на текущей скорости. Расстояния, необходимые для прекращения взлета, а также расстояния до конца ВПП хранятся в памяти компьютера. Фактически аппаратура и ее программная часть строят зависимости расчетной скорости разбега от длины разбега: Vразб=f(Lразб) и рассчитывают величины взлетных скоростей V1, VП.СТ, Vотр, V2 в зависимости от взлетной массы Gвзл, высоты аэродрома над уровнем моря Hаэр; давления и температуры окружающей среды P0; t0, технических характеристик ВПП, скорости и направления ветра в соответствии с номограммами, приведенными в РЛЭ ВС или в соответствии с дифференциальными уравнениями динамики разбега ВС. Далее, процессор, сравнивая фактическую скорость разбега или расстояние, пройденное с момента старта с расчетными значениями, определяет, будут ли фактические характеристики удовлетворять требованиям авиационных правил (АП) достижения скорости V2 в пределах располагаемой ВПП, и предупреждает экипаж о необходимости прекращения взлета, если эти условия в процессе разбега не соблюдаются.If the time during which the aircraft can reach the end of the runway is less than the time required to reach the speed V 2 (i.e., V 2 is reached outside the runway), then the processor issues a command to safely terminate take-off. The processor continuously determines the distance necessary to safely terminate takeoff at current speed. The distances required to stop take-off, as well as the distance to the end of the runway, are stored in the computer's memory. Actually apparatus and its program part built according the design speed of the takeoff runway length: V dil = f (L dil) and the calculated value takeoff speeds V 1, V P.ST, Neg V, V 2 depending on the takeoff weight G vzl height aerodrome above sea level H aer ; pressure and ambient temperature P 0 ; t 0 , technical characteristics of the runway, wind speed and direction in accordance with the nomograms given in the aircraft flight manual or in accordance with the differential equations of the dynamics of the takeoff run. Further, the processor, comparing the actual take-off speed or the distance traveled since the start with the calculated values, determines whether the actual characteristics will meet the requirements of aviation rules (AP) for achieving speed V 2 within the limits of the available runway, and warns the crew about the need to stop take-off if these conditions are not observed during the take-off run.
Дополнительно система может обнаружить, что ВС заняло слишком короткую ВПП или РД для взлета, низкий темп разгона ВС по ВПП из-за недостаточной тяги СУ, обледенения ВС, то есть система обладает возможностью раннего предупреждения экипажа, что позволяет провести процедуру прекращения взлета без выкатывания ВС за пределы ВПП.Additionally, the system can detect that the aircraft took too short a runway or taxiway for takeoff, the low speed of acceleration of the aircraft along the runway due to insufficient thrust of the SU, icing of the aircraft, that is, the system has the ability to early warning the crew, which allows the procedure to terminate take-off without rolling out the aircraft outside the runway.
Однако, заявленная система имеет ряд недостатков. Например: система не решает задачи предотвращения выкатываний за пределы ВПП из-за боковых отклонений ВС на разбеге и исполнительном старте, предупреждения столкновения с препятствиями на этапах выруливания, руления и разбега по ВПП, предотвращения хвостовых ударов, сваливания, столкновения с препятствиями на воздушном участке взлетной дистанции, а также не может обеспечить безопасность взлета в СМУ при видимости на ВПП менее 200 м в виду отсутствия технических средств обзора подстилающей поверхности окружающей среды.However, the claimed system has several disadvantages. For example: the system does not solve the problem of preventing run-outs outside the runway due to lateral deviations of the aircraft during take-off and executive start, prevention of collisions with obstacles at the stages of taxiing, taxiing and take-off runways, preventing tail strikes, stalling, collisions with obstacles in the take-off air section distance, and also can not ensure the safety of take-off in the SMU when visibility on the runway is less than 200 m due to the lack of technical means of viewing the underlying surface of the environment.
По своей сущности для заявляемой БИСИП-МВС прототипом является заявка США №2011040431, G01C 21/00; G05D 1/00, опубликованная 17.02.2011, в которой описаны система и способы контроля взлета МВС.In essence, for the inventive BISIP-MVS, the prototype is US Application No. 201010431,
Для контроля положения МВС на ВПП в процессе взлета и на воздушном участке взлетной дистанции система содержит, по крайней мере, два дисплея систем навигации и управления МВС. Система содержит средства автоматического управления (САУ), управления тормозами, управления взлетно-посадочными устройствами (ВПУ), управления силовыми установками (СУСУ), реверса тяги СУ, множество датчиков других систем, предназначенных для безопасного пилотирования МВС. Вычислители самолетовождения и управления МВС содержат базу данных воздушной навигации. Навигационная система содержит вычислительную систему судовождения ВСС (FMS), инерциальную навигационную систему (INS), информационный комплекс высотно-скоростных параметров (ИКВСП), спутниковую навигационную систему (СНС), автоматический радиокомпас (АРК) и другие неавтономные радиотехнические средства воздушной навигации.To control the position of the aircraft on the runway during take-off and on the air section of the take-off distance, the system contains at least two displays of navigation and control systems of the aircraft. The system contains automatic control (ACS), brake control, take-off and landing device (VPU) control, power plant control (SUSU), SU thrust reverse, and many sensors of other systems designed for safe piloting of the Aircraft. Aircraft navigation and control computers MVS contain a database of air navigation. The navigation system contains the BCC navigation system (FMS), the inertial navigation system (INS), the altitude-speed parameters information complex (IKVSP), the satellite navigation system (SNA), the automatic radio compass (ARC) and other non-autonomous radio navigation aerial vehicles.
Патент описывает систему контроля положения МВС в пространстве на этапе взлета. Система содержит визуальные информационные устройства, расположенные в кабине экипажа и устройства авионики, выходы которых связаны со входами бортовой вычислительной системы (ВВС). Кабинные средства содержат пользовательский интерфейс в виде основного пилотажного и навигационного индикаторов, средств радиосвязи и радионавигации, а также аудиоустройства. Пользовательский интерфейс может быть любым: устройства ввода-вывода (УВВ), устройства управления курсором (мышь, трекбол, джойстик, клавиатура и др.), устройство ввода текстовой информации. Вычислитель системы может содержать базу данных рельефа местности, базу навигационных данных. Различные компоненты авионики имеют как аналоговые, так и цифровые выходы, которые подключены к входам вычислителя системы.The patent describes a system for monitoring the position of the aircraft in space at the take-off stage. The system contains visual information devices located in the cockpit and avionics devices, the outputs of which are connected to the inputs of the on-board computer system (Air Force). Cabin facilities contain a user interface in the form of basic flight and navigation indicators, radio communications and radio navigation, as well as audio devices. The user interface can be any: input-output devices (I / O), cursor control devices (mouse, trackball, joystick, keyboard, etc.), text input device. The computer system may contain a database of terrain, a database of navigation data. The various components of avionics have both analog and digital outputs that are connected to the inputs of the computer system.
Местоположение МВС на ВПП рассчитывается по прогнозу и сравнивается с данными, полученными в реальном времени с помощью навигационной системы. На воздушном участке определяется угол атаки и его допустимые значения. Текущее положение МВС на ВПП в процессе разбега может быть получено от INS и GPS. Позиция МВС на ВПП сравнивается с расчетной и определяется возможность безопасного продолжения взлета путем выработки визуальной или звуковой сигнализации. В процессе разбега оценивается возможность безопасного продолжения взлета путем сравнения расчетных параметров с фактической позицией МВС на ВПП. При отклонении фактических параметров разбега от расчетных система может выдать команду на прекращение взлета. База данных БВС содержит координаты торцов ВПП и осевой линии, что позволяет экипажу оценить положение МВС в точке старта (боковое уклонение, удаление от торца ВПП). И если боковое уклонение, например, больше трех метров система может выработать предупреждающие визуальные или звуковые сигналы.The location of the AIM on the runway is calculated according to the forecast and compared with data obtained in real time using the navigation system. At the air site, the angle of attack and its acceptable values are determined. The current position of the MVS on the runway during the take-off can be obtained from INS and GPS. The position of the MVS on the runway is compared with the calculated one and the possibility of a safe continuation of take-off by developing a visual or audible alarm is determined. During the take-off, the possibility of a safe take-off continuation is evaluated by comparing the calculated parameters with the actual position of the aircraft on the runway. If the actual run-up parameters deviate from the calculated ones, the system may issue a command to terminate take-off. The BVS database contains the coordinates of the ends of the runway and the center line, which allows the crew to assess the position of the aircraft at the start point (lateral deviation, distance from the end of the runway). And if lateral deviation, for example, more than three meters, the system can generate warning visual or sound signals.
Система также может контролировать взлетные скорости, скорость разбега МВС в зависимости от пройденного расстояния, определять расчетную скорость подъема передней стойки VП.СТ в зависимости от взлетного веса GВЗЛ, режимов работы силовых установок. Система может прервать взлет при определенных условиях: превышения контролируемыми параметрами пороговых значений, недостаточной скорости или ускорения, недостаточности длины ВПП, предельном отклонении от взлетного путевого угла, потере тяги СУ, обнаружения препятствий на ВПП. Система может контролировать углы атаки, рассчитывать взлетные скорости V1, VП.СТ (VR), VОТР (VLOF) в зависимости от взлетного веса и ФМУ.The system can also control take-off speeds, the take-off speed of the MVS depending on the distance traveled, determine the estimated front lift speed V P.ST depending on the take-off weight G VZL , power plant operating modes. The system can interrupt take-off under certain conditions: exceeding threshold values with controlled parameters, insufficient speed or acceleration, insufficient runway length, maximum deviation from the takeoff flight angle, loss of SU traction, detection of obstacles on the runway. The system can control the angles of attack, calculate take-off speeds V 1 , V P.ST (V R ), V OTP (V LOF ) depending on take-off weight and PMF.
К недостаткам данной системы относятся отсутствие информации о текущих боковых и продольных составляющих скорости ветра и их допустимых значениях в зависимости от коэффициента сцепления на ВПП и ее технического состояния, о фактическом взлетном весе и системы предупреждения экипажа о его превышении максимально допустимого значения для сложившихся условий взлета. В заявленном устройстве не обеспечено визуальное отображение подстилающей поверхности ЗКП для любых МУ и видов покрытия МС, РД, ВПП в реальном режиме времени, и не обеспечено отображение рельефа подстилающей поверхности ЗКП на воздушном участке взлетной дистанции, отсутствует система раннего предупреждения столкновения с подстилающей поверхностью на воздушном участке взлетной дистанции с реализацией алгоритма «впередсмотрящего», не вырабатывает управляющие команды о готовности/неготовности судна к взлету. Кроме того, отсутствует бортовая оперативно-советующая экспертная система информационной поддержки экипажа, предназначенная для предотвращения авиационных происшествий при возникновении нештатных ситуаций и особых случаев в полете.The disadvantages of this system include the lack of information on the current lateral and longitudinal components of the wind speed and their acceptable values depending on the friction coefficient on the runway and its technical condition, on the actual take-off weight and the crew warning system about its exceeding the maximum permissible value for the current take-off conditions. The claimed device does not provide a visual display of the underlying surface of the airspace for any MU and types of coating MS, RD, runway in real time, and the display of the relief of the underlying surface of the airspace in the air section of the take-off distance is not provided, there is no early warning system for collisions with the underlying surface in the air section of the take-off distance with the implementation of the "forward looking" algorithm, does not generate control commands about the readiness / unavailability of the vessel for take-off. In addition, there is no on-board operational-advising expert crew information support system designed to prevent aircraft accidents in the event of emergency situations and special flight incidents.
Техническим результатом первого изобретения является расширение функциональных возможностей интегрированных комплексов бортового оборудования МВС по представлению экипажу улучшенной внутрикабинной и закабинной обстановки на этапе «ВЗЛЕТ».The technical result of the first invention is to expand the functionality of the integrated systems of aircraft equipment MVS to present the crew with an improved in-cab and cockpit environment at the “TAKEOFF” stage.
Правильно спроектированный формат отображения информации с учетом требований Авиационных правил, эргономики, психофизиологических возможностей человека по восприятию и обработке информации является одним из главных факторов обеспечения безопасности полетов на воздушных судах.A correctly designed format for displaying information, taking into account the requirements of the Aviation Rules, ergonomics, and psychophysiological capabilities of a person to perceive and process information, is one of the main factors for ensuring flight safety on aircraft.
Имеются патенты по мониторингу взлета МВС за счет представления экипажу различных форматов (символогии) параметров взлета на базе применения интегрированной системы визуализации параметров взлета и визуализации подстилающей поверхности окружающей среды ЗКП.There are patents for monitoring take-off of the AIF due to the presentation to the crew of various formats (symbology) of take-off parameters based on the use of an integrated system for visualizing take-off parameters and visualizing the underlying surface of the ZKP environment.
Известны заявка РСТ №2011159412, G08G 5/00; G08G 5/02, опубл. 22.12.2011, и патент США №8344911, G02F 12/00, опубл. 01.01.2013, принятые за аналоги формата отображения взлетных параметров на взлетном индикаторе, который реализован посредством аппаратного состава и программного продукта. В настоящее время известны различные технические средства, предназначенные для маркировки ВПП (светосигнальные, щиты и другие) и для определения местоположения ВС на ВПП при разбеге. Эти маркеры могут идентифицировать номер ВПП, а разноцветные сигнальные огни ВПП освещать края и осевую линию, которые позволяют несколько снизить метеоминимум для взлета и посадки и обеспечить контроль разбега/пробега ВС. Однако при крайне низкой видимости светотехнические средства не могут обеспечить безопасный взлет.PCT Application No.2011159412,
Наиболее удобным с точки зрения обеспечения безопасности взлета в СМУ является способ отображения визуального вида ВПП на индикаторах системы отображения информации (СОИ) ВС и графического синтезированного отображения ВПП, которые хранятся в базе данных аэродромов вычислителя системы, занесенных в него заранее в зависимости от курса взлета/посадки на определенном расстоянии ВС от ВПП, расположения ВС на ВПП и в процессе разбега ВС.The most convenient from the point of view of ensuring takeoff safety in the SMU is a way to display the visual appearance of the runway on the indicators of the aircraft information display system (SDI) and the graphical synthesized display of the runway, which are stored in the database of the aerodromes of the computer of the system, entered in it in advance depending on the takeoff course / landing at a certain distance from the runway, the location of the aircraft on the runway and during the takeoff run.
С помощью модуля ввода/вывода, базы данных программного обеспечения получают схемы подхода к полосе взлета, при этом на дисплей выводятся расчетные и фактические параметры взлета. В качестве носителя базы данных аэродромов (графическое отображение ВПП, названия аэродромов, в зависимости от МКвзлета) могут быть использованы: жесткий диск, бортовой компьютер, флэш-память, перезаписываемые оптические диски и другие средства, в том числе съемные. Информация в бортовую вычислительную систему FMS может вводиться с использованием линий связи или с использованием беспроводных средств связи. Графическое синтезированное изображение ВПП может отображаться на прозрачном HUD-дисплее, на которое может накладываться полетная информация. На интегрированный пилотажный индикатор IPFD может выводиться синтезированное видеоизображение ВПП, имитирующее видимость ВПП из кабины экипажа.Using the I / O module, the software databases get the approach to the take-off strip, while the calculated and actual take-off parameters are displayed. As the carrier of the aerodrome database (graphical display of the runway, the names of the aerodromes, depending on the takeoff MK), the following can be used: a hard disk, an on-board computer, flash memory, rewritable optical discs and other means, including removable ones. Information in the on-board computer system FMS can be entered using communication lines or using wireless means of communication. A graphic synthesized image of a runway can be displayed on a transparent HUD display on which flight information can be superimposed. Synthesized runway video image simulating runway visibility from the cockpit can be displayed on the integrated flight indicator IPFD.
Однако недостатками формата представления информации экипажу в заявленных изобретениях является отсутствие вывода на взлетный индикатор параметров динамики разбега ВС, ВВФ, а также управляющих команд (визуальных текстовых сообщений) на продолжение/прекращение влета, готовности/неготовности к взлету. Кроме того, формат не содержит отображение МС, РД, ВПП и препятствий на них в реальном режиме времени.However, the drawbacks of the presentation of information to the crew in the claimed inventions is the lack of output to the take-off indicator of the parameters of the dynamics of the takeoff run of the aircraft, WWF, as well as control commands (visual text messages) to continue / stop the flight, readiness / unpreparedness for takeoff. In addition, the format does not contain the display of MS, taxiways, runways and obstacles to them in real time.
Большой интерес представляет формат отображения информации системы мониторинга взлета TOPMS (TAKE-OFF PERFORMANCE MONITORING SYSTEM), разработанный в исследовательском центре Лэнгли NASA США (NASA Technical Paper 3403, "Flight Test of Takeoff Performance Monitoring System", David B, Middleton et al, May 1994, http://www.cs.odu.edu/~mln/ltrs-pdfs/tp3403.pdf), который может служить прототипом для формата отображения (символогии) взлетных параметров МВС.Of great interest is the TOPMS (TAKE-OFF PERFORMANCE MONITORING SYSTEM) take-off monitoring information format, developed at NASA's NASA Langley Research Center (NASA Technical Paper 3403, "Flight Test of Takeoff Performance Monitoring System", David B, Middleton et al, May 1994, http://www.cs.odu.edu/~mln/ltrs-pdfs/tp3403.pdf), which can serve as a prototype for the display format (symbology) of take-off parameters of the MVS.
Дисплей TOPMS содержит символьное изображение ВПП, на которое и вокруг которого наносятся подвижные и неподвижные символы динамики разбега ВС по ВПП, а также символьная АПиСИ, появляющаяся на дисплее в особых ситуациях. Символ ВПП представляет собой неподвижную вертикальную рамку желтого цвета, в конце ВПП располагается цифровой счетчик с длиной ВПП в метрах. Внутри символа ВПП отображается подвижный символ ВС, который перемещается вдоль символа ВПП в соответствии с его фактическим местоположением. С левой стороны символа ВПП расположен цифровой счетчик приборной скорости. Символ «сбалансированная расчетная дистанция достижения скорости V1», представляет собой незакрашенный треугольник зеленого цвета, располагающийся внутри символа ВПП. Символ «фактическая дистанция достижения скорости V1» представляет собой закрашенный треугольник с горизонтальной планкой напротив его основания, над которой располагается цифровой счетчик с расчетной величиной V1. Символ «линия ограничения дистанции достижения скорости V1» - планка красного цвета, расположенная поперек символа ВПП, положение которой определяется вычислителем TOPMS и соответствует самой дальней дистанции на ВПП, на которой может быть достигнута скорость V1. По взаимному расположению символов «линия ограничения дистанции достижения скорости V1», «фактическая дистанция достижения скорости V1», «расчетная дистанция достижения скорости V1» экипаж получает информацию о том, является ли уменьшение темпа роста скорости критическим. О критическом уменьшении темпа скорости сигнализирует факт, когда символ «фактическая дистанция достижения скорости V1» переходит за символ «линия ограничения дистанции достижения скорости V1», меняя свой цвет с зеленого на красный. Символ «прогнозируемая дистанция остановки ВС» расположен внутри символа ВПП в виде креста синего цвета, который появляется в момент, когда на индикатор выводится текстовое сообщение о необходимости прекращения взлета. Символы «направление и скорость ветра» представляют собой три стрелки, обозначающие полный вектор ветра, его боковую и продольную составляющие. На концах стрелок расположены цифровые счетчики скорости ветра и его составляющих. Символ «направление ветра» - подвижная стрелка изменяемой длины, направление стрелки указывает направление ветра относительно взлетного курса ВПП. Стрелки, указывающие направление боковой и продольной составляющих направления ветра, могут менять свой цвет с зеленого на красный в случае превышения боковой и продольной составляющими максимально допустимых значений для данного типа ВС. Символ «тяги СУ» по количеству СУ представляют собой прямоугольные ленточные индикаторы, обрамленные рамкой желтого цвета и расположенные по бокам символа ВПП в верхней его части. Тяга СУ определяется как нормальная и достаточная для выполнения взлета, когда высоты ленточных индикаторов соответствуют частоте вращения роторов СУ. Цвет ленточного индикатора зеленый, если частота вращения роторов СУ достаточна для выполнения безопасного взлета, и красный - если тяга СУ недостаточна для выполнения безопасного взлета. Сигнальный символ «STOP» появляется в верхней части дисплея над символом «ВПП» в случае принятия вычислителем решения на прекращения взлета.The TOPMS display contains a symbolic image of the runway, on which and around which the moving and stationary symbols of the dynamics of the runway run along the runway are applied, as well as the symbolic API that appears on the display in special situations. The runway symbol is a stationary yellow vertical frame; at the end of the runway is a digital counter with a runway length in meters. Inside the runway symbol, a movable sun symbol is displayed, which moves along the runway symbol in accordance with its actual location. On the left side of the runway symbol is a digital instrument speed counter. The symbol “balanced estimated distance to reach speed V 1 ” is an open green triangle located inside the runway symbol. The symbol "actual distance to achieve speed V 1 " is a filled triangle with a horizontal bar opposite its base, above which is a digital counter with a calculated value of V 1 . The symbol “line for limiting the distance to achieve speed V 1 ” is a red strip located across the runway symbol, the position of which is determined by the TOPMS calculator and corresponds to the longest distance on the runway at which speed V 1 can be reached. According to the relative positions of the symbols “speed limit line for achieving speed V 1 ”, “actual distance for achieving speed V 1 ”, “estimated distance for achieving speed V 1 ”, the crew receives information on whether the decrease in the rate of increase in speed is critical. A critical decrease in the speed tempo is signaled by the fact that the symbol "actual distance to reach speed V 1 " goes over the symbol "line to limit the distance to reach speed V 1 ", changing its color from green to red. The symbol “predicted stopping distance of the aircraft” is located inside the runway symbol in the form of a blue cross that appears when a text message is displayed on the indicator about the need to stop takeoff. The symbols “wind direction and speed” are three arrows indicating the full wind vector, its lateral and longitudinal components. At the ends of the arrows are digital counters of wind speed and its components. The symbol “wind direction” is a movable arrow of variable length, the direction of the arrow indicates the direction of the wind relative to the runway heading. The arrows indicating the direction of the lateral and longitudinal components of the wind direction can change their color from green to red if the lateral and longitudinal components exceed the maximum permissible values for this type of aircraft. The symbol “SU thrust” by the number of SUs is rectangular strip indicators, framed by a yellow frame and located on the sides of the runway symbol in its upper part. The thrust of the SU is defined as normal and sufficient to take off when the heights of the tape indicators correspond to the rotational speed of the SU rotors. The color of the ribbon indicator is green if the rotor speed is sufficient for safe takeoff, and red if the thrust is insufficient for safe takeoff. The signal symbol "STOP" appears in the upper part of the display above the symbol "Runway" in case the calculator decides to stop takeoff.
Несмотря на решение достаточно сложной задачи информационной поддержки экипажа ВС на этапе разбега по продолжению или прекращению взлета, данный формат отображения информации не в состоянии обеспечить экипаж MB С полной параметрической и сигнальной информацией на этапах предполетной подготовки, руления, занятия исполнительного старта, разбега и на воздушном участке взлетной дистанции и обладает рядом существенных недостатков, а именно:Despite solving a rather complicated task of providing information support to the aircraft crew at the take-off stage for continuing or stopping take-off, this information display format is not able to provide the MB crew with full parametric and signaling information at the stages of preflight preparation, taxiing, occupation of the executive launch, take-off and air section of the take-off distance and has a number of significant disadvantages, namely:
- отсутствует формат отображения информации, предназначенный для контроля взлетной конфигурации ВС: взлетной конфигурации механизации крыла и стабилизатора, стопорения рулей и элеронов, системы торможения, ВПУ, наличия подвижных и неподвижных препятствий при движении ВС по площади аэродрома;- there is no information display format designed to control the take-off configuration of the aircraft: the take-off configuration of the mechanization of the wing and stabilizer, locking the rudders and ailerons, the braking system, the runway, the presence of moving and stationary obstacles when the aircraft moves across the area of the airfield;
- отсутствует формат отображения информации для предупреждения взлета при боковом отклонении ВС от осевой линии на разбеге, превышающем установленные ограничения, при отказах систем ВС, предупреждения хвостового удара, предупреждения столкновения ВС с рельефом и искусственными препятствиями на нем на воздушном участке взлетной дистанции;- there is no format for displaying information to prevent takeoff in case of lateral deviation of the aircraft from the center line on the take-off run exceeding the established limits, in case of failure of the aircraft systems, warning of a tail strike, preventing collision of the aircraft with the terrain and artificial obstacles in it at the airspace of the take-off distance;
- отсутствует формат отображения информации для безопасного перемещения ВС по площади аэродрома и безопасного взлета при низкой видимости на ВПП.- there is no format for displaying information for the safe movement of aircraft over the area of the aerodrome and for safe take-off at low visibility on the runway.
Техническим результатом второго изобретения является разработка нового формата по визуальной интеллектуальной поддержке когнитивной деятельности экипажа, повышение ситуационной осведомленности экипажа за счет снижения уровня неопределенности при принятии решения, т.е. обеспечение экипажа полной, достоверной, актуальной, непротиворечивой и интерактивной информацией.The technical result of the second invention is the development of a new format for visual intellectual support of the cognitive activity of the crew, increasing the situational awareness of the crew by reducing the level of uncertainty in decision making, i.e. providing the crew with complete, reliable, relevant, consistent and interactive information.
Проведенный анализ АПиСИ позволил сформировать основные задачи, а также пути их решения для предупреждения ошибочных действий экипажа МВС, контроля адекватности действий, ликвидации дефицита информационного обеспечения, снижения психофизиологической нагрузки, своевременного и безошибочного принятия решения на взлет, по продолжению/прекращению взлета в быстроменяющейся аэродинамической обстановке на разбеге и первоначальном участке набора высоты, то есть для интеллектуальной поддержки когнитивной деятельности экипажа. Перечень работ по разработке БИСИП МВС и критериев предотвращения авиационных происшествий приведен в таблице 1.The analysis of the automated information and communication systems allowed to formulate the main tasks, as well as ways to solve them, to prevent erroneous actions of the MVS crew, control the adequacy of actions, eliminate the deficit of information support, reduce the psychophysiological load, make timely and error-free decision to take off, to continue / stop takeoff in a rapidly changing aerodynamic setting on the takeoff and the initial climb, that is, for the intellectual support of the cognitive activity of the crew. The list of work on the development of BISIP MVS and the criteria for the prevention of aircraft accidents is given in table 1.
Технический результат первого изобретения достигается тем, что бортовая интегрированная систем информационной поддержки экипажа на этапе «Взлет» многодвигательного воздушного судна, содержащая технические средства визуализации пилотажных и навигационных параметров полета, параметров силовых установок и систем судна, систему визуализации параметров подстилающей поверхности окружающей среды закабинного пространства, многофункциональные пульты управления вычислительными системами судна, расположенные на приборных досках кабины экипажа, и пилотажный индикатор, расположенный на фоне лобового стекла кабины экипажа, электронные измерительно-вычислительные системы определения пилотажных и навигационных параметров, приемное устройство спутниковой навигационной системы, системы контроля параметров технического состояния силовых установок и систем судна, технические средства мониторинга параметров динамики разбега, внешних воздействующих факторов окружающей среды, а также определения фактического взлетного веса судна, систему контроля взлетной конфигурации судна, систему аварийно-предупреждающей сигнализации, систему определения текущего местоположения судна на взлетно-посадочной полосе в процессе разбега, прогнозируемых взлетных скоростей и прогнозируемого местоположения, формирующую управляющие команды на продолжение или прекращение взлета, а также цифровую бортовую вычислительную систему, связанную с помощью мультиплексного цифрового канала информационного обмена с вышеназванными системами судна, цифровая бортовая вычислительная система дополнительно содержит вычислительный модуль динамики взлета, модуль высотно-скоростных и метеорологических параметров, модуль летно-технических характеристик, модуль аэродинамики, модуль тяги силовых установок, модуль базы данных аэродромов и мировую базу данных рельефа подстилающей поверхности EGPWS повышенной точности в 3D формате и минимальных безопасных высот, модуль анализа и принятия решений, модуль определения максимально допустимых взлетно-посадочных весов, а так же множество баз данных, базу знаний экспертно-советующей системы, технические средства визуализации пилотажных и навигационных параметров полета выполнены в виде улучшенной бортовой автономной интегрированной системы визуализации параметров полета с интеллектуальной поддержкой когнитивной деятельности экипажа, система визуализации подстилающей поверхности окружающей среды закабинного пространства на малых высотах представляет собой улучшенную автономную бортовую интегрированную мультиспектральную систему визуализации параметров закабинной обстановки, функционирующую в реальном режиме времени независимо от времени года и суток, независимо от фактических, метеорологических условий окружающей среды и независимо от технического состояния покрытия подстилающей поверхности, а система визуализации подстилающей поверхности окружающей среды закабинного пространства на больших высотах выполнена в виде улучшенного аппаратно-программного комплекса синтезированной системы визуализации объемного рельефа подстилающей поверхности закабинного пространства с реализацией функции предупреждения столкновения судна с подстилающей поверхностью с использованием алгоритма «ВПЕРЕДСМОТРЯЩЕГО», функционирующей в реальном режиме времени, система контроля взлетной конфигурации судна выполнена в виде улучшенной системы контроля взлетной конфигурации судна, предупреждающая взлет судна с конфигурацией механизации крыла и стабилизатора, несоответствующей требованиям РЛЭ, подторможенных пневматиках тормозных колес шасси, на стояночном тормозе, с застопоренными рулями и элеронами, недостаточной тяге двигателей, недостаточном темпе роста скорости, опасных воздействиях внешних факторов, неправильной установке судна на исполнительном старте, с превышением взлетного веса установленных ограничений, бортовая система аварийно-предупреждающей сигнализации представляет собой высокоинтегрированную интеллектуальную систему информационной поддержки экипажа в его когнитивной деятельности, содержащую источники визуальной когнитивной сигнализации в виде цифровых счетчиков-сигнализаторов, всплывающих текстовых сообщений, маркеров и индексов, тактильной сигнализации в виде вибраторов штурвала и тормозных педалей с выдачей экипажу управляющих речевых команд и речевые подсказки по предупреждению авиационных происшествий и серьезных инцидентов.The technical result of the first invention is achieved by the fact that the onboard integrated crew information support systems at the take-off stage of a multi-engine aircraft containing technical means for visualizing flight and navigational flight parameters, power plant and ship systems parameters, a visualization system for the parameters of the underlying surface of the cabin’s environment, multifunctional control panels for computing systems of the vessel located on the instrument panels of the cabin the crew, and a flight indicator located on the background of the windshield of the cockpit, electronic measuring and computing systems for determining flight and navigation parameters, a receiver for the satellite navigation system, systems for monitoring the parameters of the technical state of power plants and ship systems, technical means for monitoring the parameters of the run dynamics, external environmental factors, as well as determining the actual take-off weight of the vessel, a control system for take-off configuration with Udna, a warning-alarm system, a system for determining the current position of a vessel on the runway during take-off, predicted take-off speeds and a predicted location, generating control commands to continue or stop take-off, as well as a digital on-board computer system connected using multiplex digital channel information exchange with the above systems of the vessel, the digital on-board computer system further comprises a computing m the take-off dynamics take-off, altitude-speed and meteorological parameters module, flight performance module, aerodynamics module, powerplant traction module, aerodrome database module and EGPWS world surface elevation relief database with increased accuracy in 3D format and minimum safe altitudes, analysis module and decision making, a module for determining the maximum allowable take-off and landing weights, as well as many databases, a knowledge base of expert advisory systems, technical means of visualizing saws the flight and navigation parameters of the flight are made in the form of an improved on-board autonomous integrated flight parameter visualization system with intellectual support for crew cognitive activity, the visualization system of the underlying environment surface of the cabin space at low altitudes is an improved stand-alone integrated airborne multispectral system of visualization of the parameters of the cabin environment functioning in real time mode regardless of the time of year or day to, regardless of the actual, meteorological environmental conditions and regardless of the technical condition of the underlying surface coating, and the visualization of the underlying surface of the surrounding space environment at high altitudes is made in the form of an improved hardware-software complex for the synthesized visualization of the volumetric relief of the underlying surface of the hanging space with the implementation functions of preventing collision of the vessel with the underlying surface using algo The “REVISING” totem, operating in real time, the ship take-off configuration control system is made in the form of an improved ship take-off configuration control system, preventing the ship from taking off with the configuration of the wing and stabilizer mechanization that does not meet the requirements of the flight manual, the brakes of the chassis brake wheels, with the parking brake, with locked rudders and ailerons, insufficient engine thrust, insufficient speed growth, dangerous effects of external factors, improper installation When the vessel starts at an executive launch, in excess of the take-off weight of the established limits, the on-board alarm system is a highly integrated intelligent information system for the crew in its cognitive activity, containing visual cognitive signaling sources in the form of digital counters, pop-up text messages, markers and indices, tactile alarm in the form of steering wheel vibrators and brake pedals with the issuance of the crew their voice commands and voice prompts for the prevention of accidents and serious incidents.
Причем приемное устройство спутниковой навигационной системы представляет собой бортовой многофункциональный радиотехнический комплекс спутниковой навигационной системы и спутниковой системы связи, содержащий приемные устройства спутниковых навигационных систем, спутниковых систем связи, включая Интернет, вычислитель, антенный пост, состоящий, по крайней мере, из трех приемных антенн, размещенных вдоль фюзеляжа и на крыльях судна, а также систему с базой данных картографической информации. Причем бортовая интегрированная система дополнительно содержит информационный комплекс определения высотно-скоростных и метеорологических параметров окружающей среды, включающий многоканальный панорамный приемник воздушных давлений набегающего воздушного потока, содержащий камеру полного торможения воздушного потока с датчиками статического давления воздушного потока и температуры заторможенного потока воздуха, при этом приемные отверстия полного давления панорамного приемника посредством пневмопроводов соединены с электронным блоком, содержащим датчики полного давления и вычислитель для определения полного набора аэрометрических параметров судна. Причем система определения текущего местоположения судна на всех этапах взлета, в том числе на взлетно-посадочной полосе в процессе разбега, прогнозируемых взлетных скоростей и прогнозируемого местоположения на всех этапах взлета, определения параметров динамики взлета судна и его пространственного положения выполнена в виде электронной измерительно-вычислительной системы определения пилотажных и навигационных параметров и дополнительно содержит датчики угловых ускорений связанных осей воздушного судна и микромеханические датчики кажущихся ускорений и угловых скоростей, установленные на гранях усеченной шестиугольной пирамиды, которая монтируется в базовой системе координат судна. Причем система определения фактического взлетного веса судна представляет собой цифровой измеритель фактического взлетного веса и центровки и содержит датчики силы, давления, перемещения, лазерные дальномеры и вычислитель расчета взлетного веса с повышенной точностью. Причем бортовая интегрированная система дополнительно содержит цифровой преобразователь синтезированной речевой метеорологической информации в символьный графический вид в реальном режиме времени. Причем бортовая интегрированная система дополнительно содержит съемный загрузочный модуль, содержащий цифровой вычислитель, клавиатуру для ввода исходных переменных величин и контрольный модуль для исключения ошибочного ввода исходных данных и предотвращения ошибочных расчетов взлетных параметров судна. Причем бортовая интегрированная система дополнительно содержит оптико-электронную систему для предупреждения столкновения судна с подвижными и неподвижными препятствиями и контроля положения судна на земле относительно осевых линий рулежных дорожек, взлетно-посадочной полосы и мест стоянок. Причем улучшенная автономная бортовая интегрированная мультиспектральная система визуализации закабинной обстановки содержит мультиспектральные датчики различного физического принципа действия и вычислитель комплексирования видеоизображений от указанных датчиков. Причем датчиками различного физического принципа действия являются телевизионные приемники, радиолокаторы миллиметрового диапазона волн, инфракрасные радары, лазерные дальномеры, микрорадары. Причем улучшенная система контроля взлетной конфигурации судна выполнена с возможностью контроля установки механизации крыла и оперения во взлетную конфигурацию и содержит систему раннего предупреждения по предотвращению столкновений с рельефом местности и искусственными препятствиями на воздушном участке взлетной дистанции, систему предупреждения об опасных режимах набора высоты, систему по командному управлению углами тангажа и предупреждения хвостовых ударов при разбеге, систему контроля торможения основных пневматиков и их целостности и состояния шасси, систему предупреждения взлета с застопоренными рулями и элеронами, систему предупреждения включения реверса тяги двигателей при их отказе и одностороннем отказе, систему по предупреждению столкновения с препятствиями на этапах взлета, горизонтального полета и снижения с директорными режимами по обходу препятствий, систему по предупреждению отклонения судна от осевой линии взлетно-посадочной полосы при разбеге. Причем система определения текущего местоположения судна на взлетно-посадочной полосе в процессе разбега выполнена в виде электронного измерительно-вычислительного блока определения параметров пространственного положения и навигационных параметров, дополнительно определяющего фактические и прогнозируемые параметры траектории наборы высоты на воздушном участке взлетной дистанции. Технический результат второго изобретения достигается тем, что улучшенная система визуализации параметров внутрикабинной и закабинной обстановки полета, содержащая новый формат представления экипажу полной, достоверной, актуальной, интерактивной и интеллектуальной информации о пилотажных, навигационных параметрах, параметрах силовых установок и систем судна, параметрах внешних воздействующих факторов, параметрах окружающей среды закабинного пространства, на взлетном пилотажном индикаторе дополнительно представлены подвижное синтезированное отображение взлетно-посадочной полосы с осевой линией, номером ее порога, отображение границ максимально допустимого бокового отклонения судна на разбеге, неподвижное символьное отображение судна, наложенное на синтезированное отображение мест стоянок, рулежных дорожек, взлетно-посадочной полосы слева и справа от которого расположены когнитивные цифровые счетчики потребной и фактической скорости разбега, цифровые счетчики-сигнализаторы величины рассогласования прогнозируемой и фактической скорости разбега судна, а также когнитивные сигнализаторы с информацией о тяге двигателей в текущий момент времени, информационные окна с всплывающими когнитивными текстовыми сообщениями о готовности/неготовности судна к взлету, необходимости продолжения или прекращения взлета, информационные окна систем мониторинга шасси, максимально допустимого взлетного веса, реверса тяги двигателей, фактического ветра, взлетно-посадочных устройств, конфигурации механизации крыла и стабилизатора, системы торможения, стопорения рулей и элеронов, параметры пространственного положения с цифровыми счетчиками-сигнализаторами углов крена и тангажа, а также параметры динамики разбега судна по ВПП, а на пилотажном индикаторе на фоне лобового стекла дополнительно представлены команды на подъем передней стойки шасси, на отрыв и доразгон судна до безопасных скоростей набора высоты, команды на выдерживание оптимального угла тангажа на воздушном участке взлетной дистанции, а также команды на отворот и/или экстренный набор высоты для предотвращения столкновения с рельефом подстилающей поверхности и искусственными препятствиями, при этом визуальная поддержка когнитивной деятельности экипажа реализуется за счет создания нового формата отображения полочной информации с использованием принципов активизации визуального восприятия информации, который сводит к минимуму необходимость переноса взгляда с ЗКП на внутрикабинные индикаторы, создания более благоприятных условий по пилотированию МВС на взлете, напоминающих взлет судна в простых метеорологических условиях путем сокращения числа умственных операций, исключения нецелесообразных операций по управлению судном, представления экипажу полной, актуальной, интерактивной информации и ликвидации зон неопределенности при принятии решения по штурвальному управлению судном, а на комплексном индикаторе навигационной обстановки после достижения судном высоты 400 м экипажу дополнительно представлены отображение вертикального профиля траектории набора высоты, улучшенное отображение рельефа подстилающей поверхности, на которое наложены схемы SID, а также фактическое местоположение судна в горизонтальной плоскости, его путевая скорость, текущий курс, боковое отклонение от заданной траектории полета, командный курс для вывода судна на заданную воздушную трассу, когнитивные счетчики-сигнализаторы минимальных безопасных высот, отображение характера рельефа местности впереди судна на удалении не менее 40 морских миль в пределах ширины коридора воздушной трассы, установленной правилами полета с сигнализаторами опасной высоты в направлении полета и когнитивными командными планками по выполнению маневра для предотвращения столкновения с препятствиями. Причем на когнитивном формате представления полетной информации на этапе предполетной подготовки на взлетном пилотажном индикаторе дополнительно отображены цифровые счетчики фактических технических параметров ВПП, фактических параметров окружающей среды, допустимых в эксплуатации углов атаки и скольжения, допустимых продольной и боковой составляющих скорости ветра относительно осевой линии BПП, максимально допустимого взлетного веса, расчетных взлетных скоростей, потребных полного и чистого градиентов набора высоты, а также когнитивные цифровые счетчики-сигнализаторы потребных параметров ВПП для ожидаемых условий взлета, потребных продольной и боковой составляющих скорости ветра, фактического взлетного веса, фактических углов атаки и скольжения, наложенные на синтезированные отображения мест стоянки судна на перроне аэродрома с указанием его местоположения, рулежных дорожек и ВПП. Причем на этапе выруливания и руления на взлетном пилотажном индикаторе дополнительно отображены конфигурация механизации крыла и стабилизатора, положение рулей, стояночного тормоза, конфигурации управления передней стойкой шасси и основных стоек шасси, состояние пневматикой шасси, информации о курсе, информации о скорости и направлении ветра, состоянии силовых установок и систем судна с использованием когнитивной графики, а на синтезированное отображение мест стоянок, рулежных дорожек и ВПП накладывается графическое изображение МВС для контроля местоположения судна относительно линии разметок мест стоянок, рулежных дорожек и осевой линии ВПП и всплывающие текстовые сообщения о наличии подвижных и неподвижных препятствий и опасной скорости сближения с ними в пространстве. окружающем судно при его стоянке и движении. Причем на этапе занятия исполнительного старта на взлетном пилотажном индикаторе дополнительно отображены цифровые когнитивные счетчики-сигнализаторы углов крена и тангажа, директорный угол тангажа на подъем передней стойки, цифровые счетчики-сигнализаторы фактической скорости разбега, цифровой счетчик потребной скорости разбега в зависимости от длины разбега или времени разбега, цифровой счетчик-сигнализатор величины рассогласования между фактической и потребной скоростями разбега, цифровые счетчики-сигнализаторы продольной дистанции местоположения судна от торца ВПП в направлении взлета и цифровой счетчик-сигнализатор бокового отклонения судна от осевой линии ВПП, когнитивные текстовые сообщения о готовности/неготовности судна к взлету. Причем на этапе разбега на взлетном пилотажном индикаторе дополнительно отображены когнитивные индикаторы, предназначенные для контроля тяги силовых установок на соответствие требованиям РЛЭ. границы максимально допустимых отклонений судна от осевой линии ВПП, сбалансированная дистанция продолженного/прекращенного взлета с зоной отображения текстовых сообщений по принятию решения на продолжение/прекращение взлета, директорные углы тангажа на отрыв и доразгона судна до скоростей V2, V3, V4, всплывающий символ, предупреждающий экипаж об опасности хвостового удара, и когнитивный сигнализатор величины рассогласования между расчетной и фактической скоростями разбега с текстовым сообщением «РУБЕЖ. РЕШЕНИЕ!» в сочетании с когнитивным мнемознаком величины рассогласования фактической и прогнозируемой скорости разбега, всплывающие когнитивные текстовые сообщения «ВЗЛЕТ ПРОДОЛЖИТЪ/ПРЕКРАТИТЬ». Причем отображение параметров пространственного положения судна либо представляет собой макет судна, вращающийся по крену на фоне неподвижной линии горизонта и на фоне подвижной линии, разделяющей «пространство-небо» и «плоскость земли», при этом направление вращения органов управления соответствует направлению вращения макета и самого судна как по темпу, так и по соразмерности, либо используется отображение пространственного положения судна как «вид на линию горизонта из кабины экипажа» в сочетании с использованием командных индексов для безошибочного вывода судна экипажем из любого пространственного положения в плоскость горизонта. Причем на воздушном участке взлетной дистанции на взлетном пилотажном индикаторе дополнительно отображены директорный угол тангажа для оптимального безопасного набора высоты, директорные углы крена, тансажа и курса для выполнения маневров по предупреждению столкновения с рельефом или искусственными препятствиями, цифровые счетчики-сигнализаторы фактического градиента набора высоты, фактических углов атаки и скольжения, а также траектория набора высоты в вертикальной плоскости, цифровой счетчик-сигнализатор безопасной высоты полета с выводом текстового сообщения о приближении судна к опасной высоте, наложенные на улучшенное синтезированное отображение рельефа местности. Причем на пилотажном индикаторе на фоне лобового стекла параметрическая и сигнальная информация на малых высотах накладывается на улучшенное видеоизображение подстилающей поверхности закабинного пространства, на больших высотах на улучшенное синтезированное отображение подстилающей поверхности.Moreover, the receiver of the satellite navigation system is an on-board multifunctional radio complex of the satellite navigation system and satellite communication system, containing receivers of satellite navigation systems, satellite communication systems, including the Internet, a computer, an antenna post, consisting of at least three receiving antennas, placed along the fuselage and on the wings of the ship, as well as a system with a database of cartographic information. Moreover, the on-board integrated system additionally contains an information system for determining altitude-speed and meteorological environmental parameters, including a multi-channel panoramic receiver of air pressures of the incoming air stream, containing a chamber for complete braking of the air stream with sensors for static air pressure and temperature of the inhibited air stream, while receiving openings the total pressure of the panoramic receiver through pneumatic pipelines connected to the electric nym block containing the total pressure sensor and a computer to determine the complete set of parameters aerometric vessel. Moreover, the system for determining the current location of the vessel at all stages of take-off, including on the runway during take-off, the predicted take-off speeds and the predicted location at all stages of take-off, determine the parameters of the dynamics of the take-off of the vessel and its spatial position, is made in the form of electronic measuring and computing systems for determining flight and navigation parameters and additionally contains sensors of angular accelerations of the connected axes of the aircraft and micromechanical sensors ki of apparent accelerations and angular velocities installed on the faces of a truncated hexagonal pyramid, which is mounted in the ship’s basic coordinate system. Moreover, the system for determining the actual take-off weight of the vessel is a digital meter of actual take-off weight and centering and contains force, pressure, displacement sensors, laser rangefinders and a calculator for calculating take-off weight with increased accuracy. Moreover, the onboard integrated system further comprises a digital converter of the synthesized speech meteorological information into a symbolic graphic view in real time. Moreover, the on-board integrated system further comprises a removable loading module comprising a digital computer, a keyboard for inputting initial variables and a control module for eliminating erroneous input of initial data and preventing erroneous calculations of the take-off parameters of the vessel. Moreover, the onboard integrated system additionally contains an optical-electronic system for preventing the collision of a vessel with moving and stationary obstacles and for monitoring the position of the vessel on the ground relative to the center lines of taxiways, runway and parking lots. Moreover, the improved autonomous on-board integrated multispectral system for visualizing the outfit includes multispectral sensors of various physical principles of operation and a computer for integrating video images from these sensors. Moreover, the sensors of a different physical principle of action are television sets, millimeter wave radars, infrared radars, laser rangefinders, microradars. Moreover, the improved control system of the take-off configuration of the vessel is configured to control the installation of wing mechanization and plumage in the take-off configuration and contains an early warning system to prevent collisions with the terrain and artificial obstacles in the air section of the take-off distance, a warning system about dangerous climb modes, a command system control of pitch angles and prevention of tail impacts during take-off, braking control system for the main pneumatics and their the power and condition of the landing gear, a take-off warning system with locked rudders and ailerons, a warning system to turn on the reverse engine thrust during their failure and one-sided failure, a system for preventing collisions with obstacles during take-off, horizontal flight and descent with director modes for avoiding obstacles, a system for prevention of deviation of the vessel from the center line of the runway during take-off. Moreover, the system for determining the current location of the vessel on the runway during the take-off run is made in the form of an electronic measuring and computing unit for determining the parameters of the spatial position and navigation parameters, which additionally determines the actual and forecasted parameters of the trajectory of climb in the air section of the take-off distance. The technical result of the second invention is achieved by the fact that an improved visualization system for the parameters of the inside and inside the flight environment, containing a new format for presenting the crew with complete, reliable, relevant, interactive and intellectual information about the flight, navigation parameters, parameters of the power plants and ship systems, parameters of external factors , environmental parameters of the cockpit space, on the take-off aerobatic indicator, a mobile system is additionally presented synthesized display of the runway with the center line, its threshold number, display of the maximum permissible lateral deviation of the vessel on the take-off run, fixed symbolic display of the vessel superimposed on the synthesized display of parking lots, taxiways, the runway to the left and right of which cognitive digital counters of the required and actual take-off speed, digital counters-signaling devices of the discrepancy between the predicted and actual take-off speed of the vessel, and also cognitive signaling devices with information about the engine thrust at the current time, information windows with pop-up cognitive text messages about the readiness / unavailability of the vessel for take-off, the need to continue or stop take-off, information windows of landing gear monitoring systems, maximum allowable take-off weight, reverse engine thrust, actual wind, takeoff and landing devices, configurations of mechanization of the wing and stabilizer, braking system, locking of rudders and ailerons, spatial parameters position with digital tally and pitch angle signaling indicators, as well as the parameters of the runway dynamics of the vessel along the runway, and the pilot indicator on the background of the windshield additionally presents commands for raising the landing gear, for breaking and re-accelerating the vessel to safe climb speeds, teams to maintain the optimum pitch angle in the airspace of the take-off distance, as well as commands for the lapel and / or emergency climb to prevent collision with the relief of the underlying surface and are artificial and obstacles, while visual support for the crew’s cognitive activity is realized through the creation of a new format for displaying shelf information using the principles of enhancing visual perception of information, which minimizes the need to shift one’s gaze from ZKP to intra-cabin indicators and create more favorable conditions for piloting aircraft on take-off, resembling the take-off of a ship in simple meteorological conditions by reducing the number of mental operations, eliminating inappropriate operations on the management of the vessel, providing the crew with complete, up-to-date, interactive information and eliminating uncertainty zones when deciding on the helm control of the vessel, and on the integrated indicator of the navigational situation after the vessel reaches a height of 400 m, the crew is additionally presented with a vertical profile of the climb path and an improved terrain display underlying surface, on which SID schemes are superimposed, as well as the actual position of the vessel in the horizontal plane, its track speed heading, current heading, lateral deviation from a given flight path, command heading to bring the ship to a given airway, cognitive alarms of minimum safe altitudes, mapping the terrain in front of the ship at least 40 nautical miles within the width of the airway corridor, established by the flight rules with hazardous altitude alarms in the direction of flight and cognitive command levels to perform maneuvers to prevent collisions with obstacles. Moreover, in the cognitive format for the presentation of flight information at the pre-flight training stage, the take-off flight indicator additionally displays digital counters of the actual technical parameters of the runway, the actual environmental parameters, the allowable angles of attack and slip, the longitudinal and lateral components of the wind speed relative to the center line of the runway, permissible take-off weight, estimated take-off speeds, required full and clean climb gradients, as well as digital digital counters-indicators of the required runway parameters for the expected take-off conditions, the required longitudinal and lateral components of the wind speed, the actual take-off weight, the actual angle of attack and glide, superimposed on the synthesized displays of the ship's parking lots on the apron of the aerodrome with an indication of its location, taxiways and runways . Moreover, at the taxiing and taxiing stage, the take-off flight indicator additionally displays the configuration of the wing and stabilizer mechanization, the position of the rudders, the parking brake, the control configurations of the front landing gear and the main landing gears, the state of the chassis pneumatics, heading information, information about wind speed and direction, state power plants and ship systems using cognitive graphics, and a graphic image of MV is superimposed on the synthesized display of parking lots, taxiways and runways C for monitoring the position of the vessel relative to the marking line of parking lots, taxiways and the center line of the runway and pop-up text messages about the presence of moving and stationary obstacles and a dangerous speed of approach with them in space. surrounding the ship when it is stationary and moving. Moreover, at the stage of occupying the executive start, the take-off flight indicator additionally displays digital cognitive counters-annunciators of roll and pitch angles, a director pitch angle for raising the front strut, digital counters-signaling devices of the actual take-off speed, a digital counter of the required take-off speed depending on the take-off run or time take-off, digital counter-signaling device of the discrepancy between the actual and required take-off speeds, digital counters-signaling devices of longitudinal station location of the vessel from the end of the runway in the take-off direction and a digital counter-signaling device for lateral deviation of the vessel from the center line of the runway, cognitive text messages about the readiness / unavailability of the vessel for take-off. Moreover, at the take-off stage, the take-off flight indicator additionally displays cognitive indicators designed to control the thrust of the power plants for compliance with the requirements of the RLE. the boundaries of the maximum permissible deviations of the vessel from the center line of the runway, the balanced distance of continued / discontinued take-off with the display area of text messages for deciding whether to continue / discontinue take-off, director angles of separation and re-acceleration of the vessel to speeds V 2 , V 3 , V 4 , pop-up a symbol warning the crew about the danger of a tail strike, and a cognitive signaling device of the discrepancy between the calculated and actual take-off speeds with the text message “BOUNDARY. DECISION! ”In combination with a cognitive mnemonic sign of the discrepancy between the actual and predicted take-off speed, pop-up cognitive text messages“ RISE CONTINUE / STOP ”. Moreover, the display of the parameters of the spatial position of the vessel either represents the model of the vessel rotating along the roll against the background of a fixed horizon and against the background of a moving line dividing the space-sky and ground plane, while the direction of rotation of the controls corresponds to the direction of rotation of the layout the vessel both in pace and proportionality, or the display of the spatial position of the vessel as “view of the horizon from the crew’s cabin” in combination with the use of command indices is used Owls for an unmistakable withdrawal of the vessel by the crew from any spatial position into the horizon plane. Moreover, on the airspace of the take-off distance on the take-off flight indicator, the director pitch angle is also displayed for optimal safe climb, the director angles of the roll, the pitch and the course to perform maneuvers to prevent collisions with terrain or artificial obstacles, digital counters, signaling the actual climb gradient, the actual angles of attack and slip, as well as the trajectory of climb in the vertical plane, a digital counter-indicator of a safe height field the one with the conclusion of a text message about the approach of the vessel to a dangerous height, superimposed on an improved synthesized display of the terrain. Moreover, on the flight indicator against the background of the windshield, the parametric and signaling information at low altitudes is superimposed on the improved video image of the underlying surface of the cockpit space, and at high altitudes, on the improved synthesized display of the underlying surface.
Сущность предложенных технических решений поясняется чертежами.The essence of the proposed technical solutions is illustrated by drawings.
Фиг.1 Схема полной взлетной дистанции.Figure 1 Scheme of the full take-off distance.
Фиг.2 Структурная схема включения измерительно-вычислительных блоков БИСИП в архитектуру ИКБО МВС.Figure 2 Structural diagram of the inclusion of measuring and computing blocks BISIP in the architecture of the ICBO MVS.
Фиг.3 Структурная схема взаимодействия экипажа МВС с БСИП МВС;Figure 3 Structural diagram of the interaction of the crew of the MVS with BSIP MVS;
Фиг.4 Схема связей модулей ЦБВС.Figure 4 The diagram of the connections of the modules CBVS.
Фиг.5 Структурная схема построения оптико-электронной системы реального времени раннего предупреждения столкновения с подвижными/неподвижными препятствиями на аэродроме.Fig. 5 Structural diagram of the construction of a real-time optoelectronic system for the early warning of a collision with moving / stationary obstacles at an aerodrome.
Фиг.6 Основной способ определения допустимой величины рассогласования скоростей
Фиг.7 Схема размещения приемных отверстий полного давления на МПВД.Fig.7. The layout of the receiving holes of the total pressure on the MPVD.
Фиг.8 Формат отображения полетной информации на комплексном взлетном пилотажном индикаторе.Fig. 8. Display format of flight information on a comprehensive take-off flight indicator.
Фиг.9 Формат отображения ноле гной информации на пилотажном индикаторе, расположенном на фоне лобового стекла (ИЛС) для дневных условий взлета.Fig. 9 A format for displaying zero information on an aerobatic display located on the background of a windshield (ILS) for daytime take-off conditions.
Фиг.10 Формат отображения полетной информации на пилотажном индикаторе, расположенном на фоне лобового стекла (ИЛС) для ночных условий взлета.Figure 10 The display format of flight information on the flight indicator, located on the background of the windshield (HLS) for night take-off conditions.
АРХИТЕКТУРА ПОСТРОЕНИЯ И АППАРАТНЫЙ СОСТАВ БИСИП МВСARCHITECTURE OF BUILDING AND HARDWARE COMPOSITION BISIP MVS
Архитектура построения БИСИП МВС соответствует современным требованиям построения БРЭО ВС. Руководству по вопросам разработки и сертификации интегрированного модульного авиационного радиоэлектронного оборудования (ИМА) и включает в себя:The architecture of the BISIP MVS construction complies with the modern requirements for constructing the aircraft avionics. Guidelines for the development and certification of integrated modular aviation electronic equipment (IMA) and includes:
1. Модули преобразователей первичной информации.1. Modules of converters of primary information.
2. Бортовую систему передачи данных.2. On-board data transmission system.
3. Вычислительные модули, работающие на основе бортовой вычислительной платформы.3. Computing modules based on the on-board computing platform.
4. Системы отображения информации и исполнительные механизмы, служащие для выполнения указанных вычислителем команд, полученных в результате обработки данных первичных источников информации и по функциональным алгоритмам, заложенным в измерительно-вычислительных системах, входящих в аппаратный состав БИСИП МВС.4. Information display systems and actuators for executing instructions specified by the calculator obtained as a result of processing data from primary information sources and according to functional algorithms embedded in the measuring and computing systems included in the BISIP MVS hardware.
На Фиг.1 изображена схема полной взлетной дистанции, на которой отражены технические характеристики ВПП, параметры взлета и начального участка набора высоты, необходимые экипажу для обеспечения безопасности полета на этапе взлета, параметры которых приведены в таблице 1.Figure 1 shows a diagram of the full take-off distance, which shows the technical characteristics of the runway, take-off parameters and the initial climb, necessary for the crew to ensure flight safety at the take-off stage, the parameters of which are shown in table 1.
Структура построения, схема вписывания в архитектуру ИКБО современного МВС, аппаратный состав БИСИП МВС приведена на Фиг.2, причем вновь разрабатываемые электронные измерительно-вычислительные системы закрашены серым цветом.The structure of the structure, the scheme of fitting into the architecture of the ICBO of modern MVS, the hardware composition of the BISIP MVS is shown in Figure 2, and the newly developed electronic measuring and computing systems are shaded in gray.
Аппаратно заявляемое устройство содержит улучшенный автономный бортовой интегрированный комплекс визуализации параметров полета (БИКВПП - ECDS Enhanced Cockpit Displays System) и улучшенный автономный бортовой интегрированный комплекс визуализации подстилающей поверхности окружающей среды ЗКП (БИКВЗКП - EFVS), вновь разрабатываемые электронные измерительно-вычислительные системы и блоки, улучшенную бортовую систему аварийно-предупреждающей сигнализации (БСАС - EFWS Enhanced Flight Warning System); съемный загрузочный модуль с визуализацией вводимых параметров (СЗМ - устройство ввода/вывода информации в бортовую вычислительную систему МВС), мультиспектральные формирователи технического зрения закабинного пространства, улучшенный программно-аппаратный комплекс синтезированного отображения подстилающей поверхности закабинного пространства (ESVS), оптико-электронную систему раннего предупреждения столкновения с подвижными/неподвижными препятствиями при движении МВС по аэродромной площади. Аппаратные средства БИСИП МВС взаимодействуют по мультиплексным каналам информационного обмена (МКИО) со стандартными электронными блоками ИКБО МВС.The apparatus of the claimed device contains an improved autonomous onboard integrated complex visualization of flight parameters (BIKVPP - ECDS Enhanced Cockpit Displays System) and an improved autonomous onboard integrated complex visualization of the underlying surface of the environment ZKP (BIKVZKP - EFVS), newly developed electronic measuring and computing systems and units, improved Airborne Alarm System (BSAS - EFWS Enhanced Flight Warning System); removable boot module with visualization of input parameters (SPM - an input / output device for information on-board computer system MVS), multispectral imaging devices for technical vision of the cockpit space, improved hardware-software complex for synthesized display of the underlying surface of the cockpit space (ESVS), optoelectronic early warning system collisions with moving / fixed obstacles during the movement of the aircraft along the aerodrome area. The BISIP MVS hardware interacts via multiplex information exchange channels (MKIO) with the standard electronic blocks of the ICBO MVS.
В аппаратный состав БИКВПП входят:The hardware composition of the BIKVPP includes:
1. Средства визуализации пилотажных, навигационных параметров, средства визуализации параметров СУ и систем ВС, параметров, вводимых в цифровую бортовую вычислительную систему (ЦБВС) и вычислительную систему самолетовождения (ВСС), а именно: комплексные пилотажные индикаторы (КПИ 1) левого и правого пилотов, комбинеры (комбайнеры) пилотажных индикаторов на фоне лобового стекла фонаря кабины экипажа (ИЛС 2), комплексные индикаторы навигационной обстановки левого и правого пилотов (КИНО 3), индикаторы и пульты управления вычислительных систем самолетовождения левого и правого пилотов (ПУ ВСС 4), интегрированный индикатор системы резервных параметров (ИСРП 5), многофункциональный индикатор силовых установок (СУ) и систем МВС (МФИ 6) см. фиг.2.1. Visualization tools for flight and navigation parameters, visualization tools for control system parameters and aircraft systems, parameters entered into the digital on-board computer system (CBCS) and the airplane navigation computing system (BCC), namely: integrated flight indicators (KPI 1) of the left and right pilots , combinators (combine operators) of flight indicators against the background of the windshield of the cockpit lantern (ILS 2), complex indicators of the navigation situation of the left and right pilots (CINEMA 3), indicators and control panels of computer systems piloting the left and right pilot (CP ARIA 4) integrated reserve indicator system parameters (PSOE 5), multifunctional propulsion indicator (SU) and MVS systems (MFI 6), see FIG. 2.
2. В состав БИКВЗКП входят технические средства формирования видеоизображений подстилающей поверхности окружающей среды закабинного пространства, состоящие из датчиков различного физического принципа действия (ДРФПД) мультиспектрального диапазона (формирователя технического зрения ЗКП), а именно: телевизионные приемники видимого диапазона волн (ТВ-приемники 7), радиолокатор миллиметрового диапазона волн (ММ-радар 8), инфракрасные приемники невидимого диапазона волн (ИК радары 9), лазерные локаторы (ЛЛ-Лидары 10), видеопроцессор - вычислитель улучшенного отображения закабинного пространства (ВП УОЗКП 11) - вычислитель комплексирования видеоизображений, полученных от формирователей 7, 8, 9, 10.2. The BIKVZKP includes technical means for generating video images of the underlying surface of the environment of the enclosed space, consisting of sensors of different physical principle of operation (DRFD) of the multispectral range (shaper of technical vision ZKP), namely: television receivers of the visible wave range (TV receivers 7) , millimeter wave radar (MM radar 8), infrared receivers of the invisible wave range (IR radars 9), laser locators (LL-Lidars 10), video processor - will calculate Spruce of improved display of the outside space (VP UOZKP 11) - a calculator for the integration of video images received from the
3. Сетевые информационно-управляющие системы 12 и 16 служат для вывода информации на индикаторы БИКВПП 1, 2, 3, 6.3. Network
4. Вновь разрабатываемые электронные измерительно-вычислительные системы и блоки БИСИП МВС на Фиг.2 отмечены серым цветом, в которые включены:4. The newly developed electronic measuring and computing systems and blocks BISIP MVS figure 2 are marked in gray, which includes:
- модернизированная цифровая бортовая вычислительная система левого и правого борта ЦБВС 13;- The upgraded digital on-board computer system for the port and starboard central
- съемно-загрузочный модуль СЗМ 14 с визуализацией вводимых параметров в цифровую бортовую вычислительную систему МВС;- removable
- улучшенная бортовая система аварийной сигнализации БСАС 15 с источниками речевой информации (РИ), звуковой тональной сигнализации (ЗТС), звуковых сигналов сильного привлекающего действия (ЗССПД), тактильной сигнализации (ТС); визуальных сигналов сильного привлекающего действия (ВССПД), в качестве которых могут быть использованы существующие центральные сигнальные огни (ЦСО) желтого и красного цвета;- An improved on-board
- бортовой многофункциональный радиотехнический комплекс спутниковой навигационной системы и спутниковой системы связи, БМРК СНС - ССС 19 с расширенными функциональными возможностями;- On-board multifunctional radio engineering complex of satellite navigation system and satellite communication system, BMRK SNA -
- информационный комплекс высотно-скоростных и метеорологических параметров окружающей среды ИКВСиМП 20 с расширенными функциональными возможностями;- information complex of high-speed and meteorological
- блок определения пилотажных и навигационных параметров, параметров динамики разбега повышенной точности и с расширенными функциональными возможностями БПиНП 21;- a block for determining flight and navigation parameters, dynamic parameters of the take-off run of increased accuracy and with enhanced functionality of the
- цифровой измеритель фактического взлетного веса и центровки МВС ЦИВВ 22;- digital meter of actual take-off weight and centering
- цифровой преобразователь синтезированной речевой метеорологической информации ATIS (Automatic Terminal Information Service) в символьный графический вид, DATIS 27.- Digital converter of synthesized speech meteorological information ATIS (Automatic Terminal Information Service) into a symbolic graphic view,
5. БИСИП МВС взаимодействует по цифровым кодовым линиям связи, например AMNC 825 или CAN-BUS; CAN -Aerospace с множеством датчиков известных общих самолетных систем (ОСС) левого и правого бортов, а именно:5. BISIP MVS interacts via digital code lines of communication, for example AMNC 825 or CAN-BUS; CAN -Aerospace with many sensors of the known common aircraft systems (OSS) of the left and right sides, namely:
- системы электроснабжения СЭС 28;- power
- системы автоматического регулирования давления в кабине экипажа и в пассажирских салонах САРД 29;- automatic pressure control systems in the cockpit and in the
- взлетно-посадочных устройств ВПУ 30;- take-off and
- противообледенительной системы ПОС 31;- anti-icing system PIC 31;
- противопожарной системы ППС 32;- fire protection system PPS 32;
- системы торможения ТОРМ. 33;- braking systems TORM. 33;
- система кондиционирования воздуха СКВ 34;- air
- топливной системы ТОПЛ. 35;- fuel system TOPL. 35;
- вспомогательной силовой установки ВСУ 36;- auxiliary
- гидравлической системы ГИДР 37;-
- системы управления закрылками ЗАКР 38;- flap
- системы управления предкрылками ПРЕДКР 39;- Slat control systems PRECR 39;
- системы управления стабилизатором СТАВИЛ 40;- stabilizer
- системы стопорения рулей и элеронов СТОПОР 41;- locking system for rudders and
- системы управления силовой установкой и реверсами тяги двигателей СУ СУ 42 и др.;- control systems of the power plant and thrust reversers of
6. БИСИП МВС с помощью мультиплексного канала 18 информационного обмена, например: МКИО ARINC - 429 также взаимодействует с составными частями интегрированного комплекса бортового оборудования ИКБО, например:6. BISIP MVS using multiplex channel 18 for information exchange, for example: MKIN ARINC - 429 also interacts with the components of the integrated complex of airborne equipment IKBO, for example:
- радиотехническими средствами навигации РТСнав 23;- radio navigation aids
- радиотехническими средствами связи РТСсвязи 24;-
- системой автоматического управления САУ 25;- automatic
- множеством других блоков ИКБО 26.- many other blocks IKBO 26.
7. Параметры датчиков ОСС левого и правого бортов, параметры разрабатываемых электронных измерительно-вычислительных систем и блоков БИСИП МВС, параметры составных частей ИКБО поступают на бортовые концентраторы сигналов БКС 17 левого и правого бортов.7. Parameters of the OSS sensors of the left and right sides, the parameters of the developed electronic measuring and computing systems and BISIP MVS units, the parameters of the components of the ICBO are fed to the onboard signal concentrators of the
8. Концентраторы сигналов левого и правого бортов связаны по информационной сети, например: ARINC - 664 с цифровыми бортовыми вычислительными системами ЦБВС 13 левого и правого бортов.8. The left and right side signal concentrators are connected via an information network, for example: ARINC - 664 with digital onboard computer systems of the central
9. Бортовые вычислительные системы ЦБВС 13 по сетевой информационно-управляющей системе, например: ARINC - 818 см. поз.12, связаны с БИКВПП и БИКВЗП.9. On-board computer systems CBVS 13 on the network information management system, for example: ARINC - 818 see pos.12, associated with BIKVPP and BIKVZP.
10. БИСИП МВС также по кодовым линия связи (КЛС) взаимодействует с приемными устройствами СНС - ПУ СНС, бортовым устройством регистрации режимов полета (БУР), информационным комплексом высотно-скоростных параметров (ИКВСП), бортовой инерциальной навигационной системой (БИНС), метеорологическим навигационным радиолокатором (МН РЛС) и другими электронными блоками ИКБО МВС (на схеме не показаны).10. BISIP MVS also interacts with the SNA receivers - PU SNA, on-board device for recording flight modes (BUR), information complex for high-altitude-speed parameters (IHFS), onboard inertial navigation system (SINS), meteorological navigation through the code line of communication (CLS); radar (ML radar) and other electronic components IKBO MVS (not shown in the diagram).
11. Для информационного обмена между собственными электронными измерительно-вычислительными блоками и электронными устройствами, входящими в состав ИКБО МВС, БИСИП МВС использует новые технологии информационного обмена, например: цифровую информационную сеть ARINC 664 и сетевую информационно-управляющую систему ARINC 818.11. For information exchange between its own electronic measuring and computing units and electronic devices that are part of the ICBO MVS, BISIP MVS uses new information exchange technologies, for example: ARINC 664 digital information network and ARINC 818 network information management system.
Структурная схема взаимодействия экипажа с БИСИП МВС, а именно с системой визуализации параметров полета БИКВПП и системой визуализации параметров подстилающей поверхности закабинного пространства БИКВЗКП приведена на Фиг.3, в соответствии с которой экипаж 48 воспринимает параметры 43 окружающей среды и визуальную информацию 47 о закабинном пространстве.The block diagram of the crew’s interaction with the BISIP MVS, namely with the BIKVPP flight parameters visualization system and the BIKVZKP underfloor space visualization parameters system, is shown in FIG. 3, according to which the
Многодвигательное воздушное судно (МВС) 44 содержит датчики первичной информации ДПИ 45, предназначенные для определения параметров пространственного положения, динамики разбега, высотных и скоростных параметров. Показания датчиков преобразуются в цифровой вид в преобразователях 46.A multi-engine aircraft (MVS) 44 contains primary
Экипаж 48 воспринимает информацию на основе зрительного, акустического, тактильного анализаторов и обоняния (в случае пожара).
На фиг.3 приведены:Figure 3 shows:
49 - органы управления МВС;49 - governing bodies of the MVS;
50 - исполнительные механизмы или рулевые машинки;50 - actuators or steering machines;
51 - управляющие поверхности (рули, элероны, тормозные щитки и т.д.).51 - control surfaces (rudders, ailerons, brake flaps, etc.).
На Фиг.4 приведены дополнительные вычислительные модули, расширяющие функциональные возможности ЦБВС 13:Figure 4 shows additional computational modules that expand the functionality of the pulp and paper 13:
- модуль динамики взлета 52;- take-
- модуль 53 высотно-скоростных и метрологических параметров;- module 53 high-speed and metrological parameters;
- модуль 54 летно-технических характеристик конкретного типа МВС;- module 54 flight performance of a particular type of aircraft;
- модуль 55 аэродинамики;- aerodynamics module 55;
- модуль 56 тяги силовых установок;- module 56 traction power plants;
- модуль 57 базы данных аэродромов вылета и посадки;- module 57 database of airports of departure and landing;
- модуль 58 анализа и принятия решений;-
- модули 59, 60, 61, 62 - базы данных нормируемых параметров для этапа «ВЗЛЕТ» и летных эксплутационных ограничений в соответствии с требованиями РЛЭ;-
- модуль базы знаний 63 экспертно-советующей системы;-
- модуль 64 определения максимально допустимых взлетных и посадочных весов;-
Для ввода информации со съемного загрузочного модуля СЗМ 14 в вычислитель ЦБВС 13 служит устройство ввода-вывода УВВ 65.To input information from a removable
Модуль 53 взаимодействует с модулем 58 по внутренней системной шине 66 ЦБВС 13.Module 53 communicates with
На Фиг.5 приведена структурная схема построения оптико-электронной системы (ОЭС ЗКП 67) реального времени раннего предупреждения столкновения с подвижными/неподвижными препятствиями при движении МВС по аэродрому и в воздушном пространстве. ОЭС ЗКП 67 содержит видеопроцессор 68 для улучшенного отображения ЗКП, блок 69 микро-телевизионных камер различного диапазона ТК-1, ТК-2, блок 70 микролазерных радаров-дальномеров ЛД-1, ЛД-2, блок 71 инфракрасных камер ИК-1, ИК-2. Мини РЛС 72 расположены возле дверей, люков и в зонах подъезда к МВС спецтраспорта для техобслуживания или загрузки.Figure 5 shows the structural diagram of the construction of an optoelectronic system (OES ZKP 67) real-time early warning of a collision with moving / stationary obstacles when moving the aircraft along the airfield and in airspace. OES ZKP 67 contains a
На Фиг.6 показаны расчетные изменения воздушной приборной скорости в зависимости от длины разбега МВС и практические возможные варианты ее развития в зависимости от внешних воздействующих факторов, по которым определяется допустимая величина рассогласования между фактической и расчетной скоростями разбега к моменту достижения МВС сбалансированной взлетной дистанции.Figure 6 shows the calculated changes in the airside speed depending on the takeoff run of the aircraft and the practical possible options for its development depending on external factors that determine the allowable amount of mismatch between the actual and calculated speeds of the aircraft at the time the aircraft reaches a balanced take-off distance.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НАЗНАЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОННЫХ БЛОКОВ БИСИП МВСBRIEF DESCRIPTION OF THE PURPOSE AND DEVICE OF ELECTRONIC UNITS BISIP MVS
Комплексные пилотажные индикаторы КПИ 1 левого и правого пилотов представляют собой полноцветные жидкокристаллические индикаторы с диагоналями 10", 12" или 14", например, МФЦИ - 0333М (многофункциональный цифровой индикатор) производства ОАО «ЭЛАРА» или TDS-12 производства ЗАО ТРАНЗАС, которые соединены по цифровым линиям связи по сетевой информационно-управляющей системе 12 с ЦБВС 13 и предназначены для визуального отображения параметров полета. КПИ 1 левого и правого пилотов являются серийными изделиями, освоенными промышленностью Российской Федерации. С точки зрения расширения функциональных возможностей индикаторов и сокращения общего числа индикаторов в качестве КПИ 1 левого и правого пилотов могут быть использованы многофункциональные полноцветные 15" ЖК-индикаторы или индикаторы нового поколения, выполненные с применением OLED, FOLED технологий.The integrated pilot indicators of the
Комбинеры (комбайнеры) ИЛС 2 левого и правого пилотов, в качестве которых могут быть использованы Head-up Displays (HUD) фирмы Rockwell Collins Inc., представляют собой прозрачные оптические дисплеи, предназначенные для представления экипажу улучшенного видеоизображения подстилающей поверхности ЗКП (МС, РД, ВПП) и препятствий на ней, полученного с выхода видеопроцессора ВП УОЗКП 11 в реальном режиме времени, или синтезированного изображения ЗКП, на которые накладываются символьные отображения параметров пространственного положения самолета, динамики разбега, ВВФ и сигнальная информация по этим же параметрам. При этом вся необходимая экипажу информация, предназначенная для предотвращения АПиСИ, а именно: пилотажная, навигационная информация и информация о состоянии СУ и систем МВС, закабинного пространства в зонах влета и посадки сосредоточивается на одном индикаторе - комбинере ИЛС 2.Combiners (combiners) of the
Комплексные индикаторы навигационной обстановки КИНО 3 левого и правого пилотов предназначены для отображения навигационных параметров и содержат многооконный формат представления навигационной информации. В качестве КИНО 3 могут быть использованы многофункциональные цифровые индикаторы МФЦИ - 0333М производства ОАО «ЭЛАРА», а управление форматами отображения навигационной обстановки осуществляется с помощью функциональных кнопок, расположенных на обрамлении индикатора, или управление форматами может осуществляться с помощью сенсорного экрана. При этом на КИНО 3 экипажу представляются: графическое изображение плана полета с координатами исходного пункта, поворотных пунктов и конечного пункта маршрута; текущая аэронавигационная информация; фактическая траектория движения МВС в вертикальной и горизонтальной плоскостях; текущее местоположение МВС; навигационные параметры: путевая скорость, время прибытия в пункты маршрута; радиолокационные изображения от МНРЛС; синтезированное отображение схем выхода, подхода, захода на посадку, а также схемы руления на аэродромах, места стоянок и ВПП, кроме того на КИНО 3 может выводиться улучшенное синтезированное отображение рельефа подстилающей поверхности с когнитивными сигнализаторами предупреждения столкновения с подстилающей поверхностью с реализацией алгоритма «впередсмотрящего», например, с использованием баз данных аэронавигационной информации фирм Jeppesen или Honeywell (США) и с использованием мировой базы данных EGPWS/TAWS. А на этапе взлета до набора МВС 400 м данные индикаторы применяются в качестве взлетных индикаторов.Integrated indicators of the
Пульты управления вычислителей систем самолетовождения ПУ ВСС 4 могут представлять жидкокристаллические индикаторы диагональю 5" и имеют возможность отображения вводимых в вычислитель ВСС параметров и дополнительно пилотажно-навигационной информации, информации от МНРЛС и систем предупреждения столкновения с препятствиями в случае отказа основных индикаторов, т.е. служат в качестве резервных индикаторов для отображения пилотажно-навигационной информации. Индикаторы ПУ ВСС 4 имеют полноразмерную клавиатуру и дополнительные функциональные кнопки, предназначенные для решения задач точной навигации в соответствии с требованиями спецификаций ARINC-739.The control panels of the VCC 4 navigation system computer calculators can represent 5 "diagonal liquid crystal indicators and have the ability to display the parameters entered into the BCC computer and additionally navigation information, information from MNRLS and collision avoidance warning systems in case of failure of the main indicators, i.e. They serve as backup indicators for displaying flight and navigation information.The indicators of the VSS 4 launcher have a full-size keyboard and additional functions. cial buttons for precise navigation solving problems in accordance with the requirements of ARINC-739 specifications.
Индикатор ИСРП 5 представляет собой ЖК-индикатор диагональю 5" и предназначен для визуализации пилотажной и навигационной информации, вырабатываемой резервной системой определения пилотажных навигационных параметров.The
Многофункциональный индикатор МФИ 6 представляет собой ЖК-индикатор диагональю 15" и предназначен для отображения параметрической и сигнальной информации в многооконном формате систем МВС и СУ.The
Бортовой интегрированный комплекс визуализации подстилающей поверхности закабинного пространства реального времени БИКВЗКП (система технического зрения) предназначен для представления экипажу улучшенного визуального изображения подстилающей поверхности (МС, РД и ВПП) в реальном режиме времени и аппаратно содержит:The on-board integrated real-time visualization of the underlying surface of the under-deck space BIKVZKP (vision system) is designed to present the crew an improved visual image of the underlying surface (MS, RD and runway) in real time and contains:
- ТВ-приемник 7 - две цифровые камеры видимого малого и среднего диапазонов для низких уровней освещенности с высокой разрешающей способностью, например: RT-10XXDC (ООО "Растр Технолоджи»), которые устанавливаются в носовой части фюзеляжа для обзора подстилающей поверхности в направлении движения МВС. Угол обзора составляет ±90° от продольной оси МВС;- TV receiver 7 - two digital cameras of visible small and medium ranges for low light levels with high resolution, for example: RT-10XXDC (Raster Technology LLC), which are installed in the nose of the fuselage to view the underlying surface in the direction of movement of the MVS The viewing angle is ± 90 ° from the longitudinal axis of the MVS;
- ММ-радар 8 - радиолокационная станция (РЛС) переднего обзора миллиметрового диапазона, например малогабаритная 3 мм диапазона РЛС «Видимость-2000» производства ОАО «РАДАР ММС», предназначенная для обеспечения безопасного взлета/посадки, руления МВС на категорированных и некатегорированных аэродромах. Она обеспечивает автономное всепогодное, при отсутствии оптической видимости, обнаружение ВПП и получение достоверной высокоточной информации о взаимном расположении МВС и ВПП, обнаружение подвижных/неподвижных препятствий на ВПП, РД, МС, руление в условиях ограниченной оптической видимости, причаливание к пассажирским терминалам. При этом дальность обнаружения ВПП, РД составляет 3÷6 км, инфраструктуры аэродрома - 6÷8 км, техники - 4÷6 км, точность определения оси ВПП составляет 4÷5 м;- MM-radar 8 - front-view radar station (radar) of the millimeter range, for example, a small 3 mm range of the Visibility-2000 radar manufactured by RADAR MMS, designed to provide safe take-off / landing, taxiing of aircraft at categorized and non-categorized airfields. It provides autonomous all-weather, in the absence of optical visibility, runway detection and reliable reliable information on the relative position of the aircraft and the runway, the detection of moving / stationary obstacles on the runway, taxiway, passenger taxi, taxiing in conditions of limited optical visibility, approaching to passenger terminals. Moreover, the detection range of the runway, taxiway is 3–6 km, the infrastructure of the aerodrome is 6–8 km, equipment is 4–6 km, the accuracy of determining the axis of the runway is 4–5 m;
- ИК-радар 9 - три инфракрасные камеры ближнего, среднего и дальнего диапазонов, например: инфракрасные камеры с диапазонами 1÷3 мкм, 3÷5 мкм, 8÷14 мкм;- IR radar 9 - three infrared cameras of near, middle and far ranges, for example: infrared cameras with ranges of 1 ÷ 3 μm, 3 ÷ 5 μm, 8 ÷ 14 μm;
- оптический лазерный радар ЛИДАР 10, предназначенный для измерения дальности и угловых координат подвижных и неподвижных препятствий, высокоточного измерения скорости перемещения целей (подвижных препятствий), получения некоординатной информации параметров поверхности: углов наклона, кривизны, шероховатости подстилающей поверхности, определения истинной высоты полета и измерения дальности до препятствий подвижных и неподвижных объектов на ВПП, РД и стоянках. В качестве лазерных локаторов ЛЛ могут использоваться ЛЛ типа КА-98, Lotaws и другие системы измерения дальности, формирования изображений и распознавания целей. В качестве лазерных дальномеров также могут использоваться лазерные дальномеры типа Leica Rangemaster II, которые совместно с другими источниками информации обеспечивают обнаружение опасных объектов на ВПП, РД, МС.-
БИКВЗКП, кроме того, содержит аппаратно-программный комплекс для формирования улучшенной инструментальной полетной видимости закабинного пространства и препятствий на нем для любых метеоусловий, любых видов покрытий МС, РД, ВПП, функционирующий в реальном режиме времени за счет обработки видеоизображений ЗКП, полученных из источников разного физического действия, комплексирования данных изображений в один формат, наиболее информативный, чем каждый из его составляющих по отдельности, и вывода улучшенного изображения на КПИ 1, ИЛС 2, КИНО 3 по мере необходимости за счет применения видеопроцессоров реального времени, а именно: видеопроцессора улучшенного отображения закабинного пространства ВП УОЗКП 11 мультиспектральной системы технического зрения, например: RT-827VP (ООО «Растр Технолоджи»), предназначенный для комплексирования изображений, полученных от его систем 7, 8, 9, 10, а также программный комплекс формирования синтезированной видимости закабинного пространства - улучшенного рельефа повышенной точности, например: EGPWS (Enhanced Ground Proximity Warning System) фирмы Rockwell Collins (США) или фирмы Garmin (США).BIKVZKP, in addition, contains a hardware-software complex for the formation of improved instrumental flight visibility of the cockpit space and obstacles on it for any weather conditions, any types of coatings of MS, RD, runway, operating in real time due to the processing of video images of ZKP obtained from sources of different physical action, integrating image data into one format, the most informative than each of its components individually, and outputting the improved image to
Электронные блоки БИСИП МВС 19, 20, 21, 22 и 27 предназначены для измерения, вычисления фактических разгонных характеристик МВС на ВПП, определения его текущего местоположения на аэродроме и на ВПП, определения параметров ВВФ, измерения фактического взлетного веса и центровки, параметров пространственного положения на этапе отрыва и набора высоты на воздушном участке взлетной дистанции и передачи пилотажной, навигационной информации, а также параметров динамики разбега в цифровые бортовые вычислительные системы ЦБВС 13 левого и правого бортов и на индикаторы БИКВПП, используя для этих целей цифровые кодовые линии связи, мультиплексный канал информационного обмена МКИО 18, цифровые информационные сети 16 и 12.The electronic
В состав разрабатываемых электронных систем и блоков БИСИП МВС входят:The developed electronic systems and blocks of the BISIP MVS include:
- ЦБВС 13 цифровые бортовые вычислительные системы левого и правого бортов с расширенными функциональными возможностями, в качестве которых могут быть использованы бортовые цифровые вычислительные машины БЦВМ-486 или блок вычислительный БВ-9600 производства ОАО «ЭЛАРА». Функциональные возможности данных вычислителей могут быть расширены за счет ввода в них дополнительных модулей расчета параметров динамики взлета, метеорологических параметров, летно-технических характеристик, аэродинамики, тяги силовых установок и модуля базы данных: всемирной базы данных аэродромов, например: фирмы Garmin (США), улучшенной мировой базы данных рельефа местности (EGPWS) фирмы Honeywell International (США), данных летных эксплуатационных ограничений, в том числе и по ВВФ, взлетной конфигурации МВС, технических характеристик МВС, его систем и силовых установок. С целью расширения функциональных возможностей БИСИП МВС по информационной поддержке экипажа в быстроменяющейся обстановке, а именно, в принятии своевременных безошибочных решений по штурвальному управлению дополнительно вводятся: модуль анализа и принятия решений, модуль базы знаний причин возникновения АП и СИ, модуль математической модели динамики взлета, модуль анализа текущего положения и прогноза положения МВС на ВПП и на воздушном участке взлетной дистанции, с базой знаний экспертно-советующей системы, предназначенной для оценок возможностей экипажа для продолжения/прекращения взлета после достижения МВС скорости V1, с выдачей экипажу рекомендаций на продолжение полета до пункта назначения или ближайшего запасного аэродрома, необходимости выполнения экстренной посадки на аэродроме вылета или выполнения вынужденной посадки на площадки, предназначенные для этих целей;-
- СЗМ 14 съемный загрузочный модуль - функциональная вычислительная система с ЖК-индикатором с возможностью отображения на индикаторе СЗМ 14 параметров, вводимых в вычислители ВСС (на схеме не показано) и цифровые бортовые вычислительные системы ЦБВС 13. Предназначен для ввода полетного задания (плана полета: координат исходного, поворотного и конечного пунктов маршрута, высоты полета) и переменных величин: P0; t0; U; δ; КСЦ; фактических технических характеристик аэродрома вылета: РДР, РДВ, РДПВ, КПТ, полных и чистых градиентов набора высоты, фактической коммерческой загрузки и количества топлива, веса снаряженного самолета, ввода аэронавигационной полетной информации (АИП) - предупреждений NOTAM, SNOTAM, наименования аэродрома и номера порога ВПП. Вычислитель СЗМ 14 содержит мировую базу данных аэродромов, модуль расчета максимально допустимого взлетного веса по следующим исходным данным, вводимым в вычислитель СЗМ 14: фактические метеорологические параметры на аэродроме вылета, фактическое техническое состояние ВПП, данные по весу пустого самолета, центровке пустого самолета, весу служебного снаряжения, весу необходимого топлива для выполнения полета, коммерческой загрузке, весу снаряженного самолета, режимов работы силовых установок. С целью исключения ошибок в расчетах взлетных скоростей, максимально допустимого взлетного веса СЗМ 14 имеет контрольный блок (базу данных расчетов, выполненных с высокой точностью для различных МУ и состояний ВПП).-
- БСАС 15 - улучшенная интегрированная бортовая система аварийно-предупреждающей сигнализации с расширенными функциональными возможностями, по интеллектуальной поддержке когнитивной деятельности экипажа. Содержит в своем составе визуальные, звуковые, тактильные средства информационной поддержки экипажа, а именно: источники когнитивной визуальной сигнализации (цифровые счетчики-сигнализаторы, всплывающие окна с текстовыми сообщениями, всплывающие маркеры и индексы, визуальные сигналы сильного привлекающего действия ВССПД, реализованные в виде центральных сигнальных огней (ЦСО) желтого и красного проблескового цвета; источники звуковой сигнализации: речевой информации (РИ), звуковой тональной сигнализации (ЗТС), звуковых сигналов сильного привлекающего действия (ЗССПД); тактильные сигнализаторы (ТС) в виде вибраторов штурвала и тормозных педалей. В вычислителях разрабатываемых электронных блоков БИСИП МВС 19, 20, 21, 22, 27 и ЦБВС 13 реализован алгоритм выработки уведомляющей, предупреждающей и аварийной сигнальной информации. БСАС 15 предназначена для уменьшения вероятности ошибочных действий экипажа на всех этапах и режимах полета МВС и в том числе для выдачи совместно с ЦБВС 13 управляющих команд экипажу о готовности/неготовности к взлету и на прекращение/продолжение взлета.- BSAS 15 - an improved integrated airborne warning and alarm system with advanced functionality, for the intellectual support of the cognitive activity of the crew. It contains visual, sound, tactile means of crew information support, namely: sources of cognitive visual signaling (digital counters, pop-up windows with text messages, pop-up markers and indices, visual signals of a strong attracting effect of the AHSS, implemented as central signaling lights (ЦСО) of yellow and red flashing colors; sources of sound signaling: voice information (RI), sound tone signaling (ZTS), sound signals are strong attracting action (ZSSPD); tactile signaling devices (TS) in the form of steering wheel vibrators and brake pedals.In the computers of the developed electronic
- БМРК СНС-ССС 19 бортовой многофункциональный радиотехнический комплекс спутниковой навигационной системы и спутниковой системы связи с расширенными функциональными возможностями, предназначенный для высокоточного автоматического определения навигационных параметров: географических координат текущего местоположения, путевой скорости, курса, угла сноса, а также дополнительно для определения продольного и поперечного ускорения на разбеге МВС, его пространственного положения относительно местной плоскости истинного горизонта: углов крена, тангажа и угловой скорости рыскания, а также для обеспечения экипажа специальной, коммерческой связью и ИНТЕРНЕТОМ. Конструктивно БМРК СНС-ССС 19 содержит приемные устройства спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS, спутниковых систем связи, например: приемное устройство (ПУ) спутниковой системы связи GLOBAL/STAR. БМРК СНС-ССС 19 также содержит вычислитель, антенный пост, состоящий из трех-четырех приемных антенн, размещенных вдоль фюзеляжа и на крыльях МВС, а также может содержать собственную базу данных картографической информации;- BMRK SNS-
- ИКВСиМП 20 - электронный измерительно-вычислительный комплекс определения высотно-скоростных и метеорологических параметров окружающей среды МВС с расширенными функциональными возможностями. Предназначен для определения полного набора аэрометрических параметров: истинной и приборной скорости, углов атаки и скольжения, барометрической высоты на воздушном участке взлетной дистанции, температуры наружного воздуха, величины атмосферного давления у земли и на высоте полета, скорости и направления ветра, продольной и боковой составляющих скорости ветра относительно связанных осей МВС и относительно осевой линии ВПП. Конструктивно содержит: многоканальный электрически обогреваемый панорамный приемник воздушных давлений набегающего воздушного потока и воздушного потока, образованного ветром, а также камеру полного торможения воздушного потока, набегающего на судно с приемниками статического давления и температуры заторможенного потока окружающего воздуха, электронный блок, содержащий в своем составе датчики полного давления воздушного потока, процессор и элементы сервисной электроники. Многоканальный приемник воздушных давлений (МПВД) представляет собой геометрическое тело вращения, воспринимающее полное давление набегающего воздушного потока и ветра по десяти каналам приема полного давления и дополнительно имеет камеру полного торможения воздушного потока, в которой размещены датчики статического давления и температуры заторможенного потока воздуха, при этом датчики полного давления, расположенные в электронном блоке ИКВСиМП 20, соединены с МПВД пневмопроводами, а электронный блок ИКВСиМП 20 по цифровым линиям связи КЛС соединен системной шиной МКИО 18.- IKVSiMP 20 - electronic measuring and computing complex for determining altitude-speed and meteorological environmental parameters of the MVS with advanced functionality. Designed to determine the complete set of aerometric parameters: true and instrumental speed, angle of attack and glide, barometric altitude in the air section of the take-off distance, outdoor temperature, atmospheric pressure at the ground and at altitude, wind speed and direction, longitudinal and lateral components of speed wind relative to the connected axes of the MIF and relative to the centerline of the runway. Structurally, it contains: a multichannel electrically heated panoramic receiver of air pressures of the incoming air flow and air flow generated by the wind, as well as a chamber for completely braking the air flow incident on the vessel with the static pressure and temperature sensors of the inhibited ambient air flow, an electronic unit containing sensors total air pressure, processor and service electronics elements. A multichannel air pressure receiver (MPVD) is a geometric body of rotation that senses the full pressure of the incoming air flow and wind along ten channels for receiving full pressure and additionally has a chamber for completely braking the air flow, in which the static pressure and temperature sensors of the inhibited air flow are placed, while full pressure sensors located in the
- БПиНП 21 - электронный измерительно-вычислительный блок определения пилотажных и навигационных параметров с расширенными функциями. Предназначен для определения параметров пространственного положения и навигационных параметров, параметров динамики разбега, а именно: углов крена, тангажа, рыскания относительно местной подстилающей поверхности (плоскости местного истинного горизонта в нормальной земной системе координат в соответствии с ГОСТ 20058-80); текущих навигационных параметров, а именно: географических координат текущего местоположения на ВПП и на воздушном участке взлетной дистанции, путевой скорости и ее продольных и боковых составляющих в связанной системе координат и в нормальной земной системе координат, пройденного расстояния с точки старта, величины бокового отклонения MB С от осевой линии ВПП, параметров динамики разбега, а именно: путевой скорости, продольной и поперечной составляющих путевой скорости относительно осевой линии ВПП, продольного и поперечного ускорения относительно осевой линии ВПП, угловой скорости рыскания в нормальной системе координат при разбеге МВС по ВПП, как в автономном режиме работы, так и в комплексированном с БМРК СНС-ССС 19 или при отсутствии информации от БМРК СНС-ССС 19 в комплексированном с режиме работы. Комплексированные режимы работы БПиНП 21 с БМРК СНС-ССС 19 и/или с ИКВСиМП 20 предназначены для высокоточного определения параметров динамики разбега и повышения надежности системы за счет минимизации ошибок первого и второго рода. БПиНП 21 в своем составе может содержать инерциальный измерительный модуль (ИИМ) собственной разработки, имеющий в своем составе:- BPiNP 21 - electronic measuring and computing unit for determining flight and navigation parameters with advanced functions. Designed to determine the parameters of the spatial position and navigation parameters, the parameters of the run dynamics, namely: roll angles, pitch, yaw relative to the local underlying surface (the plane of the local true horizon in a normal earth coordinate system in accordance with GOST 20058-80); current navigation parameters, namely, the geographical coordinates of the current location on the runway and on the air section of the take-off distance, ground speed and its longitudinal and lateral components in the associated coordinate system and in the normal earth coordinate system, the distance traveled from the starting point, the amount of lateral deviation MB С from the runway center line, runaway dynamics parameters, namely: ground speed, longitudinal and transverse components of ground speed relative to the center line of the runway, longitudinal and lateral acceleration relative to the runway center line, the yaw rate in a normal coordinate system at the takeoff runway MFR, in autonomous mode, and in the complexed with BMRK SNA-
- измерительный блок из трехосевых микромеханических акселерометров, предназначенный для измерения параметров вектора кажущегося ускорения и его составляющих в связанных осях координат МВС: , измерения вектора ускорения поля тяжести земли и его составляющих в базовой системе координат, образованной углами крена и тангажа по отношению к нормальной земной системе координат при установке МВС на отгоризонтированной площадке в нормальных климатических условиях с обжатиями стоек шасси и пневматиков колес в соответствии с требованиями РЛЭ и направлением продольной оси МВС в сторону географического Северного Полюса;- a measuring unit of three-axis micromechanical accelerometers, designed to measure the parameters of the apparent acceleration vector and its components in the associated coordinate axes of the MVS: measuring the acceleration vector of the earth’s gravity field and its components in the basic coordinate system formed by the roll and pitch angles with respect to the normal earth coordinate system when installing the MVS on a horizontal platform in normal climatic conditions with compression of the landing gear and wheel pneumatics in accordance with the requirements of RLE and the direction of the longitudinal axis of the MVS in the direction of the geographical North Pole;
- измерительный блок из трехосевых микромеханических гироскопов, предназначенный для определения параметров вектора абсолютной угловой скорости вращения и его составляющих в связанных осях МВС ;- a measuring unit of three-axis micromechanical gyroscopes designed to determine the parameters of the absolute angular velocity of rotation vector and its components in the connected axes of the MVS ;
- трехосевой измерительный блок, предназначенный для определения суммарной напряженности магнитного поля Земли (МПЗ) и напряженности магнитного поля МВС (векторный магнитометр) и ее составляющих в связанных осях МВС;- a three-axis measuring unit, designed to determine the total magnetic field strength of the Earth (MPZ) and the magnetic field strength of the MVS (vector magnetometer) and its components in the connected axes of the MVS;
- датчики температуры среды, окружающей измерители векторов ; ; ;- temperature sensors of the environment surrounding the vector meters ; ; ;
- микромеханический трехосевой измерительный блок, предназначенный для измерения угловых ускорений связанных осей МВС.- micromechanical three-axis measuring unit, designed to measure the angular accelerations of the connected axes of the MVS.
Кроме того, БПиНП 21 содержит в своем составе вычислитель и элементы сервисной электроники (источники вторичного питания, аппаратные сглаживающие фильтры, многоканальные аналоговые цифровые преобразователи, модули связи и сопряжения и др.). БПиНП 21 по КЛС связан с системной шиной МКИО 18 и выдает информацию в блоки концентраторов сигналов БКС 17, которые в свою очередь через информационные сети 16, например: спецификации ARING 664 подключаются к ЦБВС 13, в которой производится дополнительные вычислительные процедуры, необходимые для формирования однозначной и интуитивно понятной экипажу пилотажной, навигационной информации, необходимой для интеллектуальной поддержки когнитивной деятельности экипажа. Данная информация передается через сетевые информационно-управляющие системы 12 для отображения на индикаторах БИКВПП 1, 2, 3, 6.In addition,
С целью минимизации дрейфа нуля (показания микромеханических акселерометров и датчиков угловых скоростей при отсутствии на входе датчиков измеряемой информации) во времени и от запуска к запуску микромеханические акселерометры и микромеханические гироскопы, датчики угловых ускорений могут устанавливаться на гранях шестигранной пирамиды, что значительно повысит точность определения параметров пространственного положения и навигационных параметров за счет улучшения стабильности передаточных коэффициентов датчиков первичной информации: линейных ускорений и угловых скоростей, поскольку в этом случае инерционные чувствительные элементы устанавливаются в состояние устойчивого равновесия.In order to minimize zero drift (readings of micromechanical accelerometers and angular velocity sensors when there is no measured information at the input) in time and from start to start, micromechanical accelerometers and micromechanical gyroscopes, angular acceleration sensors can be installed on the faces of the hexagonal pyramid, which will significantly increase the accuracy of determining the parameters spatial position and navigation parameters by improving the stability of gear ratios of primary information sensors mation: linear acceleration and angular velocity, as in this case inertial sensors are installed in a state of stable equilibrium.
- ЦИВВ 22 цифровой измеритель фактического взлетного веса МВС, предназначенный для измерения фактического взлетного веса МВС на стоянке и на исполнительном старте, и который содержит датчики фактического веса;-
- DATIS 27 цифровой датчик - преобразователь синтезированной речевой информации ATIS (AUTOMATIC TERMINAL INFORMATIOIN SERVICE) в цифровую с последующим преобразованием речевой информации в символьный и графический вид за счет использования системы ACARS (Aircraft Communication Addressing and Reporting System), адресно-отчетной системы авиационной связи фирмы ARINC.-
Поскольку при разработке БИСИП МВС используется известная система EFVS/SVS/CVS (Enhanced Flight Visual System/ Synthetic Vision System/ Combine visual system), то визуализация пилотажных и навигационных параметров и визуализация ЗКП, а также представление экипажу комбинированного отображения пилотажной и навигационной информации, наложенной на ЗКП, осуществляется в соответствии с требованиями КТ-315 и является стандартной. Отличием является то, что индикаторы ИЛС 2 разрабатываются с использованием новейших технологий OLED, TOLED, построенных на прозрачной пленке - подложке и наращенных на нее органических светодиодов, цвет которых управляется электрическим током. Они обладают высокой яркостью и контрастностью с высоким разрешением цветности изображения, которые втрое выше, чем у обычных жидкокристаллических индикаторов, применяемых ранее.Since the well-known EFVS / SVS / CVS (Enhanced Flight Visual System / Synthetic Vision System / Combine visual system) system is used in the development of the BISIP MVS, the visualization of aerobatic and navigation parameters and the visualization of the airspace, as well as the presentation to the crew of a combined display of aerobatic and navigation information superimposed on the RFP, is carried out in accordance with the requirements of KT-315 and is standard. The difference is that the
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ БЛОКОВ БИСИП МВСDESCRIPTION OF THE WORK OF DEVELOPED BLOCKS BISIP MVS
Экипаж воспринимает параметры 43 (Фиг.3) окружающей среды и визуальную информацию 47 о закабинном пространстве как визуально через остекление кабины фонаря экипажа в простых метеоусловиях, так и с помощью технических средств 1÷6 БИКВПП и с помощью БИКВЗКП и его технических средств 7÷11, используя зрительный, акустический и тактильный анализаторы.The crew perceives environmental parameters 43 (Fig. 3) and visual information 47 about the cockpit space both visually through the glazing of the cockpit lamp in simple weather conditions, and with the help of
Система визуализации БИКВПП БИСИП МВС позволяет экипажу на ранних этапах разбега распознавать опасные ситуации и помогать принимать правильные решения на продолжение/прекращение взлета, предотвращать хвостовые удары на разбеге и сваливания из-за выхода на критические углы, а также избегать столкновения с препятствиями при движении по площади аэродрома и на воздушном участке взлетной дистанции за счет того, что показания датчиков первичной информации ДПИ 45 МВС 44 через преобразователи 46 поступают в разрабатываемые электронные блоки БИСИП МВС 19, 20, 21, 22, в которых преобразуются в физические величины: текущей скорости разбега, ускорения, углов крена и тангажа, высоты, углов атаки и скольжения. А информация об отказах СУ и систем МВС по КЛС ОСС и МКИО 18 поступает на вход бортовой вычислительной системы ЦБВС 13, в модуле прогноза и анализа которого на основе расчетных (прогнозируемых) характеристик параметров динамики взлета сравниваются характеристики параметров взлета, полученные в реальном режиме времени, и которые в свою очередь сравниваются с параметрами, допустимыми в эксплуатации на этапе «ВЗЛЕТ». На их основании ЦБВС 13 вырабатывает управляющие команды о готовности/неготовности экипажа к взлету, о возможности продолжения или прекращения взлета. Системой БСАС 15 экипаж обеспечивается уведомляющей, предупреждающей, аварийной, сигнальной информацией, функционирующей на различных физических принципах действия (визуальном, звуковом, тактильном). Экипаж, используя показания индикаторов 1÷6 и аварийно-предупреждающую сигнальную информацию, вырабатываемую БСАС 15, воздействуя на органы управления 49 через систему САУ 26 или непосредственно на исполнительные механизмы 51 (рулевые машинки), воздействует на управляющие поверхности МВС (элероны, рули высоты, рули направления, стабилизатор, систему торможения (основную и аварийную), управление передним колесом, управление СУ (РУДы), реверсы тяги СУ, механизацию крыла (закрылки, предкрылки, спойлеры, интерцепторы, тормозные щитки) эффективно предотвращает выкатывания МВС за пределы ВПП и сваливания, столкновения с препятствиями на аэродромной площади и воздушном участке взлетной дистанции, поскольку экипажу созданы благоприятные условия, интуитивно напоминающие взлет в простых метеорологических условиях с дополнительным обеспечением возможности распознавать на раннем этапе разбега опасные ситуации за счет управляющих команд, выдаваемых ЦБВС 13.The BIKVPP BISIP MVS visualization system allows the crew to recognize dangerous situations in the early stages of the take-off run and help them make the right decisions to continue / stop take-off, prevent tail strikes during the take-off run and stall due to reaching critical angles, and also avoid collisions with obstacles when moving across an area the aerodrome and at the airspace of the take-off distance due to the fact that the readings of the primary information sensors of the
Разрабатываемые блоки БИСИП МВС работают следующим образом.The developed blocks BISIP MVS work as follows.
Работа МПВД. Неподвижный сферический МПВД, установленный на поверхности фюзеляжа в месте наименьшего «затенения» воздушного потока, набегающего на МВС его конструкцией, в том числе и ветра на этапах стоянки, руления и занятия исполнительного старта, воспринимает полное давление набегающего воздушного потока по восьми каналам приема полного давления в азимутальном направлении относительно продольной оси МВС и по трем каналам приема полного давления вертикальной плоскости симметрии МВС см. фиг.7. Центральное отверстие P1, и отверстие P5 совпадают с продольной осью самолета, а отверстия P2 и P8 расположены по отношению к отверстию P1 под углом 15° к горизонтальной плоскости, а отверстия P3, и P7 расположены вдоль поперечной оси МПВД, отверстия P4 и P6 под углом 45° к отверстию P5, а отверстия P9 и P10 расположены в вертикальной плоскости симметрии под углами 15° по отношению к отверстию P1. МПВД имеет дополнительно камеру полного торможения воздушного потока, в которой размещены датчики температуры заторможенного потока воздуха и его статического давления (см. фиг.7).The work of the MPVD. A fixed spherical MPVD mounted on the surface of the fuselage in the place of least “shadowing” of the air flow incident on the MVS with its design, including wind at the stages of parking, taxiing and occupation of the executive start, senses the full pressure of the incoming air flow through eight channels for receiving full pressure in the azimuthal direction relative to the longitudinal axis of the MVS and along the three channels for receiving the total pressure of the vertical plane of symmetry of the MVS, see Fig. 7. The central hole P 1 and the hole P 5 coincide with the longitudinal axis of the aircraft, and the holes P 2 and P 8 are located in relation to the hole P 1 at an angle of 15 ° to the horizontal plane, and the holes P 3 and P 7 are located along the transverse axis of the MPVD , holes P 4 and P 6 at an angle of 45 ° to the hole P 5 , and holes P 9 and P 10 are located in the vertical plane of symmetry at angles of 15 ° with respect to the hole P 1 . MPVD has an additional chamber for complete braking of the air flow, in which the sensors are located temperature inhibited air flow and its static pressure (see Fig.7).
Каналы полного приема давления P1÷P10 по пневмопроводам соединены с датчиками абсолютного давления электронного блока ИКВС и МП 20, а показания датчиков температуры заторможенного потока и статического давления по аналоговым линиям связи поступают на многоканальный аналоговый цифровой преобразователь этого же блока. С помощью МПВД, установленного в набегающем воздушном потоке, воспринимаются полные давления в горизонтальной и вертикальной плоскостях в связанной скоростной системе координат, определяется угловое положение вектора истинной воздушной скорости: углы атаки и скольжения, статическое давление набегающего воздушного потока, температура заторможенного потока воздуха, а также истинная и приборная скорости полета, барометрическая высота полета, скорость и направление ветра при нахождении МВС на стоянке и исполнительном старте [см. Браславский Д.А. Приборы и датчики летательных аппаратов М. Машиностроение 1972. 392 с; Петунин А.Н. Методы и техника измерения параметров газового потока. М. Машиностроение 330 с]. Поскольку диапазон измерения углов атаки и скольжения ограничивается величиной порядка ±30°, то для их определения с точностью 0,2° СКО (среднеквадратическое отклонение) и определения направления ветра с точностью порядка 10° СКО (в соответствии с требованиями Наставления по метеорологическому обеспечению полетов) для МВС транспортной категории достаточно иметь МПВД, содержащий восемь приемных отверстий полного давления в горизонтальной плоскости и три приемных отверстия в вертикальной плоскости.Channels for the complete reception of pressure P 1 ÷ P 10 via pneumatic pipelines are connected to absolute pressure sensors of the IKVS and
Работа ИКВС и МП 20Work IKVS and
Вычислитель ИКВС и МП 20, используя показания датчиков полного давления, статического давления, датчика температуры заторможенного потока воздуха, набегающего на воздушное судно, рассчитывает полный набор высотно-скоростных параметров МВС в соответствии с уравнениями:The calculator ICVS and
Vx=f1 (P1-P8; P1-Р2; Р1-Рсм; Т∗);V x = f 1 (P 1 -P 8 ; P 1 -P 2 ; P 1 -P cm ; T ∗ );
Vy=f2 (P1-Р9; P1-P10; P1-Рсм; Т∗);V y = f 2 (P 1 -P 9 ; P 1 -P 10 ; P 1 -P cm ; T ∗ );
Vz=f3 (Р3-Р2; P3-Р4; P3-Рсм; Р7-Р6; P7-P8; P7-Pсм; T∗)V z = f 3 (P 3 -P 2 ; P 3 -P 4 ; P 3 -P cm ; P 7 -P 6 ; P 7 -P 8 ; P 7 -P cm ; T ∗ )
Воздушная скорость и ее составляющие в связанной скоростной системе координат V=f(Vx; Vy; Vz) определяются в зависимости от отношения или разности давлений в приемных отверстиях P1-P8, например как ; или ; .The air speed and its components in the associated velocity coordinate system V = f (V x ; V y ; V z ) are determined depending on the ratio or pressure difference in the receiving holes P 1 -P 8 , for example, as ; or ; .
По данным, измеренным с помощью датчиков абсолютного давления в приемных отверстиях P1; P2; P3; P4; P5; P6; Р7; P8 P9; P10 датчика статического давления и Pсм;, датчика температуры заторможенного потока воздуха T∗, расположенных в камере полного торможения набегающего воздушного потока, вычислитель электронного блока ИКВСиМП 20 рассчитывает в соответствии с системой уравнений модуль вектора истинной воздушной скорости и ее составляющие относительно продольной оси МВС, а также его угловое положение в связанной скоростной системе координат по приведенным ниже уравнениям:According to the data measured using absolute pressure sensors in the receiving holes P 1 ; P 2 ; P 3 ; P 4 ; P 5 ; P 6 ; P 7 ; P 8 P 9 ; P 10 of the static pressure sensor and P cm ;, the temperature sensor of the inhibited air flow T ∗ located in the chamber of complete braking of the incoming air flow, the electronic
; ;
; ;
, ,
где α=ψα - угол атаки; β=ψβ - угол скольжения МВС, равные углам скоса плоского воздушного потока в плоскости рыскания ψβ в ортогональной с ней плоскости ψα;where α = ψ α is the angle of attack; β = ψ β is the MVS slip angle equal to the bevel angles of the plane air flow in the yaw plane ψ β in the plane ψ α orthogonal to it;
Vx; Vy; Vz - составляющие истинной или приборной воздушной скорости в связанной скоростной системе координат.V x ; V y ; V z are the components of the true or instrumental airspeed in the associated velocity coordinate system.
Модуль вектора истинной воздушной скорости, углы атаки и скольжения, вертикальная скорость определяется из выражений:The module of the true airspeed vector, the angles of attack and slip, the vertical speed is determined from the expressions:
; ;
; ; ; ; ; ;
; , где ; where
OXZ и OXY - направления связанных осей координат относительно центра масс МВС в соответствии с ГОСТ 20058-80;OXZ and OXY - directions of the associated coordinate axes relative to the center of mass of the MVS in accordance with GOST 20058-80;
P1; P2; P3; P4; P5; P6; Р7; P8 P9; P10 - полные давления набегающего воздушного потока в приемных отверстиях МПВД;P 1 ; P 2 ; P 3 ; P 4 ; P 5 ; P 6 ; P 7 ; P 8 P 9 ; P 10 - full pressure of the incoming air flow in the receiving holes of the MPVD;
Рсм - статическое давление снятое датчиком в камере торможения;P cm - static pressure taken by the sensor in the brake chamber;
Т∗ - температура заторможенного потока воздуха, снятая датчиком в камере торможения;T ∗ is the temperature of the inhibited air flow recorded by the sensor in the braking chamber;
В плоскости параллельной плоскости симметрии МВС OXZ на поверхности МПВД по окружности расположены отверстия для забора полного давления воздушного потока Р1-Р8 при стоянках МВС на МС, РД (предварительном старте), ВПП (исполнительном старте), предназначенные для определения скорости направления ветра, когда отсутствует информация о воздушной скорости МВС. В этом случае МПВД представляет приемники полного давлений повторяющихся в азимутальном направлении, с приемниками полного давления: P1; P2; P3; P4; P5; P6; Р7; P8. В зависимости от направления ветра к продольной оси МВС формируются угловые характеристики параметров воздушного потока в соответствии с приведенными на рис.8.37 стр.385 [В.М. Солдаткин. Методы и средства измерений аэродинамических углов летательных аппаратов. Казань 2001]. В соответствии с изложенными материалами в данной литературе формируется массив информативных сигналов в виде перепадов давлений , где Ki=f(ψi) - коэффициент, характеризующий угловое положение i-й трубки полного давления относительного направления набегающего воздушного потока, который используется для получения информации о скорости и направлении ветра. Далее по гипсометрическим формулам, используя зависимости по [ГОСТ 5214-74 и ГОСТ 4701-81 Таблица аэродинамическая. Динамические давления и температура торможения воздуха для скорости от 10 до 4000 км/час. Параметры М. Издательство стандартов 1974 - 239 с и ГОСТ 4701-81 Атмосфера стандартная. Параметры, М Издательство стандартов. 1981 - 179 с.] определяются: приборная скорость, плотность воздуха, высота полета, температура наружного воздуха, истинная воздушная скорость, плотность воздуха на высоте полета, вертикальная скорость в соответствии с их функциональными зависимостями от полного давления набегающего потока, статического давления и температуры заторможенного потока воздуха. Эмпирические формулы здесь не приводятся в виду их громоздкости.In the plane parallel to the plane of symmetry of the OXZ MVS on the surface of the MPVD around the circumference there are holes for sampling the total pressure of the air flow P 1 -P 8 when the MVS is parked on the MS, RD (preliminary start), runway (executive start), designed to determine the wind direction speed, when there is no information about the airspeed of the aircraft. In this case, the MPVD represents the full pressure receivers repeated in the azimuthal direction, with full pressure receivers: P 1 ; P 2 ; P 3 ; P 4 ; P 5 ; P 6 ; P 7 ; P 8 . Depending on the wind direction to the longitudinal axis of the MVS, the angular characteristics of the air flow parameters are formed in accordance with the ones shown in Fig. 8.37 p. 385 [V.M. Soldatkin. Methods and means of measuring the aerodynamic angles of aircraft. Kazan 2001]. In accordance with the materials presented in this literature, an array of informative signals is formed in the form of pressure drops where K i = f (ψ i ) is a coefficient characterizing the angular position of the i-th full pressure tube relative to the direction of the incoming air flow, which is used to obtain information about the speed and direction of the wind. Further, according to the hypsometric formulas, using the dependences according to [GOST 5214-74 and GOST 4701-81 Aerodynamic table. Dynamic pressures and braking temperatures for speeds from 10 to 4000 km / h. Parameters M. Standards Publishing House 1974 - 239 s and GOST 4701-81 Standard atmosphere. Parameters, M Publisher Standards. 1981 - 179 pp.] Are determined: instrument speed, air density, flight altitude, outdoor temperature, true air speed, air density at altitude, vertical speed in accordance with their functional dependences on the total free-stream pressure, static pressure and inhibited temperature air flow. Empirical formulas are not given here in view of their bulkiness.
Продольные и поперечные составляющие скорости ветра ±Ux; ±Uz относительно продольной оси МВС ОХ в связанной системе координат на стоянке ВС, РД и исполнительном старте (при отсутствии информации о воздушной и путевой скорости) определяется как: ±Ux=±Vx; ±Uz=±Vz. При движении МВС в воздушном пространстве с известными параметрами V, W, γ, ψ, ϑ данные воздушной скорости V=f(Vx; Vy; Vz), вычисленные в связанной системе координат МВС, перепроектируются в нормальную земную систему координат в соответствии с ГОСТ 20258-80, используя для этих целей текущие параметры пространственного положения МВС (γ, ψ, ϑ), которые непрерывно поступают в вычислитель ИКВСиМП 20 по цифровым, кодовым линиям связи от блока БПиНП 21. В этом случае координатные преобразования осуществляются по известным формулам преобразования проекции вектора в матричном виде (направляющие косинусы для преобразования составляющих векторов по ГОСТ 20058-80). Отсюда понятно, что на стоянке ВС, когда набегающий воздушный поток отсутствует, а углы крена и тангажа малы, ИКВСиМП 20 фактически определяет продольную и поперечную составляющие скорости ветра ±Ux; ±Uz в связанной скоростной системе координат, а также величину атмосферного давления на уровне ВПП или ее порогов, температуру наружного воздуха. При этом выходными характеристиками ИКВСиМП 20 являются высотно-скоростные параметры МВС, а именно: Vпр; Vист; Нбар; Vy; P0; T0; Vx; Vy; Vz, α, β а также параметры ветра: U и δ, и продольные и боковые составляющие скорости ветра ±Ux; ±Uz, когда воздушное судно неподвижно относительно земной поверхности. Для определения параметров ветра при движении МВС вышеназванные параметры по КЛС поступают на первый вход модуля 53 высотно-скоростных и метрологических параметров ЦБВС 13, на второй вход которого поступает информация о восточной и северной составляющих путевой скорости WE; EN и информация о текущем курсе МВС ψ, вырабатываемые блоком БПиНП 21, как а автономном его режиме работы, так и в комлексированном режиме от БМРК СНС-ССС 19. Модуль динамики взлета 52 вычислителя ЦБВС 13 по известным формулам координатных преобразований и известным величинам WE; WN и ψ преобразовывает составляющие путевой скорости WE; WN в продольную и поперечную составляющие путевой скорости в связанной системе координат ±WX; ±WZ, которые позволяют дополнительно определить текущий угол сноса МВС: на воздушном участке взлетной дистанции. Далее модуль 53 вычислителя ЦБВС 13 определяет продольные и поперечные составляющие скорости ветра как Uв; Uп=Vx-Wx (встречную и попутную составляющие): ±Uб=Vz-Wz (боковые составляющие в левый и правый борт) относительно осевой линии ВПП, сравнивает их текущие значения с пороговыми значениями в зависимости от состояния ВПП для конкретного типа МВС Uв; Uп=f1(Ксц); ±Uб=f2(Кcц), хранящихся в модуле базы данных 57 ЦБВС 13. Если при этом параметры фактического ветра
На этапах набора высоты, горизонтального полета, снижения и захода на посадку, когда известны данные об истинной воздушной скорости, курса, путевой скорости и угла сноса, информация о которых, снятая с ИКВСиМП 20, БПиНП 21, БМРК СНС-ССС 19, непрерывно поступают на входы модулей 52, 53, 54, 55, 56 ЦБВС 13. Вычислительный модуль 53 ЦБВС 13 определяет метеорологическое направление ветра δ или его навигационное направление - НВ (навигационный ветер) и силу ветра U путем решения известного уравнения навигационного треугольника скоростей. При этом продольная и поперечная составляющие скорости ветра вычисляются по текущему курсу, полученному от БПиНП 21 или с высокой точностью от БМРК СНС-ССС 19.At the stages of climb, horizontal flight, descent and approach, when data on the true airspeed, course, ground speed and drift angle are known, information about which, taken from
Кроме того, модуль 64 ЦБВС 13 по известным значениям U; δ; Р0; t0, фактическому состоянию ВПП (Ксц, фактические длины РДР, РДПВ, РДВ, КПТ, загрязнения ВПП), информации о Gконстр.; Gтопл.; Gкомер.; САХфак%; ηЧИСТ; по алгоритму, изложенному в РЛЭ для конкретного типа МВС или алгоритму, приведенному в источнике информации М.Р. Алкина, Н.А. Зайцева д.т.н., И.В. Калинина, к.т.н, Т.П. Ткачева, к.т.н. «Оценка влияния начальных условий взлета на выполнение заданной схемы вылета». ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»; М.Р. Алкина, И.В. Калинина «Автоматизация расчета взлетных летно-технических характеристик». «Гироскопия и навигация» СПб. 2005, рассчитывает максимально допустимый взлетный вес, а также максимально допустимый посадочный вес.In addition, the
Работа БП и НП 21The work of BP and
Основана на том, что текущие параметры пространственного положения γ, ψ, ϑ относительно плоскости истинного горизонта, образованной нормальной системой координат в соответствии с ГОСТ 20058-80, текущее местоположение МВС в географической системе координат и истинная высота полета на воздушном участке полной взлетной дистанции, вычисляются с использованием известных алгоритмов функционирования бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) и курсовертикалей при наличии полного набора данных от источников первичной информации, размещенных в инерциальном измерительном модуле (ИИМ - не показан). При этом БПиНП 21 может функционировать как в автономном режиме, так и в комплексированных режимах с БМРК СНС-ССС 19, при наличии навигационной информации СНС и/или в комплексированном режиме работы с ИКВСиМП 20 при отсутствии навигационной информации от СНС. Блок чувствительных элементов ИИМ содержит измерители вектора кажущегося ускорения и его составляющих , вектора абсолютной угловой скорости вращения МВС с его составляющими относительно его связанных осей X, Y, Z, суммарного вектора напряженности магнитного поля Земли () и магнитного поля МВС () с его составляющими HX, HY, HZ на связанные оси МВС в месте установки векторного магнитометра и вектора ускорения силы поля тяжести Земли с его составляющими относительно связанных осей судна . Вычислитель БПиНП 21 по известным алгоритмам работы БИНС, например: приведенных в книге «Ориентация и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии» под ред. Б.С. Алешина, К.К. Веремеенко, А.И. Черноморского - М. Физ-мат лит., 2006 - 424 с. определяет пилотажные параметры, а именно: углы крена, тангажа, курс, истинную высоту, а также навигационные параметры: путевую скорость W, северную WN и восточную WE составляющую путевой скорости, путевой угол ПУ, географические координаты местоположения МВС φ, λ. Однако, БПиНП 21 отличается от БИНС тем, что его чувствительные элементы устанавливаются в базовой системе координат, образованной установкой МВС в нормальных климатических условиях на специально отгоризонтированной площадке с выпущенными и убранными шасси, причем продольная ось МВС направляется на географический Северный Полюс, что позволяет заранее определить текущие углы связанных осей МВС относительно нормальной земной системы координат, и тем самым повысить точность определения параметров пространственного положения и местоположения МВС на разбеге и на воздушном участке взлетной дистанции. Кроме того, в целях уменьшения погрешностей определения пилотажных и навигационных параметров, накапливающихся со временем ошибок из-за параметров нестабильности ДПИ, реализованных на микромеханических датчиках (особенно микромеханических гироскопов - ММГ) из-за дрейфов нуля и передаточных коэффициентов в запуске, от запуска к запуску, которые приводят к дрейфу угловых координат пространственного положения МВС, большим погрешностям определения путевой скорости и координат местоположения, к неприемлемым значениям в соответствии с требованиями стандартов навигационных определений RNP (RNP - требуемые навигационные характеристики - перечень навигационных характеристик, необходимых для выполнения полетов в пределах установленного воздушного пространства, а тип RNP - величина удерживания, выраженная через расстояние в морских милях от планируемого местоположения, в пределах которого воздушные суда будут находиться в течение, как минимум, 95% общего полетного времени), дополнительно работа БПиНП 21 отличается от известных типовых алгоритмов БИНС тем, что в заявляемом устройстве применяется способ отключения/включения интеграторов показаний ММГ ωx, ωy, ωz по сигналам высокочувствительных датчиков угловых ускорений. Т.е. при отсутствии сигналов с ММГ ωx, ωy, ωz интеграторы отключены и накопления ошибок не происходит. Вычислитель БПиНП 21 в отличие от алгоритмов работы БИНС использует различные способы определения пилотажных и навигационных параметров в зависимости от фактических условий полета.Based on the fact that the current spatial position parameters γ, ψ, ϑ relative to the plane of the true horizon formed by the normal coordinate system in accordance with GOST 20058-80, the current location of the aircraft in the geographical coordinate system and the true flight height in the air section of the full take-off distance are calculated using well-known algorithms for the functioning of strapdown inertial navigation systems (SINS) and course-lines in the presence of a complete set of data from sources of primary information and placed in an inertial measuring module (IIM - not shown). Moreover,
В режиме установившегося горизонтального прямолинейного полета, когда величины ωx, ωy, ωz равны или близки к нулю, т.е. при отсутствии сигналов с датчиков угловых скоростей связанных осей МВС, углы крена и тангажа определяются с помощью показаний прецизионных датчиков линейных ускорений, установленных в базовой системе координат, сигналы которых пропорциональны действующей величине проекции вектора силы тяжести . Величины этих проекций зависят от положения корпуса измерителя, установленного жестко в центре масс МВС в базовой системе координат, относительно плоскости земного горизонта - местной плоскости истинного горизонта, и определяются углами крена и тангажа - продольными и поперечными углами наклона корпуса измерителя к плоскости местного истинного горизонта.In the mode of steady horizontal straight flight, when the values of ω x , ω y , ω z are equal to or close to zero, i.e. in the absence of signals from the angular velocity sensors of the connected axes of the MVS, the roll and pitch angles are determined using the readings of precision linear acceleration sensors installed in the base coordinate system, the signals of which are proportional to the effective value of the projection of the gravity vector . The values of these projections depend on the position of the meter body fixed rigidly in the center of mass of the MVS in the base coordinate system, relative to the plane of the earth's horizon — the local plane of the true horizon, and are determined by the roll and pitch angles — the longitudinal and transverse angles of the meter body to the plane of the local true horizon.
В режимах маневрирования МВС в воздушном пространстве с угловыми скоростями ωx, ωy, ωz (ωy, ωϑ, ωψ) или с угловыми скоростями крена, рыскания и тангажа, вычислитель БПиНП 21, используя показания датчиков угловых скоростей связанных осей МВС и кватернионное интегрирование, вырабатывает информацию о пространственном положении МВС: углах крена, тангажа и рыскания относительно местной плоскости истинного горизонта, построенного вычислителем БПиНП. Выходной информацией блока БПиНП 21 также являются восточная WE и северная WN составляющие путевой скорости, полученные путем интегрирования линейных ускорений связанных осей OX и OZ, полученные в свою очередь путем перепроектирования показаний акселерометров, установленных в базовой системе координат в нормальную земную систему координат, используя текущие углы крена, тангажа и рыскания, а также с учетом компенсаций ускорений Кориолиса и ускорений, связанных с криволинейностью движения МВС в околоземном воздушном пространстве. Координаты местоположения МВС φ, λ вычисляет путем повторного интегрирования, полученных WN и WE по известным алгоритмам работы инерциальных навигационных систем (ИНС) с применением интегрирования уравнений Пуассона или кватернионного интегрирования, решения которых не имеют зон неопределенностей. Причем в блоке интегрирования осуществляется аналитическое построение плоскости местного горизонта, относительно которой и определяются углы крена, тангажа и рыскания. В отличие от известных алгоритмов БИНС, формирование пилотажных, навигационных параметров в БНиНП 21 осуществляется по известной величине магнитного курса ψM, вычисленного по измерениям вектора магнитной индукции, полученного от векторного магнитометра по известному выражению:In MVS maneuvering modes in airspace with angular velocities ω x , ω y , ω z (ω y , ω ϑ , ω ψ ) or with angular roll, yaw, and pitch velocities,
, где where
Bx, By, Bz - проекции вектора индукции геомагнитного поля на оси связанной системы координат МВС [см. Ориентация и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии. Под ред. Б.С. Алешина, К.К. Веремеенко, А.И. Черноморского - М. Физ-мат лит., 2006 - 424 с.]B x , B y , B z - projections of the vector induction of the geomagnetic field on the axis of the connected coordinate system of the MVS [see Orientation and navigation of moving objects: modern information technology. Ed. B.S. Alyoshina, K.K. Veremeenko, A.I. Black Sea - M. Fiz.-mat lit., 2006 - 424 p.]
Величины WN и WE перепроектируются в связанную систему координат МВС, но ввиду малости углов крена и тангажа на исполнительном старте по известным в тригонометрии формулам и известном курсе вычисляются продольная и поперечная составляющие путевой скорости в связанной системе координат Wx; ±Wz, которые необходимы для оценки темпа роста скорости на разбеге МВС: ; , и темпа бокового отклонения МВС от осевой линии ВПП, интегрирование величины Wz позволяет определить величину линейного бокового отклонения ±Δz, информация о которой по КЛС поступает в модуль 58 прогноза и анализа ЦБВС 13, в памяти которого хранится база данных (модуль 61) нормируемой величины ±Δzдоп=f(Lразб, Vприб).The values of W N and W E are redesigned into a coupled coordinate system of the MVS, but due to the small roll and pitch angles at the executive start, the longitudinal and transverse components of the ground speed in the coupled coordinate system W x are calculated using the formulas known in trigonometry and the known course; ± W z , which are necessary to assess the growth rate of the take-off speed of the MVS: ; , and the rate of lateral deviation of the MVS from the center line of the runway, integration of the value of W z allows us to determine the value of the linear lateral deviation ± Δz, the information about which is transmitted via the CLS to the
Для оценки темпа бокового отклонения МВС от осевой линии ВПП БПиНП 21 дополнительно выдает величину угловой скорости рысканья ωy, необходимую для оценки темпа бокового отклонения МВС от осевой линии на разбеге, которая поступает в блок 58 анализа и прогноза ЦБВС 13, где происходит сравнение текущей величины ωy с величиной допустимого значения , и если после достижения МВС приборной скорости Vпр≥100 км/ч возникает условие , то срабатывает управляющая команда на прекращение взлета.To assess the rate of lateral deviation of the MVS from the center line of the
Для повышения точности определения темпа роста скорости на разбеге, зависящего от искусства и стиля пилотирования экипажем МВС, состояния ВПП, фактических МУ, продольных и поперечных составляющих путевой скорости Wy; ±Wz в вычислителе БПиНП 21 реализован алгоритм инерциально-спутникового фильтра, в котором производится комплексирование продольных и поперечных составляющих путевой скорости в связанной системе координат ; , полученных от приемного устройства БМРК СНС-ССС 19, при известном курсе ψ взлета. Определение географических координат текущего местоположения φ, λ осуществляется как в автономном режиме работы БПиНП 21, так и в комплесированном режиме работы по известным алгоритмам комплексирования. [см. Теория инерциальной навигации (корректируемые системы). В.Д. Андреев. Издательство «Наука». Главная редакция физико-математической литературы. М, 1967 г. 648 стр.]To increase the accuracy of determining the speed of the take-off speed, depending on the art and style of piloting by the aircraft crew, the status of the runway, the actual MU, the longitudinal and transverse components of the ground speed W y ; ± W z in the
Причем в связи с особенностями применения МРК СНС-ССС 19, предназначенного не только для определения географических координат, текущей путевой скорости и текущего путевого угла, но и для высокоточного определения координат углового положения МВС γ, ψ, ϑ за счет использования антенного поста, состоящего из трех или четырех приемных антенн СНС, разнесенных вдоль фюзеляжа в продольном и поперечном направлениях, в вычислительном модуле БПиНП 21 реализуется алгоритм работы инерциально-спутникового фильтра, основанного на рассогласовании величин:Moreover, due to the peculiarities of using the MRS SNA-
ΔW=WИ-WC; Δγ=γИ-γС;ΔW = W AND -W C ; Δγ = γ AND -γ C ;
Δϑ=ϑИ-ϑС; Δφ=φИ-φC;Δϑ = ϑ AND -ϑ C ; Δφ = φ AND -φ C ;
Δλ=λИ-λC.Δλ = λ AND -λ C.
Реализация подобного алгоритма позволяет определять с высокой точностью быстроменяющиеся параметры пространственного положения и динамики разбега МВС.The implementation of such an algorithm makes it possible to determine with high accuracy the rapidly changing parameters of the spatial position and the takeoff run dynamics of the MVS.
С целью повышения точности определения пилотажных и навигационных параметров в вычислительном модуле БПиНП 21 реализуется алгоритмическая компенсация инструментальных погрешностей датчиков первичной информации на основе их математических моделей работы.In order to increase the accuracy of determining flight and navigation parameters,
Тогда выходными характеристиками блока БПиНП 21 являются:Then the output characteristics of the
Wx; ±Wz - осредненные на интервале времени продольная и поперечная составляющие путевой скорости МВС на разбеге по ВПП в базовой или связанной системе координат;W x ; ± W z are the longitudinal and transverse components of the MVS ground speed averaged over a time interval during runway take-off in the base or associated coordinate system;
; - продольная и поперечная составляющие ускорения на разбеге МВС; ; - the longitudinal and transverse components of acceleration on the take-off run of the MVS;
ψи(ψм) - текущий истинный (магнитный) курс;ψ and (ψ m ) - current true (magnetic) course;
ωy - угловая скорость рыскания;ω y is the angular velocity of yaw;
- угловое ускорение рыскания; - angular acceleration of yaw;
γ, ϑ - текущие углы крена и тангажа на всех режимах полета;γ, ϑ - current roll and pitch angles in all flight modes;
, - текущие угловые ускорения связанных осей судна по крену и тангажу; , - current angular accelerations of the connected axes of the vessel in roll and pitch;
WN; WE; W; ПУ; γ; φ - северная и восточная составляющие путевой скорости, путевая скорость, путевой угол, текущие координаты местоположения МВС в нормальной земной системе координатW N ; W E ; W; PU; γ; φ - northern and eastern components of ground speed, ground speed, ground angle, current coordinates of the location of the MVS in a normal earth coordinate system
Работа ЦБВС 13
Экипаж, контролируя на разбеге скорость разбега, ожидает момента достижения МВС скорости V1 и принимает дальнейшее решение на прекращение или продолжение взлета при наличии информации только о скорости V1, являющейся до сих пор главным критерием принятия решения на взлете. Однако, в случае разбега МВС с пониженным темпом достижение V1 может произойти слишком поздно за пределами Lразб>Lсбал и безопасное прекращение взлета не гарантируется, так как МВС может не хватить остатка длины ВПП+КПТ (концевая полоса торможения) для предотвращения выкатывания за пределы ВПП, а в случае продолжения взлета фактический градиент набора высоты ηфакт может оказаться ниже минимально допустимого, т.е. ηфакт<ηдоп, что может привести к столкновению МВС с препятствиями на воздушном участке взлетной дистанции. Ввиду отсутствия технических средств контроля темпа роста скорости к моменту достижения V1, технических средств контроля бокового отклонения от осевой линии, средств контроля предотвращения хвостовых ударов, экипаж контроль разбега ранее осуществлял чисто интуитивно. С целью улучшения ситуационной осведомленности экипажа на этапе «ВЗЛЕТ» разрабатываемая ЦБВС 13 выдает на индикаторы БИКВПП улучшенную параметрическую и сигнальную полетную информацию.The crew, controlling the take-off speed during take-off, awaits the moment when the MVS reaches speed V 1 and makes a further decision to terminate or continue take-off if there is only information about speed V 1 , which is still the main decision-making criterion for take-off. However, in the case of a takeoff run with a slower pace, the achievement of V 1 may occur too late outside L run > L failed and safe termination of take-off is not guaranteed, since the runway may not have enough runway + CPT remaining balance (end braking band) to prevent rolling out the runway, and if they continue to rise the actual climb gradient η fact may be below the minimum, ie, η fact <η additional , which can lead to a collision of the aircraft with obstacles in the air section of the take-off distance. Due to the lack of technical means to control the rate of increase in speed by the time V 1 is reached, technical means to control lateral deviation from the center line, and means to prevent tail strikes, the crew previously performed run control intuitively. In order to improve the situational awareness of the crew at the “TAKEOFF” stage, the developed
Структурная схема взаимодействия модулей расчета взлетных характеристик с входной информацией в реальном режиме времени и выходной информацией, отображаемой на индикаторах БИКВПП и выдачи экипажу управляющих команд, необходимых для безопасного взлета, показана на Фиг.4.The block diagram of the interaction of modules for calculating take-off characteristics with input information in real time and output information displayed on the indicators BIKVPP and the issuance of the crew control commands necessary for safe take-off is shown in Figure 4.
В соответствии с Фиг.4 ЦБВС 13 использует выходную информацию:In accordance with Figure 4, the
- от БМРК СНС-ССС 19 фактические величины параметров: ; ; ПУС; φС, λС; γС, ψС, ϑС;- from BMRK SNS-
- от БПиНП 21 фактические величины параметров: ; ; ПУА; φA, λА; γА, ψА, ϑА или эти же параметры, полученные с высокой точностью при комплексированной работе с БМРК СНС-ССС 19 с индексами К: ; ; ПУК; φК, λК; γК, ψК, ϑК;- from
- от ИКВСиМП 20 фактические величины параметров НБАР; Р0; РН; Т0; ТН; VИ; VПР; VY; α; β;- from
- от DATIS 27 текущую метеорологическую информацию на аэродромах вылета, посадки, запасных, полученную по каналам ACARS: ННГО (высота нижней границы облаков); VВПП (инструментальная или метеорологическая видимость на ВПП); скорость U и метеорологическое направление ветра δ; технические характеристики покрытия ВПП (влажность, снег, обледенение), КСЦ (коэффициент сцепления);- from
- от ЦИВВ 22 фактический взлетный вес;- from
- от множества датчиков ОСС левого и правого бортов: фактические параметры силовых установок (nКВД; nКНД) - частоты вращения роторов компрессоров высокого и низкого давлений, показания датчиков ИКМ (индикаторов крутящих моментов для МВС с турбовинтовыми двигателями), текущее положение РУД, текущую конфигурацию механизации крыла - δзакр; δпредк и стабилизатора αстаб, текущее положение рулей (информация о стопорении/расстопорении), информацию о положении взлетно-посадочных устройств ВПУ - шасси выпущены/убраны, управление передним колесом установлено в положениях «РУЛЕНИЕ», «ВЗЛЕТ/ПОСАДКА», «ИСПРАВНО/НЕИСПРАВНО», положения системы торможения - «СТОЯНОЧНЫЙ ТОРМОЗ ВКЛЮЧЕН/ОТКЛЮЧЕН», наличие/отсутствие давления в системах торможения, а также дискретных сигналов об отказах СУ и систем МВС: САУ, ИКВСП, БИНС, РТС, СЭС, гидравлической системы, топливной системы и других систем, не позволяющих выполнить полет, в соответствии с перечнем отказов, с которыми разрешен взлет, изложенными в РЛЭ ВС. Прием информации от систем МВС и СУ, обработка полученной информации в цифровой вид, формирование информации о текущих отказах, вывод на экран БИКВПП информации о текущих отказах и формирование управляющих команд ЦБВС 13 осуществляется с помощью блоков сбора, преобразования и обработки аналоговых и дискретных сигналов БПАДС (на схеме не показано), а также использования кодовых линий связи, КЛС, МКИО 18, информационных сетей 16, сетевой информационно-управляющей системы 12, которые выполняют прием аналоговых и дискретных сигналов, обработку и передачу цифровой информации через каналы информационного обмена - концентраторов сигналов - БКС 17 левого и правого бортов, обеспечивают подключение к соответствующим радиальным линиям связи для обеспечения взаимодействия со следующими системами МВС: управления механизацией крыла, сигнализации дверей и люков, системой штурвального управления, торможения колес, управления рулежным устройством и шасси, гидросистемой, системой электроснабжения, противообледенительной системой, противопожарной системой, и др. Блоки БКС 17 левого и правого бортов обеспечивают взаимодействие с системами ОСС по радиальным линиям связи средствами приема и передачи двунаправленных кодовых сигналов вида ГОСТ 18977-79 (РТМ 1495-75 с изм. 3) или CAN-Aerospace. ЦБВС 13 левого и правого бортов взаимодействуют с системными шинами ИКБО МВС, информационной сетью 16 и сетевой информационно-управляющей системой 12, которые в свою очередь обеспечивают прием, обработку и передачу цифровой информации через каналы информационного обмена сигналов, а также обеспечивают подключение к соответствующим линиям связи для обеспечения взаимодействия интегрированной системы визуализации полета (БИКВПП+БИКВЗКП), системными блоками БИСИП МВС и ИКБО МВС.- from a variety of left and right side OSS sensors: actual parameters of power plants (n HPC ; n KND ) - rotational speed of the rotors of high and low pressure compressors, PCM sensors (torque indicators for MVS with turboprop engines), current throttle position, current wing mechanization configuration - δ close ; δ ancestor and stabilizer α stub , current rudder position (information on locking / unlocking), information on the position of the runway take-off and landing devices - the chassis is released / removed, the front wheel control is set to the taxiing, take-off / landing, and correct / FAULT ", the provisions of the braking system -" PARKING BRAKE ON / OFF ", the presence / absence of pressure in the braking systems, as well as discrete signals of failures of the control system and the MVS systems: self-propelled guns, IKVSP, BINS, RTS, SES, hydraulic system, fuel system and other systems not allowing the flight to be carried out, in accordance with the list of failures with which take-off is permitted, as set out in the aircraft flight manual. The reception of information from the MVS and SU systems, the processing of the received information in digital form, the generation of information about current failures, the display of information about current failures on the BICWFP screen and the formation of the control commands of the centralized
ЦБВС 13 левого и правого борта взаимодействуют через устройство ввода/вывода СЗМ 14, а также с исполнительными устройствами БСАС 15.
ЦБВС 13 левого и правого борта традиционно содержат рабочие программы, программу рабочей конфигурации, специализированные базы данных, определяющие конфигурацию ИКБО (БРЭО) и в некоторых случаях поддерживающие работу блоков при кратковременном отключении питания бортовой электросети, базы данных - цифровые данные, расположенные в удобном порядке для их хранения и обмена внутри операционной системы, модули алгоритмов первичной обработки и преобразования, комплексной обработки информации, управления, обмена и выдачи информации, систем отображения информации, контроля и проверок, диспетчеризации и др.
В связи с расширением функциональных возможностей по информационной поддержке экипажа на этапе «ВЗЛЕТ» ЦБВС 13 левого и правого борта дополнительно содержат модули: 52 - параметров динамики взлета; 53 высотно-скоростных и метеорологических параметров; 54 - летно-технических характеристик МВС, 55 - аэродинамики, 56 - тяги силовых установок; 57 базы данных: мировой базы данных аэродромов, аэронавигационной базы данных, например: аэронавигационную базу данных корпорации Jeppsen (наименование аэродромов, координаты торцов ВПП или контрольной точки аэродрома (КТА), технические характеристики ВПП, схемы МС, РД, ВПП, схемы выхода, подхода, захода на посадку, базы данных РТС связи и навигации и др.); взлетной конфигурации, мировой улучшенной базы данных рельефа местности, например: фирм Honeywell, Garmin; базу данных летных эксплуатационных ограничений и данных перечня допустимых отказов и неисправностей, с которыми разрешается взлет и завершение рейса до аэропорта базирования, данных РЛЭ по действиям экипажа при отказах двигателей и систем МВС, данных по действиям экипажа в особых случаях полета; модуль 58 анализа и принятия решений, модули 59, 60, 61, 62, 63 базы данных: базы данных нормируемых параметров для этапа «ВЗЛЕТ»: V1; VПСТ; VОТР; V2; ΔWдоп; ΔVдоп; ; ; ; ; РДРmin; ; ; нормируемых параметров градиентов набора высоты - ηПОТР; ηЧИСТ на воздушном участке взлетной дистанции, допустимых и критических углов атаки и скольжения: αдоп; αкр; βдоп; βкр в зависимости от величин приборной скорости, конфигурации механизации; продольного и бокового ускорений - ; ; потребной навигационной точности при разбеге МВС по ВПП (требования RNP) - максимально допустимое отклонение от оси ВПП в зависимости от пройденного расстояния с момента старта и текущей скорости разбега - ±Δzдоп; точность определения местоположения МВС на ВПП - ; величина рассогласования между расчетной (прогнозируемой) воздушной (путевой) и фактической скоростью разбега (воздушной и путевой); на исполнительном старте допустимое отклонение от осевой линии ВПП - ±Δzдоп, максимально допустимая дистанция от торца ВПП в направлении взлета - ΔSдоп. При этом модули 59, 60, 61, 62, 63 разделяются по функциональным признакам, а именно: модуль 59 анализа технического состояния МВС и прогнозирования развития возмущений с оценкой возможностей локализации отказов систем БИСИП, ИКБО; модуль 60 формирования летных эксплуатационных ограничений; модуль 61 анализа внешних воздействующих факторов окружающей среды; модуль 62 принятия решений, который использует методы аналитического и логического анализа, а также модуль 63, использующий данные экспертных оценок, модуль определения максимально допустимого взлетного/ посадочного веса 64.In connection with the expansion of the functionality for informational support of the crew at the “TAKEOFF” stage, the TsBVS 13 of the left and right side additionally contain modules: 52 - take-off dynamics parameters; 53 high-speed and meteorological parameters; 54 - flight technical characteristics of the MVS, 55 - aerodynamics, 56 - thrust of power plants; 57 databases: world database of aerodromes, aeronautical database, for example: Jeppsen Corporation aeronautical database (name of aerodromes, coordinates of the ends of the runway or aerodrome control point (CTA), technical characteristics of the runway, MS, taxiway, runway, exit schemes, approach , approach, RTS database of communications and navigation, etc.); take-off configuration, global improved terrain database, for example: Honeywell, Garmin; a database of flight operating restrictions and data on the list of permissible failures and malfunctions with which take-off and completion of a flight to the base airport is allowed, RLE data on the actions of the crew in the event of engine and MVS system failures, data on the actions of the crew in special flight cases; analysis and decision-making module 58, database modules 59, 60, 61, 62, 63: standardized parameter databases for the TAKE-OFF stage: V 1 ; V PST ; V OTR ; V 2 ; ΔW add ; ΔV add ; ; ; ; ; DDR min ; ; ; normalized climb gradients - η LOSS ; η CLEAN on the air section of the take-off distance, allowable and critical angles of attack and slip: α add ; α cr ; β add ; β cr depending on the values of the instrument speed, configuration of mechanization; longitudinal and lateral accelerations - ; ; required navigation accuracy during take-off runway runway runway (RNP requirements) - the maximum allowable deviation from the runway axis depending on the distance traveled from the start and the current take-off speed - ± Δz extra ; the accuracy of determining the location of the aircraft on the runway ; the size of the discrepancy between the calculated (predicted) air (track) and the actual take-off speed (air and track); at the executive start, the permissible deviation from the runway center line is ± Δz add , the maximum allowable distance from the runway end in the take-off direction is ΔS add . At the same time,
По предварительным оценкам из условий невыкатывания МВС за пределы ВПП с вероятностью Р=10-9 среднеквадратические отклонения определения величин Δz, LРАЗБ, WX не должны превышать 5÷6 м, 20 м; 3÷4 км/ч соответственно.According to preliminary estimates, from the conditions of non-roll-out of the MVS beyond the runway with a probability of P = 10 -9, the standard deviations of the determination of Δz, L Razb , W X should not exceed 5 ÷ 6 m, 20 m; 3 ÷ 4 km / h, respectively.
Модуль 58 ЦБВС 13 дополнительно содержит базу знаний 63 экспертно-советующей системы для принятия решений на продолжение или прекращение взлета как при несигнализируемых отказах блоков ИКБО, так и на основе анализа опыта эксплуатации данного типа МВС и состояния безопасности полетов на этапе «ВЗЛЕТ» других типов ВС, по действиям экипажа на разбеге после достижения скорости V1 при возникновении особых случаев в полете.
Модуль параметров динамики взлета 52 определяет фактические параметры разбега: величину продольного и поперечного ускорений ax, az;, угловую скорость рыскания ω0; курс взлета ψ; фактическую величину бокового отклонения от оси ВПП ±Δz, пройденное расстояние с момента старта или от начала торца ВПП в направлении взлета LРАЗБ, фактический градиент набора высоты η; продольную и поперечную составляющие путевой скорости Wx, ±Wz, а также рассчитывает прогнозируемые величины: потребную длину сбалансированной дистанции разбега LСБАЛ; потребную длину разбега LРАЗБ.ПОТР; потребную длину прерванного взлета LПР.ПОТР; потребную длину взлетной дистанции LВЗЛ.ПОТР в соответствии с алгоритмами, приведенными в РЛЭ данного типа ВС для ожидаемых условий взлета, а также командные (директорные) углы тангажа на подъем передней стойки шасси, отрыв и безопасный набор высоты.The take-off
Для этих целей на вход модуля 52 поступает высокоточная информация о текущем местоположении МВС на ВПП от БМРК СНС-ССС 19 и от БПиНП 21, как в автономном, так и в комплексированном режиме работы БПиНП 21, а именно ; ПУК; φК; λК; γК; ψК; ϑК, причем северная и восточная составляющая путевой скорости в модуле 52 преобразовываются в продольную и поперечную составляющую путевой скорости в базовой системе координат при известных углах γ, ψ, ϑ с использованием матрицы направляющих косинусов. Однако для упрощения расчетов ввиду малости углов γ, ϑ на разбеге преобразование осуществляется при известном курсе взлета путем простых тригонометрических преобразований на плоскости. На вход модуля 52 также поступает информация о фактическом взлетном весе, конфигурации механизации, тяги силовых установок, а также технических характеристик ВПП и параметров фактических метеорологических условий взлета. Для повышения точности в определении параметров разбега, а именно местоположения МВС на ВПП и величины темпа роста скорости разбега используется алгоритм осреднения продольного ускорения на малом интервале времени, начиная от начала разбега и до достижения МВС скорости V1, который связан с теоремой о среднем значении функции на интервале времени:For these purposes, the input of
, т.е. может производиться простым интегрированием показаний датчиков ускорения величин ax; az или путевой скорости Wy; Wz для последующего анализа их с нормируемыми величинами темпа роста скорости или пройденного расстояния и бокового уклонения от осевой линии с момента начала разбега. , i.e. can be done by simply integrating the readings of the acceleration sensors of the values a x ; a z or ground speed W y ; W z for their subsequent analysis with normalized values of the rate of growth of speed or distance traveled and lateral deviation from the center line from the start of the take-off.
Где Δt=1 с - интервал времени, на котором производится не менее 10 выборок показаний датчиков ускорений;Where Δt = 1 s is the time interval over which at least 10 samples of the acceleration sensor readings are made;
T - время разбега МВС с момента старта до достижения им скорости V1 или Vотр.T is the take-off time of the MVS from the moment of start until it reaches a speed of V 1 or V neg .
Для повышения точности определения величин продольного ускорения и соответственно фактических величин взлетных скоростей время осреднения может быть уменьшено и определяться на интервале Vразб=100 км/ч и до достижения МВС скорости V1, Vотр.To increase the accuracy of determining the values of longitudinal acceleration and, accordingly, the actual values of take-off speeds, the averaging time can be reduced and determined on the interval V dec = 100 km / h and until the MVS reaches speeds V 1 , V sp .
Точность определения координат текущего местоположения МВС на ВПП, а также определения скоростей Wx, Wz и ПУ зависит от алгоритмов работы блока БПиНП 21, в котором может быть реализован известный алгоритм автономной работы БИНС, а также алгоритм комплексирования с применением программного математического аппарата оптимального (адаптивного) фильтра Калмана, например: в соответствии с книгами Синицын И.Н. Фильтры Калмана и Пугачева: учебное пособие. - М. Университетская книга. Логос. 2006 - 640 с: ил. или Ориентация и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии. Под ред. Б.С. Алешина, К.К. Веремеенко, А.И. Черноморского - М. Физ-мат лит., 2006 - 424 с.]. Однако, алгоритм работы БПиНП 21 несколько отличается от алгоритма БИНС и был приведен выше.The accuracy of determining the coordinates of the current location of the MVS on the runway, as well as determining the speeds W x , W z and PU, depends on the operation algorithms of the
Текущие величины, вырабатываемые модулем 52 ЦБВС 13 непрерывно поступают на модуль 58 анализа и принятия решения, который в свою очередь содержит базу данных нормируемых величин параметров динамики разбега, приведенных выше. Модуль 58 анализа и принятия решений сравнивает фактические текущие величины темпа роста скорости или путевую и приборную скорости в зависимости от пройденного расстояния по ВПП с момента старта или в зависимости от времени с момента начала разбега, бокового ускорения (бокового отклонения), угловой скорости рыскания, путевого угла разбега на участке разбега МВС до достижения им скорости Vотр, если при этом создаются условия, когда:The current values generated by the
; ; или , где ; ; ; or where ;
; , модуль 58, используя базы данных 60÷63, выдает команду БСАС 15 для срабатывания речевой и визуальной управляющей команды «ВЗЛЕТ ПРОДОЛЖИТЬ», а если ; ,
; ; или - «ВЗЛЕТ ПРЕКРАТИТЬ». ; ; or - "TAKE OFF TAKE OFF".
Причем величина рассогласования между расчетными скоростями разбега и фактической скоростью разбега (воздушной и путевой) на участке разбега до достижения МВС скорости V1 и ее допустимые значения определяются различными способами. Один из способов определения величин и показан ниже.Moreover, the discrepancy between the calculated take-off speeds and the actual take-off speed (air and track) on the take-off run until the MVS reaches speed V 1 and its allowable values are determined in various ways. One way to determine quantities and shown below.
А на воздушном участке взлетной дистанции сравнивается текущая величина градиента набора с их допустимыми (прогнозируемыми) значениями, например, если возникают условия полета, когда ηфакт>ηчист, сигнальная информация не вырабатывается, а если ηфакт≤ηчист срабатывает аварийно-предупреждающая сигнализация, выполненная со статическим и динамическим упреждением, предназначенная для предотвращения столкновения МВС с подстилающей поверхностью и/или искусственными препятствиями на воздушном участке взлетной дистанции. Величина ηфакт определяется как , гдеAnd on the airspace of the take-off distance, the current magnitude of the gradient of the set is compared with their permissible (predicted) values, for example, if flight conditions arise when η fact > η is clean , alarm information is not generated, and if η fact ≤η is clean, an alarm made with static and dynamic anticipation, designed to prevent the aircraft from colliding with the underlying surface and / or artificial obstacles in the air section of the take-off distance. The value η fact is defined as where
S - пройденное расстояние МВС от торца ВПП, причем фактический градиент набора может быть определен и для криволинейной траектории набора высоты при наличии на МВС аппаратуры ММР спутниковой системы захода на посадку и контроля взлета на основе анализа текущих параметров разбега и воздушного участка набора высоты.S is the distance traveled by the aircraft from the end of the runway, and the actual climb gradient can also be determined for a curved climb path in the presence of satellite-based approach and take-off control systems on the aircraft using the MMR equipment based on the analysis of the current take-off and airborne climb parameters.
Модуль 58 выдает управляющие команды на продолжение/прекращение взлета, увеличение/уменьшение угла тангажа на воздушном участке взлетной дистанции, а также директорную команду по углу тангажа на подъем передней стойки, отрыв и безопасный набор высоты. При этом угол тангажа определяется как: ϑ=Θфакт+αфакт,
где Θфакт угол наклона ВПП к плоскости истинного горизонта при разбеге МВС по ВПП иwhere Θ the fact the angle of inclination of the runway to the plane of the true horizon during the take-off run along the runway and
угол наклона траектории к плоскости истинного горизонта на воздушном участке взлетной дистанции; the angle of inclination of the trajectory to the plane of the true horizon in the air section of the take-off distance;
αфакт - фактический угол атаки.α fact - the actual angle of attack.
Если фактические величины углов тангажа составляют ϑПСТ; ϑОТР, ϑ2≥ϑдоп, где ϑдоп - конструктивный параметр МВС, предотвращающий хвостовой удар фюзеляжа о ВПП, модуль 58 выдает с динамическим и статическим упреждением управляющую команду «ТАНГАЖ УМЕНЬШИТЬ». Таким образом, модули 52, 58 ЦБВС 13 вырабатывают для отображения на индикаторах БИКВПП параметры динамики разбега, контролирующие темп роста скорости, боковое уклонение МВС от оси ВПП, пройденное расстояние с момента старта, рассчитывают величину сбалансированной дистанции разбега, директорные (командные) углы тангажа на подъем передней стойки, отрыв, доразгона МВС до скоростей V2, V3, V4, и управляющие команды на продолжение/прекращение взлета в зависимости от соответствия/несоответствия параметров динамики разбега, приведенных выше, требованиям РЛЭ по обеспечению безопасного взлета. Эти же модули на воздушном участке взлетной дистанции контролируют фактические градиенты набора высоты и вырабатывают управляющие команды на уменьшение/увеличение угла тангажа, предназначенные для предотвращения столкновения с подстилающей поверхностью и искусственными препятствиями на ней и сваливания из-за превышения углов атаки допустимых величин в зависимости от конфигурации механизации МВС на воздушном участке взлетной дистанции.If the actual pitch angle is ϑ PST ; ϑ OTR , ϑ 2 ≥ϑ add , where ϑ add is the structural parameter of the MVS, which prevents the fuselage from striking the runway,
Работа модуля 53 высотно-скоростных и метеорологических параметровThe operation of the module 53 high-speed and meteorological parameters
Данный модуль предназначен для определения взлетных скоростей, величины темпа роста скорости с учетом реальных метеорологических условий взлета, а также выдачи экипажу на экраны БИКВПП информации о расчетных (прогнозируемых) величинах взлетных скоростей и выдачи метеорологической информации P0; t0; tH; Uраз; Uв; Uп; Uб. На вход модуля 53 от ИКВСиМП 20 в реальном режиме времени поступают: Нбар; Р0; РН; t0; tH; α; β, а от блока БПиНП 21 - WN, WE, γ, ψ, ϑ. Модуль 53 взаимодействует с модулем 58 по внутренней системной шине 66 ЦБВС 13, в базе данных которого хранятся зависимости: Uв; Uп; Uб=f (КСЦ и технические характеристики покрытия ВПП) для данного типа ВС. Модуль 58 решает логическую задачу, и если в момент занятия исполнительного старта возникают условия, когда:This module is intended for determining take-off speeds, speed growth rate taking into account real meteorological conditions of take-off, as well as for issuing crew information on calculated (forecasted) take-off speeds and issuing meteorological information P 0 ; t 0 ; t H ; U times ; U in ; U p ; U b At the input of the module 53 from
то данный модуль вырабатывает управляющую команду «К ВЗЛЕТУ НЕ ГОТОВ», а при разбеге МВС по ВПП, в случае внезапного выполнения условия (1) вырабатывает управляющую команду «ВЗЛЕТ ПРЕКРАТИТЬ», которая отображается в красном проблесковом режиме на индикаторах БИКВПП и дублируется речевой информацией аналогичного содержания исполнительными устройствами БСАС 15.then this module generates a control command “FOR TAKEOFF ARE NOT READY”, and when the MVS takes off on the runway, if condition (1) is suddenly met, it generates a control command “TAKE OFF TAKE OFF”, which is displayed in red flashing mode on the BIKVPP indicators and is duplicated by speech information similar content
Работа модуля 54 летно-технических характеристик МВСThe operation of the module 54 flight performance of the aircraft
Данный модуль предназначен для расчета прогнозируемых параметров динамики движения МВС с учетом его аэродинамических особенностей, а именно: различных взлетных конфигураций механизации крыла (предкрылков, закрылков), стабилизатора, фактического взлетного веса, фактических метеорологических условий на аэродроме вылета, фактического технического состояния ВПП (РДР, РДПВ, РДВ, КПТ, Ксц и с учетом вида покрытия ВПП), технического состояния МВС (перечень неисправностей, с которыми разрешен взлет), тяги двигателей, опасных факторов окружающей среды: наличие условий для обледенения, ливневых осадков, сдвига ветра. Поскольку величина продольного ускорения на разбеге является функцией тяги силовых установок, полетного веса, приборной скорости, аэродинамических коэффициентов, коэффициента трения в соответствии с выражением для ускорения:This module is designed to calculate the predicted parameters of the dynamics of the movement of the aircraft taking into account its aerodynamic features, namely: various take-off configurations of wing mechanization (slats, flaps), stabilizer, actual take-off weight, actual meteorological conditions at the departure aerodrome, the actual technical condition of the runway (DDR, RDPV, RDV, KPT, K ss and taking into account the type of runway covering), the technical condition of the aircraft (list of malfunctions with which take-off is allowed), engine thrust, environmental hazards th environment: conditions for icing, rainfall, wind shear. Since the magnitude of the longitudinal acceleration on the take-off is a function of the thrust of the power plants, flight weight, instrument speed, aerodynamic coefficients, and the friction coefficient in accordance with the expression for acceleration:
, ,
где - ускорение на разбеге;Where - acceleration on the take-off;
g - ускорение силы тяжести;g is the acceleration of gravity;
Р - суммарная тяга двигателей;P is the total thrust of the engines;
f - коэффициент силы трения пневматиков шасси о ВПП;f is the coefficient of friction force of the pneumatics of the chassis about the runway;
cxα - коэффициент лобового сопротивления, зависящий от угла атаки;c xα is the drag coefficient depending on the angle of attack;
cyα - коэффициент подъемной силы;c yα is the lift coefficient;
ρ - плотность воздуха;ρ is the air density;
V - приборная скорость;V is the instrument speed;
S - суммарная площадь крыла;S is the total wing area;
m - масса МВС,m is the mass of the MVS,
то для определения расчетных параметров динамики разбега, а именно: ускорения разбега , прогнозируемых взлетных скоростей V1; Vп.ст; Vотр; V2; V3; V4, a также для определения длины разбега Lразб и времени разбега (продолжительность разбега) tразб используются известные алгоритмы, изложенные в РЛЭ конкретного типа МВС или аналитические выражения, приведенные в источниках информации Котик М.Г. Динамика взлета и посадки самолетов. М.: Машиностроение, 1984. 256 с. Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Аэродинамика самолета. Динамика продольного и бокового движения. М.: Машиностроение, 1978. 349 с.]. Ввиду их громоздкости формулы не приводятся.then to determine the calculated parameters of the dynamics of the take-off run, namely: take-off acceleration predicted take-off speeds V 1 ; V p ; V neg ; V 2 ; V 3 ; V 4, a determination as to the length of runway L dil time and run (the duration of start) t dil uses known algorithms contained in the RLE particular type MFR or analytical expression given in the information sources Kitten MG Dynamics of takeoff and landing of aircraft. M.: Mechanical Engineering, 1984. 256 p. Byushgens G.S., Studnev R.V. Aerodynamics of the aircraft. Dynamics of longitudinal and lateral movement. M.: Mechanical Engineering, 1978. 349 p.]. Due to their cumbersome formulas are not given.
Определение и расчет допустимой величины рассогласования, прогнозируемой и фактической воздушной и путевой скоростей разбегаDetermination and calculation of the allowable value of the mismatch, the predicted and actual air and ground speed
Знания законов нарастания скорости в процессе разбега по ВПП, а именно, аналитических зависимостей для определения скоростей V1; Vпст; Vотр; V1 позволяют спрогнозировать величины скоростей в зависимости от длины разбега и продолжительности разбега, а модули 52, 53, 54 ЦБВС 13 определяют их фактические величины в реальном режиме времени и дополнительно строят зависимости ; , а также LСБАЛ. В этом случае появляется рассогласование потребных и фактических скоростей разбега ; , которое не обязательно опасно даже при отрицательном его значении на всем протяжении разбега МВС, но эта величина должна стремиться к нулю или сменить свой знак на положительный, по крайней мере, не позже, чем за 3 с до достижения МВС скорости V1. Вероятность проявления таких рассогласований весьма велика и может достигнуть 95% случаев взлетов МВС. Оно сильно зависит от технического состояния МВС и неблагоприятного влияния ВВФ (факторы состояния ВПП и окружающей среды, сверхнормативная загрузка МВС, ошибки экипажа на разбеге), отсюда следует необходимость построения закона ограничения таких отклонений. В данной заявке предлагается использовать способа построения ограничений величин ΔWдоп; ΔVдоп, а разработчику МВС отнормировать эти величины независимо от ВВФ, по крайне мере, их максимально допустимые величины на середине участка разбега и в момент принятия решения на продолжение/прекращение взлета. Для этих целей используется алгоритм определения величины рассогласования скоростей, приведенный на Фиг.6. На ней показаны графики изменения Vрасч=f(Lразб) (синяя сплошная), и теоретически возможные развития Vфакт (тонкие прерывистые), толстая прерывистая - минимально допустимое развитие Vфакт. Теория этого способа заключается в анализе всех теоретически допустимых кривых по законам увеличения скорости разбега Vразб=f(Lразб). Например, могут быть использованы формульные зависимости для определения скоростей V1; Vп.ст; Vотр; V2, приведенных в источниках информации Котик М.Г. Динамика взлета и посадки самолетов. М.: Машиностроение, 1984. 256 с.; Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Аэродинамика самолета. Динамика продольного и бокового движения. М.: Машиностроение, 1978. 349 с., или использованы алгоритмы определения этих же скоростей, изложенные в РЛЭ данного типа МВС для множества ВВФ и построено семейство кривых Vpaзб=f(Lpaзб).Knowledge of the laws of increase in speed during runway take-off, namely, analytical dependencies for determining speeds V 1 ; V pst ; V neg ; V 1 allow you to predict the magnitude of the speeds depending on the length of the take-off and the duration of the take-off, and
Для построения функциональной зависимости Vpaзб=f(Lразб) используется следующая зависимость для расчета длины разбега до достижения скорости подъема передней стойки:To build the functional dependence V razb = f (L ras ) the following dependence is used to calculate the take-off length until the front strut lifting speed is reached:
Или, заменив величину ускорения jx1 на выражение:Or, replacing the acceleration value j x1 with the expression:
получим: , a также зависимость воздушной скорости от длины разбега на участке от момента старта до достижения скорости Vп.см:we get: , and also the dependence of the air speed on the take-off length in the section from the moment of launch to reaching the speed V p.cm :
На втором участке разбега МВС от Vп.ст до Vотр прогнозируемая скорость определяется как:In the second portion takeoff MFR from V to V p.st Neg target velocity is defined as:
Данные выражения позволяют построить зависимость прогнозируемой воздушной скорости разбега от дистанции разбега (длины разбега с момента старта). Аналогично могут быть построены зависимости прогнозируемой путевой скорости разбега от дистанции разбега. Но в этом случае возникает необходимость учета попутной и встречной составляющих скорости ветра. Таким образом, создаются предпосылки для определения величины рассогласования воздушных и путевых скоростей на всем участке разбега от его начала и до скорости отрыва, которые являются основанием для принятия решения на продолжение или прекращение взлета. Анализ позволяет выбрать предельную кривую (толстая прерывистая линия на Фиг.6).These expressions make it possible to construct the dependence of the predicted take-off air speed on the take-off distance (take-off length from the start). Similarly, the dependences of the predicted running take-off speed on the take-off distance can be constructed. But in this case, it becomes necessary to take into account the associated and oncoming components of the wind speed. Thus, prerequisites are created for determining the discrepancy between air and ground speeds over the entire take-off run from its start to the separation speed, which are the basis for deciding whether to continue or stop take-off. The analysis allows you to select the limit curve (thick dashed line in Fig.6).
Все рассогласования, заключенные в эти границы, допускаются в летной эксплуатации, другие отклонения ниже толстой прерывистой линии являются неприемлемыми в летной эксплуатации. Кривые выше синей сплошной линии являются весьма привлекательными. Однако на практике требуется ограничение теоретически обоснованных допусков величин ΔW и ΔV, т.е. их нормирование с учетом коэффициентов безопасности.All discrepancies enclosed within these limits are allowed in flight operation, other deviations below the thick dashed line are unacceptable in flight operation. The curves above the blue solid line are very attractive. However, in practice, it is necessary to limit theoretically valid tolerances of ΔW and ΔV, i.e. their rationing taking into account safety factors.
В соответствии с вышеизложенными материалами для обеспечения функционирования режима контроля разбега необходимо иметь множество данных, а именно: технические, высотно-скоростные, навигационные характеристики МВС, фактические метеорологические параметры окружающей среды, фактические технические характеристики аэродрома.In accordance with the above materials, to ensure the operation of the take-off control mode, it is necessary to have a lot of data, namely: technical, high-speed, navigation characteristics of the aircraft, actual meteorological parameters of the environment, actual technical characteristics of the airfield.
Для решения указанных задач на вход модуля 54 ЦБВС 13 поступает информация: с модуля 55 аэродинамики - аэродинамические коэффициенты Сxa, Cya, зависящие в свою очередь от текущих углов атаки (приборной скорости), текущего положения механизации крыла (закрылков, предкрылков); с модуля 56 тяги СУ - информация о тяге силовых установок по косвенным параметрам - частоты вращения валов компрессоров высокого и низкого давлений или информации от индикаторов крутящего момента - ИКМ для турбовинтовых силовых установок; с модуля 57 базы данных аэродрома вылета - технические характеристики аэродрома вылета, а именно: величины РДР, РДПВ, РДВ, КСЦ, чистый градиент набора высоты ηчис;, с модуля 53 - параметры окружающей среды и фактические продольные и попутные составляющие скорости ветра, а также фактическая воздушная скорость разбега, а от блоков БП и НП 21 и БМРК СНС-ССС 19 - информация о фактических составляющих путевой скорости продольной Wx и поперечной Wz. Модуль 54 через системную шину 66 ЦБВС 13 взаимодействует с модулем 58, в котором хранятся базы данных ΔVдоп; ΔWдоп.To solve these problems, information is received at the input of module 54 of the central air-breathing aircraft 13: aerodynamics module 55 — aerodynamic coefficients С xa , C ya , which in turn depend on the current angles of attack (instrument speed) and the current position of wing mechanization (flaps, slats); from the module 56 thrust SU - information on the thrust of the power plants by indirect parameters - the frequency of rotation of the shafts of the compressors high and low pressure or information from the indicators of torque - PCM for turboprop power plants; from module 57 of the departure aerodrome database — the technical characteristics of the departure aerodrome, namely: the values of DDR, RDPV, RDV, K SO , net climb gradient η number ; , from module 53 - environmental parameters and the actual longitudinal and associated components of the wind speed, as well as the actual air take-off speed, and from the BP and
При этом модуль 54 строит прогнозируемые зависимости: Vразб=f(tразб) или Vразб=f(Lразб)Vразб=f(LОСТ ДО конца ВВП), в пересечении которых определяются величины V1 и Lсбал, а также или после достижения МВС скорости 100 км/ч, или строит зависимости:In this case, module 54 builds the predicted dependencies: V sc = f (t sc ) or V sc = f (L sc ) V sc = f (L OST TO the end of GDP ), at the intersection of which the values V 1 and L crashed , and also or after reaching the MVS speed of 100 km / h, or builds dependencies:
WРАЗБ=f(tразб) или Wразб=f(Lразб), Lпрер=f(Vразб), Lпрод=f(Vразб), пересечение которых также определяют величину V1 и Lсбал. Величина V1 может быть также получена с помощью алгоритмов использования номограмм, приведенных в РЛЭ ВС.W RAZB = f (t times ) or W times = f (L times ), L prer = f (V times ), L prod = f (V times ), the intersection of which also determine the value of V 1 and L failed . The value of V 1 can also be obtained using the algorithms for using the nomograms given in the flight manual.
Модули 52, 53, 54 по системной шине 66 ЦБВС 13 взаимодействует с модулем 58, в котором хранится база данных зависимостей величин ; , базы данных нормируемых величин или , таблица зависимостей ±Δzдоп=f(SПРОЙД или SОСТ до конца ВПП) или ±zдоп=f(Vразб), а также могут храниться отнормированные величины или величина для данного типа МВС.
Модуль 55 аэродинамики рассчитывает аэродинамические коэффициенты CX, CY, зависящие в свою очередь от текущих углов атаки или приборной скорости. CX, CY=f[α(V)] и текущего положения механизации крыла, информация о которых поступает на вход модуля 55 аэродинамики от ОСС, а информация о текущих приборной скорости V и углах атаки α поступает от модуля 53 по системной шине 66 ЦБВС 13.The aerodynamics module 55 calculates the aerodynamic coefficients C X , C Y , which in turn depend on the current angles of attack or instrument speed. C X , C Y = f [α (V)] and the current position of the wing mechanization, information about which is input to the aerodynamics module 55 from the OSS, and information about the current instrument speed V and angles of attack α is received from the module 53 via the
Модуль 56 тяги силовых установок определяет тягу двигателей для фактических атмосферных условий аэродрома вылета. Тяга двигателя рассчитывается в зависимости от различных режимов, устанавливаемых рычагом управления двигателями РУД (чрезвычайный, взлетный, номинальный, крейсерские режимы, полетный малый газ, земной малый газ). Модуль тяги воспринимает информацию Р0; t0; tH; Vприб; Uв; Uп; Uб от модуля 53 ЦБВС 13, а информацию о положении РУД двигателей от ОСС левого и правого бортов и выдает в модуль 54 ЦБВС 13 информацию о тягах СУ в виде косвенных параметров частоты вращения валов компрессоров высокого и низкого давлений для турбореактивных двигателей и в виде величины давления в каналах измерения крутящего момента для турбовинтовых двигателей - ИКМ. Модуль 56 взаимодействует с модулем 58, где хранится база данных тяг силовых установок, и в случае недостаточности (пониженной тяге) одной или нескольких силовых установок несоответствующему положению РУД-ов модуль 58 на этапе разбега МВС до скорости V1 вырабатывает управляющую команду: «ТЯГА СУ МАЛА», «ПОЛОЖЕНИЕ РУД ПРОВЕРЬ», и если после установки РУД во взлетное положение тяги СУ не восстанавливаются, вырабатывается управляющая команда - «ВЗЛЕТ ПРЕКРАТИТЬ».Powertrain thrust module 56 determines thrust of the engines for the actual atmospheric conditions of the departure aerodrome. The engine thrust is calculated depending on the various modes set by the throttle control lever of the ore (emergency, take-off, nominal, cruising modes, low-speed flight gas, low-temperature earth gas). The traction module receives information P 0 ; t 0 ; t H ; V arr ; U in ; U p ; U b from module 53 of
Модуль базы данных 57 содержит: улучшенную мировую базу данных аэродромов и их технические характеристики, приведенные в таблице 1, SVS - синтезированные 3D схемы МС, РД, ВПП, схемы выхода, подхода и захода на посадку, например, фирмы Jeppsen, a также улучшенную мировую базу данных рельефа подстилающей поверхности EGPWS фирмы Collins или фирмы Garmin. Улучшенная мировая база данных рельефа подстилающей поверхности (EGPWS), отличается тем, что в ней заранее рассчитаны величины безопасных высот (Нбез) для визуальных правил полетов (ПВП) и правил полетов по приборам (ППП) с сигнализацией достижения MB С Нбез, выполненной с упреждением в зависимости от характера рельефа местности (равнинная, холмистая, горная и горная с абсолютной высотой гор более 1000 м; 2000 м) с оценкой рельефа местности впереди МВС в радиусе не менее 40 морских миль и в пределах установленных коридоров воздушных трасс при полетах по заданным маршрутам, в зонах взлета и посадки (схемы подхода, снижения, захода на посадку и выхода набора высоты). При выполнении полетов вне трасс и воздушных коридоров, маловысотных полетов оценка рельефа подстилающей поверхности осуществляется в радиусе 40 морских миль от местоположения МВС.Database module 57 contains: an improved world database of aerodromes and their technical characteristics shown in Table 1, SVS - synthesized 3D schemes of MS, RD, runway, exit, approach and approach schemes, for example, of Jeppsen company, as well as an improved world Collins or Garmin EGPWS surface elevation database. The improved global underlying surface topography database (EGPWS) is distinguished by the fact that it has previously calculated safe altitudes (N without ) for visual flight rules (PVP) and instrument flight rules (IFP) with an alarm to reach MB С Н without , performed with a lead depending on the nature of the terrain (plain, hilly, mountain and mountain with an absolute mountain height of more than 1000 m; 2000 m) with an assessment of the terrain in front of the AIM within a radius of at least 40 nautical miles and within the established corridors of airways during flight x on the specified routes in the takeoff and landing zones (scheme approach, descent, approach and landing release climb). When flying off-pistes and air corridors, low-altitude flights, the relief of the underlying surface is assessed within a radius of 40 nautical miles from the location of the aircraft.
При этом перед каждым вылетом от УВВ 65 со съемного загрузочного модуля СЗМ 14 или УВВ сенсорных экранов БИКВПП вручную в вычислитель ЦБВС 13 вводятся фактические, технические характеристики аэродромов вылета, предупреждения NOTAM, SNOTAM. При наличии на аэродроме вылета системы ACARS, а на борту МВС приемных блоков ACARS, ввод информации о фактических параметрах ВПП, фактической погоде, данные по коммерческой загрузке МВС вводятся автоматически наземными службами аэропорта вылета после их тщательной сверки.At the same time, before each departure from the air-
Модуль 58 анализа и принятия решений, предназначен для формирования информационных признаков эксплуатационных режимов полета и возникновения опасной ситуации. Здесь выделяются признаки идентификации распознавания контролируемых параметров полета и действующих возмущений по критерию допустимых в летной эксплуатации значений. Среди признаков идентификации: состояние МВС, параметры СУ и систем ВС - органов управления, положения механизации, систем торможения, электроснабжения, гидравлики, топливной, противопожарной, противообледенительной, кондиционирования и др., а также действующих возмущений ВВФ по критериям соответствия/несоответствия требованиям РЛЭ ВС. Выходные данные модуля 58 по системной шине 66 и сетевой информационно-управляющей системе 12 поступают на входы индикаторов БИКВПП и на вход БСАС 15 и используются экипажем и САУ при штурвальном управлении на разбеге и автоматическом управлении МВС на других этапах полета. В этом модуле оценивается вероятность появления опасных ситуаций, связанных с отказами СУ и их недостаточной тяги для безопасного взлета и отказами систем МВС, а также с пожаром при разбеге по ВПП до достижения МВС скорости V1, оценивается возможность возникновения внештатной ситуации, опасной для продолжения взлета. Выходные данные систем поступают на первый вход модуля 58 анализа и принятия решений, на второй вход которого поступает информация с модулей 57 базы данных аэродромов. Модуль 58 содержит блоки базы данных 59, 60, 61, 62, 63, в которых расположены в порядке, удобном для применения, базы данных: СУ, систем МВС, пилотажных, навигационных параметров и нормируемых параметров динамики разбега МВС по ВПП, определяющих безопасность текущего режима полета МВС в зависимости от их допустимых значений в эксплуатации. Здесь же хранятся базы данных допустимых значений ВВФ, базы данных летных ограничений МВС, базы данных по эксплуатации МВС в нормальных условиях и в особых случаях полета. Модуль 58 содержит блок УК 62 формирования управляющих команд, в котором используются методы аналитического и логического анализа. При этом оценивается возможность безопасного продолжения/прекращения взлета не только по параметрам V1 с оценкой возможности достижения на дистанции разбега не далее, чем LСБАЛ, но и по нормируемым параметрам для взлета: СУ, систем МВС (перечнем неисправностей, с которыми разрешается взлет), пилотажным, навигационным параметрам, параметрам ВВФ, техническим характеристикам аэродрома, а именно: базам данных режимов в работы силовых установок в зависимости от положения РУДов, минимальной тяги двигателей, с которыми возможен безопасный взлет, базам данных по эксплуатации систем при отказах с рекомендациями их локализации или резервирования, параметрам динамики разбега, а именно: боковому отклонению от осевой линии на разбеге, темпу роста воздушной скорости или нормированной величины путевой скорости разбега в зависимости от пройденного расстояния (времени) с точки старта; величине рассогласования расчетной и фактической скоростей разбега в зависимости от дистанции разбега или времени разбега; оценке возможности достижения скорости V2 в пределах РДР; нормированием величин углов тангажа на подъем передней стойки, отрыв и доразгона до скоростей V2, V3, V4, нормированием параметров на воздушном участке взлетной дистанции (чистого градиента набора высоты, допустимых углов атаки и скольжения, в том числе в зависимости от различной взлетной конфигурации механизации крыла); параметрам продольной и боковой скорости ветра в зависимости от технического состояния ВПП. Поскольку на процесс взлета накладывается большое число ограничений по пилотажным параметрам, приведенным в таблице 1, взаимосвязанных между собой как аэродинамическими особенностями МВС, состоянием ВПП, и окружающей среды, эти ограничения определяют безопасную область эксплуатации МВС на взлете. В этом случае зависимость ограничений пилотажных параметров от внешних условий, состояния ВПП и технического состояния МВС, конструктивных и аэродинамических характеристик можно оценить системой уравнений вида:
αдоп=f1[Vпр, m, Н, n (nx, ny, nz), ωz, β, √i … Ux, Uz];α add = f 1 [V ol , m, H, n (n x , n y , n z ), ω z , β, √ i ... U x , U z ];
γдоп=f2[Vпр, m, H, n (nx, ny, nz), ωx, √I … Ux, Uz];γ add = f 2 [V ol , m, H, n (n x , n y , n z ), ω x , √ I ... U x , U z ];
; ;
. .
ϑдоп=f5(Vпр, САХ, m, ωz, √I …);ϑ add = f 5 (V ol , SAX, m, ω z , √ I ...);
ηдоп=f6(Vпр, m, HПРЕП, HИСКУС.ПРЕП, PСУ, tНВ, схемы SID, …, Ux, Uy Uz);η add = f 6 (V pr , m, H PREP , H ART. PREP , P SU , t HB , SID schemes, ..., U x , U y U z );
Δzдоп=f7(Vpaзб, m, LВПП, SВПП, РДР, РДПВ, ax, ωy, …, Ux, Uz);Δz add = f 7 (V razb , m, L runway , S runway , DDR, RDPV, a x , ω y , ..., U x , U z );
; ;
Vдоп=f9(VСВАЛ, LПРЕР, LСБАЛ, Vδ max, αдоп);V add = f 9 (V SVAL , L PREV , L SBAL , V δ max , α add );
; ;
где αдоп, γдоп, ϑдоп, , ηдоп, Δzдоп, , Vдоп, , ΔПУразб - допустимые значения контролируемых параметров при летной эксплуатации данного типа МВС;where α extra , γ extra , ϑ extra , , η add , Δz add , V add , ΔPU dil - possible values of the controlled parameters during flight operations of this type MFR;
m - масса МВС;m is the mass of the MVS;
√i - конструктивный параметр, в том числе учитывающий различные сочетания положения механизации крыла, положения РУД СУ.√ i - design parameter, including taking into account various combinations of the position of the wing mechanization, the position of the throttle control system.
Информация о границах безопасной области эксплуатации МВС на этапе «ВЗЛЕТ», а также об изменении уровня безопасности полетов в возникших нештатных ситуациях из-за ошибок экипажа, отказов техники и неблагоприятного воздействия ВВФ, хранится в виде таблиц или в виде графических зависимостей, приведенных выше уравнений, которые необходимы для принятия решения по предотвращению АП на этапе «ВЗЛЕТ», в базе данных модуля 58. В этом случае модуль 58 решает задачу диагностики СУ и систем ВС, непосредственно влияющих на безопасность взлета, а также определяет границы допустимых значений в эксплуатации пилотажных и навигационных параметров в соответствии с выражениями:Information about the boundaries of the safe operating area of the aircraft at the TAKEOFF stage, as well as about changes in the level of flight safety in emergency situations due to crew errors, equipment failures and adverse effects of the WWF, is stored in the form of tables or in the form of graphical dependencies of the above equations , which are necessary for making a decision on the prevention of AS during the “TAKEOFF” stage, in the database of
yi=y(xi), гдеy i = y (x i ), where
yi - измеряемый параметр;y i is the measured parameter;
xi - состояние систем МВС и вектор состояния контролируемых пилотажных, навигационных параметров, параметров ВВФ и технического состояния аэродрома.x i - the state of the aircraft systems and the state vector of the controlled flight and navigation parameters, parameters of the WWF and the technical condition of the airfield.
Каждой измеряемой величине yi устанавливается логическая переменная Bi - TRUE (параметр в допуске); принимающая фиксированные значен: - FALSE (параметр вне допуска).A logical variable B i - TRUE (parameter in tolerance) is set for each measured quantity y i ; The host fixed value is: - FALSE (parameter out of tolerance).
Причем имеется база данных, J=J(y, x) - поле допустимого значений величин вектора Moreover, there is a database, J = J (y, x) - the field of permissible values of the vector
В модуле 58 с помощью логической переменной Bi и зависимостей yi=y(xi) и J=J(y, x) формируется логическая функция F(yi, Bi), по значениям которых производится оценка технического состояния СУ и систем МВС, оценка параметрической пилотажной, навигационной информации, информации по ВВФ и технического состояния аэродрома на соответствие требованиям РЛЭ по обеспечению безопасности на этапе «ВЗЛЕТ».In
С целью повышения эффективности аварийно-предупреждающей сигнализации может быть использован алгоритм работы, реализованный в модуле 58 с динамическим и статическим и упреждениями срабатывания сигнализации контролируемых параметров, вырабатываемых разрабатываемыми блоками БИСИП МВС и системами ИКБО МВС, позволяющими экипажу заранее предпринять управляющие воздействия, чтобы не допустить выхода МВС на критические и закритические режимы полета, и которые визуально отображаются на индикаторах БИКВПП и дублируется звуковыми тональными сигналами (ЗТС) или речевой информацией (РИ), звуковыми сигналами сильного привлекающего действия (ЗССПД), визуальными сигналами сильного привлекающего действия (ВССПД) - центральными сигнальными огнями, вибротактильными сигнализаторами, установленными на органах управления МВС в зависимости от категорий опасности, приведенных в авиационных правилах АП-25 и в таблице 1.In order to increase the efficiency of the alarm system, the operation algorithm implemented in
С целью повышения эффективности каналов уведомляющей, предупреждающей и аварийной сигнальной информации используются исполнительные устройства улучшенной бортовой системы БСАС 15, функционирующие на различных физических принципах и воспринимаемые экипажем с использованием органов зрения, слуха, осязания и обоняния. С этой целью БСАС 15 выдает экипажу визуальные сигналы с использованием принципов когнитивности и искусственного интеллекта, исключая необходимость обращения экипажа к долговременной и оперативной памяти и необходимости выполнения расчетов для оценки текущей ситуации, а именно: используются цифровые счетчики-сигнализаторы, всплывающие текстовые сообщения, всплывающие индексы. При возникновении опасной ситуации из-за превышения контролируемых параметров, установленных в РЛЭ летных эксплуатационных ограничений, срабатывают ЗССПД (сирена) и ВССПД (ЦСО желтого и красного цветов).In order to increase the efficiency of the channels of notification, warning and emergency signaling information, actuators of the
В соответствии с логикой работы блока 59 модуля 58 срабатывает управляющая команда (УК) «ВЗЛЕТ ПРОДОЛЖИТЬ/ПРЕКРАТИТЬ», при отказах жизненно важных систем МВС, непосредственно влияющих на безопасный взлет (отказ СУ, пожар СУ, пожар на МВС, отказ управления, неустановка механизации во взлетную конфигурацию для сложившихся условий взлета, взлет на стояночном тормозе и др., определенные в соответствии с требованиями РЛЭ), а также при несоответствии параметров динамики разгона МВС прогнозируемым (расчетным) значениям на этапе разгона до достижения им скорости V1.In accordance with the logic of operation of
БСАС 15 представляет высокоинтегрированную интеллектуальную систему информационной поддержки когнитивной деятельности экипажа, управляемую ЦБВС 13 левого и правого бортов и содержащую источники сигнализации различного физического принципа действия: звуковой тональной сигнализации ЗТС, речевой информации РИ, звуковой сигнализации сильного привлекающего действия ЗССПД, визуальной сигнализации, выполненной с применением когнитивной графики, в том числе визуальные сигнализаторы сильного привлекающего действия ВССПД, а также вибротактильные сигнализаторы, используемые при выходе МВС на воздушном участке взлетной дистанции на максимально допустимые углы атаки и скольжения и при энергичном (излишнем) торможении тормозных колес на разбеге и на пробеге. На этапе набора высоты экипаж реагирует на сигналы срабатывания БСАС 15 включением на МФИ 6 формата отображения страницы отказавшей системы, и выполняет предписание, изложенное в аварийном перечне соответствующего индикатора. Однако, в отличие от стандартных БСАС, БСАС 15 совместно с ЦБВС 13 левого и правого бортов контролирует дополнительно пилотажно-навигационные параметры на всех этапах и режимах полета. Алгоритм контроля пилотажных и навигационных параметров на этапе «ВЗЛЕТ» может быть реализован в отличие от приведенного выше так же, как в алгоритмах работы каналов сигнализации, приведенных в таблице 1, или как показано в источнике информации Солдаткин. В.М. Методы и средства построения бортовых информационно-управляющих систем обеспечения безопасности полета. Казань: Изд-во Казан. Гос. Техн. Ун-та, 2004 г. 350 с. с динамическим и статическим упреждениями срабатывания сигналов аварийной, предупреждающей и уведомляющей категорий, что значительно облегчает экипажу процедуру вывода МВС из особой ситуации полета в нормальный режим. Алгоритмы управления МВС в особых ситуациях, связанных с отказами СУ и систем, могут быть реализованы в соответствии с п.3.4 «Синтез алгоритмов управления в особых ситуациях, связанных с отказами техники» и п.3.5 «Алгоритмы принятия решений в особых ситуациях» Солдаткин. В.М. Методы и средства построения бортовых информационно-управляющих систем обеспечения безопасности полета. Казань: Изд-во Казан. Гос. Техн. Ун-та, 2004 г. и базой данных 63 модуля 58 ЦБВС 13 экспертно-советующей системы оценки особых ситуаций, возникающих на этапе «ВЗЛЕТ», с выдачей рекомендаций экипажу по способам предотвращения АП и локализации аварийной ситуации.
Модуль 58 анализа и принятия решения ЦБВС 13 содержит в своем составе расширенную базу данных (59, 60, 61, 62, 63), а именно:
- эксплуатационных летных характеристик МВС, соответствующей данным РЛЭ и требованиям аэродинамики для данного типа МВС;- operational flight characteristics of the aircraft, corresponding to the data of the flight manual and aerodynamics requirements for this type of aircraft;
- базу данных конфигураций механизации крыла и оперения;- database of configurations of wing mechanization and plumage;
- базу данных максимально допустимых вертикальных скоростей снижения и базу данных минимальных безопасных высот для выполнения полетов по приборам и для визуальных полетов;- a database of the maximum allowable vertical descent rates and a database of minimum safe altitudes for instrument flights and visual flights;
- базу данных летных ограничений судна;- database of flight restrictions of the vessel;
- базу данных максимально допустимых отклонений от курса и глиссады при заходе на посадку по точным и не точным системам;- a database of the maximum permissible deviations from the course and glide path when approaching on accurate and inaccurate systems;
- базу данных по действиям экипажа во внештатных и аварийных ситуациях, соответствующих требованиям РЛЭ и Федеральным авиационным правилам подготовки и выполнении полетов в воздушном пространстве РФ (Европейском воздушном пространстве и других стран);- a database of crew actions in emergency and emergency situations that meet the requirements of the Flight Manual and the Federal Aviation Rules for the preparation and execution of flights in the airspace of the Russian Federation (European airspace and other countries);
- базу данных максимально допустимых взлетных/посадочных весов для минимальных располагаемых длин ВПП, максимальных температур аэродрома вылета, максимальных высот аэродромов и минимальных давлений окружающей среды. А при промежуточных значениях температуры наружного воздуха, превышения высоты аэродрома над уровнем моря, давления атмосферного воздуха, фактического ветра, максимально допустимые взлетные/посадочные веса определяются в соответствии с РЛЭ данного типа МВС.- a database of the maximum allowable take-off / landing weights for the minimum available runway lengths, maximum temperatures of the departure aerodrome, maximum heights of the aerodromes and minimum environmental pressures. And at intermediate values of outdoor temperature, excess of the height of the airfield above sea level, atmospheric pressure, actual wind, the maximum allowable take-off / landing weights are determined in accordance with the RLE of this type of aircraft.
Базы данных хранятся на борту МВС в виде флэш-памяти, а также могут храниться на удаленном компьютере операторов службы организации воздушного движения (ОрВД) и могут передаваться на графические дисплеи БИКВПП через беспроводную технологию телекоммуникационных систем.Databases are stored on board the MVS in the form of flash memory, and can also be stored on the remote computer of the air traffic services (ATM) operators and can be transferred to the BIKVPP graphic displays through the wireless technology of telecommunication systems.
Модуль 58 анализа и принятия решений содержит также модуль 63 экспертных систем, который в свою очередь содержит ряд подсистем, которые в процессе накопления опыта эксплуатации могут наращиваться. Первая экспертная система модуля 63 взаимодействует с блоками определения параметров динамики взлета и контролирует: выход МВС на ВПП на осевую линию с оценкой дистанции установки МВС от торца ВПП не далее Sдоп; оценивает величину бокового отклонения на разбеге ±ΔZдоп=ΔZпред-5 - боковое отклонение от осевой линии на исполнительном старте и при разбеге до достижения скорости V1; возможность достижения скорости V1 на дистанции разбега, не далее, чем LСБАЛ. Кроме того, оценивает возможность продолжения/прекращения взлета из-за отказов СУ и систем МВС; возможность возникновения особых случаев полета из-за опасного ВВФ. Первая экспертная система также контролирует процесс разбега на участке, начиная с Vразб=100 км или путевой скорости в диапазоне от нуля до скорости отрыва, с выработкой директорией команды на создание угла тангажа для подъема передней стойки шасси и создания директорного угла тангажа для отрыва МВС от ВПП с предотвращением при этом хвостового удара; контролирует процесс доразгона до достижения скорости V2≥1,25 VСВАЛ с командным директорным управлением угла тангажа с целью предотвращения сваливания МВС на участке набора высоты до достижения приборной скорости для уборки механизации. Модуль 63 соединен с базой знаний параметров динамики разбега и набора высоты для конкретных метеоусловий, конкретного типа и фактического технического состояния ВПП (модули 52÷57). Вторая экспертная система модуля 63 содержит блок математической модели динамики полета МВС и соединена с базой знаний математических моделей этапов взлета и выдает экипажу речевую информацию по предупреждению столкновения с подвижными/неподвижными препятствиями при движении судна по площади аэродрома и на воздушном участке взлетной дистанции. Третья экспертная система модуля 63 соединена с блоками прогноза движения МВС по ВПП после достижения скорости V1 и на воздушном участке полной взлетной дистанции с отказавшими СУ и системами судна и выдает экипажу речевую информацию по предупреждению авиационных происшествий с рекомендациями на продолжение полета до аэродромов назначения или запасных, выполнения вынужденной посадки на аэродроме вылета или на площадки, предназначенные для этих целей. Четвертая экспертная система модуля 63 содержит блок базы знаний по действиям экипажа при прекращении взлета из-за неблагоприятного влияния внешних воздействующих факторов, технических неисправностей СУ и систем МВС и возникновения особых ситуаций (отказы СУ, управления, недостаточности тяги СУ, неисправности ВПУ и подтормаживания пневматиков, пожар на СУ и системах МВС, внезапное появление препятствий на ВПП, угрожающих безопасности взлета, столкновения с препятствиями подвижными и неподвижными и др.). Пятая экспертная система модуля 63 выполнена с блоком знаний невозможности начала разбега МВС (неполная тяга СУ, неустановка механизации во взлетную конфигурацию, нерасстопорение рулей, отказ ВПУ, внезапное превышение параметров ветра установленных ограничений, внезапное ухудшение метеоусловий до метеоминимума ниже установленных ограничений).
Применение экспертных систем БИСИП МВС вызвано необходимостью улучшить информационное обеспечение членов экипажа, управляющих МВС, на этапе взлета в быстроменяющейся аэродинамической обстановке. Однако, увеличение сложности систем МВС приводит к существенному увеличению вероятности отказов и увеличению разнообразия отказов систем МВС. Практически невозможно разработать все инструктивные указания по действиям экипажа при возникновении каждого из возможных отказов. В соответствии с процедурами сертификации конкретного типа МВС подробная инструкция разрабатывается для ограниченного перечня отказов в обычных пределах летных эксплуатационных ограничений, и приводятся в РЛЭ данного типа МВС, в то время заявляемая система БИСИП МВС значительно расширяет функциональные возможности экипажа по обеспечению безопасности полетов и уменьшает зону неопределенности при принятии решений.The use of expert systems BISIP MVS is caused by the need to improve the information support of crew members managing the MVS at the take-off stage in a rapidly changing aerodynamic environment. However, an increase in the complexity of MVS systems leads to a significant increase in the probability of failures and an increase in the variety of failures of MVS systems. It is almost impossible to develop all the instructions for the crew in the event of each of the possible failures. In accordance with the certification procedures of a particular type of aircraft, a detailed instruction is developed for a limited list of failures within the usual limits of flight operating restrictions, and is given in the flight manual of this type of aircraft, while the claimed BISIP system of the aircraft greatly expands the crew’s safety capabilities and reduces the uncertainty zone when making decisions.
Логика работы экспертных систем ЦБВС 13The logic of the expert systems CBVS 13
Параметры измерительно-вычислительных блоков БСИП МВС, а также параметры других составных частей ИКБО, выработанные соответствующими вычислителями, синхронизируются с вычислителями ЦБВС 13 и поступают в базу данных модуля 58, который в свою очередь содержит базы знаний модулей 59, 60, 61, 62, 63. В базе технических знаний экспертов накапливается опыт эксплуатации данного типа МВС на основе анализа причин систематически повторяющихся АПиСИ в виде логических операций: «Если отказала ……, то необходимо……»; «Если допущено отклонение параметра ……, то необходимо ……»; «Если внезапно появился ВВФ……, то необходимо……». Модуль 58 координирует все процессы экспертной системы, объединяя в единую информационную систему поддержки экипажа (оценивает текущую ситуацию для формирования ситуационной осведомленности экипажа в текущем быстроменяющемся режиме взлета). Система управления ЦБВС позволяет пополнить базу данных, базу знаний, базу экспертных знаний по мере необходимости по мере возникновения новых АП и СИ., причины возникновения которых не были учтены ранее. Поэтому экспертные системы модуля 58 диагностирования БРЭО ИКБО, предотвращения ошибочных действий экипажа, предотвращения опасных воздействий ВВФ позволяют существенно расширить перечень задач, решаемых экипажем, контролировать большие объемы быстроменяющихся параметров, принимать правильные и своевременные решения по предотвращению АПиСИ.The parameters of the measuring and computing units of the BSIP MVS, as well as the parameters of the other components of the ICBO, developed by the corresponding calculators, are synchronized with the calculators of the central
Работа системы раннего предупреждения о возможности столкновения МВС с подстилающей поверхностью - рельефом местности и искусственными препятствиями на воздушном участка взлетной дистанции - СРПСППThe work of the early warning system about the possibility of collision of the aircraft with the underlying surface - terrain and artificial obstacles in the air section of the take-off distance - SRPSPP
Недостатки в обеспечении экипажа достоверной информацией о положении МВС в вертикальной плоскости или ее полное отсутствие часто приводят к АП на этапе взлета. Известные системы предупреждения экипажа о близости земной поверхности (Terrain Awareness And Warning System - TAWS) не обладают способностью предупреждения экипажа о возможности столкновения с рельефом местности в направлении полета, так как в них отсутствует алгоритм «впередсмотрящего».Deficiencies in providing the crew with reliable information about the position of the aircraft in the vertical plane or its complete absence often lead to missiles at the take-off stage. The well-known Terrain Awareness And Warning System (TAWS) systems do not have the ability to warn the crew about the possibility of a collision with the terrain in the direction of flight, since they do not have a forward looking algorithm.
В заявляемом устройстве СРПСПП БИСИП МВС работает совместно с аппаратурой TAWS, дополнительно используя при этом улучшенное синтезированное SD-отображение ландшафта (рельефа) подстилающей поверхности ЗКП, реализованное с помощью программно-аппаратного комплекса, например: EGPWS фирмы Honeywell (США), содержащего улучшенную базу данных рельефа подстилающей поверхности.In the inventive device SRPSPP BISIP MVS works in conjunction with TAWS equipment, additionally using an improved synthesized SD-display of the landscape (relief) of the underlying surface of the ZKP, implemented using a hardware-software complex, for example: EGPWS from Honeywell (USA), containing an improved database relief of the underlying surface.
На 3D отображение EGPWS накладываются: расчетная (прогнозируемая) траектория набора высоты (вид сбоку), с расчетными величинами полного и чистого градиентов набора высоты; фактический градиент набора высоты по данным, полученным от БПиНП 21 или БМРК СНС-ССС 19; схемы SID фирмы Jeppesen (США). При этом, если фактическая опасная траектория набора высоты, образованная из-за недостаточности угла наклона траектории к плоскости истинного горизонта (недостаточность тяги СУ, сверхнормативная коммерческая загрузка МВС, обледенение, ошибки в пилотировании из-за отсутствия информационного обеспечения экипажа и др.) пересекается с расчетной траекторией, а элементы рельефа местности с искусственными препятствиями на них, высота которых превышает плоскость фактической траектории набора высоты, продленной на удаление 50÷100 км впереди МВС, и истинная высота полета на траектории, меньше или равна безопасной высоте полета (Нбез), рассчитанной для участков набора высоты, горизонтального полета, снижения, захода на посадку, маневрирования в районе аэродрома в соответствии с Федеральными Авиационными Правилами "Подготовка и выполнение полетов (ФАП - 128) в Гражданской Авиации Российской Федерации" и введенных в действие Приказом Минтранса России от 31.07.2009 №128 (раздел «Порядок расчета безопасных высот полета»); Федеральными Авиационными Правилами Производства Полетов Государственной Авиации, утвержденными Приказом Минобороны России от 24.09.2004 №275 изображаются проблесковым красным цветом и дублируются ЗССПД. Общая ситуационная осведомленность улучшается за счет представления экипажу полной информации о пространственном положении и местоположении в вертикальной и горизонтальной плоскостях с упреждением срабатывания сигнализации об опасном сближении с рельефом и искусственными препятствиями не только под МВС, но и в направлении полета за счет применения когнитивной графики, всплывающих текстовых сообщений, ЦСС. При этом аварийно-предупреждающая визуальная сигнализация дублируется срабатыванием звукового сигнала сильного привлекающего действия. На этапе набора высоты над сложным рельефом местности используется полная прогнозируемая информация о возможности преодоления препятствий с оценкой потенциальной способности МВС набрать минимальную безопасную высоту, необходимую для преодоления препятствий и предотвращения столкновений с земной поверхностью.The following are superimposed on the 3D display of the EGPWS: the calculated (predicted) climb path (side view), with the calculated values of the full and clean climb gradients; the actual gradient of climb according to the data received from
Расчетные углы возвышения точек рельефа земной поверхности над текущем положением МВС в вертикальной плоскости впереди МВС в направлении его движения в пределах ширины воздушной трассы и с учетом возможности отклонения от ее оси ±25 км определяются в автоматическом режиме путем использования программно-аппаратного комплекса EGPWS, текущих координат местоположения и путевой скорости, углов крена, тангажа, курса, полученных с БП и НП 21 или БМРК СНС-ССС 19, с учетом скорости и направления ветра, рассчитанных ИКВСиМП 20 и с оценкой возможности преодоления препятствий на высоте не ниже Нбез, которая содержится в базе данных модуля 58 ЦБВС 13 для каждого участка маршрута полета или района полетов при выполнении специальных и внетрассовых полетов.The calculated elevation angles of the earth's surface relief points over the current position of the MVS in a vertical plane in front of the MVS in the direction of its movement within the airway width and taking into account the possibility of deviations from its axis of ± 25 km are determined automatically using the EGPWS software and hardware complex, current coordinates location and ground speed, roll angles, pitch, heading obtained from BP and
Технические данные об аэродромах вылета: характеристики ВПП; стандартные схемы МС, руления, SID; наличие препятствий и рельеф EGPWS представлены в базах данных ЦБВС 13, в соответствии с рекомендациями спецификации ARINC 424, причем для каждого ВПП имеется перечень схем вылета. Однако, взлетные характеристики МВС, изменяющиеся от фактических МУ, предупреждений NOTAM, SNOTAM накладывают ограничения на возможность выполнения той или иной схемы SID, так как вертикальный профиль SID характеризуется градиентом набора высоты, зависящим от этапов взлета и типа МВС и ВВФ (ФМУ, техническое состояние МВС, техническое состояние ВПП), а поэтому перед каждым взлетом БИСИП МВС оценивает возможность взлета по той или иной схеме.Technical data on departure aerodromes: runway characteristics; standard schemes of MS, taxiing, SID; the presence of obstacles and the relief of the EGPWS are presented in the
Формат отображения на взлетном индикаторе фактического и расчетного вертикального профиля на фоне EGPWS (вид сбоку) наиболее точно представляет субъективную оценку экипажа о положении МВС в вертикальной плоскости и предназначен для улучшения ситуационной осведомленности о вертикальном положении на всех этапах полета и раннего выявления отклонения МВС от заданной траектории набора высоты или снижения по глиссаде. Формат отображения появляется на навигационном индикаторе после отрыва МВС на высоте более 10 м и дополнительно содержит отображение символа МВС, профиль рельефа, схемы SID, схемы площадок для аварийной или экстренной посадки, курс и удаление до них. После набора высоты 400 м формат отображения на навигационном индикаторе в автоматическом режиме переходит в режим индикации навигационных параметров, который выполняется с применением когнитивных технологий и который позволяет экипажу быстро и безошибочно оценить (с первого взгляда) ситуацию в вертикальной и горизонтальных плоскостях. Комбинация параметров вертикальной и горизонтальной навигации, размещенных на КИНО 3, легко воспринимается экипажем за счет возможности сравнения фактической траектории с относительно заданной траекторией набора высоты или снижения для данного аэродрома.The display format on the take-off indicator of the actual and calculated vertical profile against the background of the EGPWS (side view) most accurately represents the crew’s subjective assessment of the vertical position of the aircraft in the vertical plane and is designed to improve situational awareness of the vertical position at all stages of flight and to early detect the deviation of the aircraft from the given trajectory climb or descent along the glide path. The display format appears on the navigation indicator after the MVS has been torn off at an altitude of more than 10 m and additionally contains the display of the MVS symbol, relief profile, SID schemes, site diagrams for emergency or emergency landing, course and removal to them. After climbing 400 m, the display format on the navigation indicator automatically switches to the navigation parameters display mode, which is performed using cognitive technologies and which allows the crew to quickly and accurately assess (at a glance) the situation in vertical and horizontal planes. The combination of vertical and horizontal navigation parameters placed on
В заявляемом БИСИП МВС может быть применен способ отображения на КПИ 1, КИНО 3 трехмерного изображения EGPWS без применения специальных очков, описанный, например, в заявке США на изобретение №2012105318, G06F 3/041, опубл. 03.05.2012, патенте США №8344911, G02F 12\00, опубл. 01.01.2013 г., ЕР 20120183027, G01C 23/00, опубл. 13.03.2013, которые предназначены для целей обеспечения экипажа повышенной ситуационной осведомленностью о характере рельефов подстилающей поверхности подстилающей поверхности закабинного пространства. Заявляемые форматы отображения информации с применением 3D изображения рельефа подстилающей поверхности и текущего положения своего МВС на фоне SVS изображения схем в вертикальной и горизонтальной проекциях на КИИ 1, КИНО 3 исключают потерю экипажем пространственной ориентировки и местоположения МВС на всех этапах полета, в том числе при выполнении высокоманевренных режимов полета.In the inventive BISIP MVS can be applied to display on
В заявляемой системе СРПСПП БИСИП МВС используются новые системы визуализации закабинной обстановки на участках набора высоты, горизонтального полета, снижения и захода на посадку, а также при выполнении внетрассовых полетов и выполнении специальных полетов на предельно малых высотах, в том числе с огибанием рельефа местности, а именно: применение комбинированного отображения (CVS), включающего SVS отображение EGPWS закабинной обстановки на высотах выше Нбез и EFVS отображения закабинной обстановки в реальном режиме времени при полетах на высотах Нбез и ниже на участках взлета и захода на посадку. При этом на SVS и EFVS отображения ЗКП накладываются прогнозируемые чистые, полные градиенты набора высоты, фактический градиент набора высоты, текущее местоположение МВС в вертикальной и горизонтальных плоскостях; схемы SID, подхода и захода на посадку, маневрирования в зонах воздушных подходов, движение МВС по площади аэродрома, которые резко повышают общую ситуационную осведомленность за счет представления экипажу в реальном режиме времени полной информации о пространственном местоположении МВС в вертикальной и горизонтальной плоскостях, с прогнозом опасного сближения с рельефом подстилающей поверхности на всех этапах полета, выполненного с упреждением срабатывания сигнализаций об опасном сближении с подстилающей поверхностью не только под МВС, но и в направлении полета. Это достигается использованием высокоточного БПиНП 21, функционирующего в комплексированном режиме работы с применением когнитивной графики и улучшенной БСАС 15, исключающей необходимость обращения экипажа к долговременной и оперативной памяти и исключения необходимости выполнения расчетов безопасных высот (Нбез), зависящих в свою очередь от применяемых правил полетов (ПВП, ППП, ОПВП) и характеристик рельефа подстилающей поверхности, которые в заявляемом устройстве выполняются автоматически по данным EGPWS, хранящимся в базе данных модуля 57 ЦБВС 13 и блоков 19, 20, 21, БИСИП МВС. При снижении МВС вне видимости земных ориентиров ниже безопасных высот Нбез по сигналам БСАС 15 САУ 26 автоматически переводит МВС в режим горизонтального полета на высоте не ниже Нбез с исключением возможности столкновения МВС с препятствиями, находящимися в направлении полета. При этом при снижении МВС ниже Нбез звуковые сигналы сильного привлекающего действия БСАС 15 срабатывают независимо от формата отображения навигационных параметров на индикаторах КИНО 3 левого и правого пилотов, а ЦБВС 13 автоматически переводят КИНО 3 командира МВС в режим отображения подстилающей поверхности.In the inventive system SRPSPP BISIP MVS uses new systems for visualizing the downhill environment in the areas of climb, horizontal flight, descent and approach, as well as when performing off-route flights and performing special flights at extremely low altitudes, including rounding the terrain, and namely, use of a combination display (CVS), comprising SVS mapping EGPWS behind the cockpit environment at higher altitudes without H EFVS display behind the cockpit and the situation in real-time when flying at you otah without H and lower portions on the takeoff and landing approach. At the same time, the predicted clean, full climb gradients, the actual climb gradient, the current location of the MVS in vertical and horizontal planes are superimposed on the SVS and EFVS of the RFQ display; SID schemes, approaches and approaches, maneuvering in zones of air approaches, the movement of aircraft in the aerodrome area, which dramatically increase the overall situational awareness by providing the crew in real time with full information about the spatial location of the aircraft in vertical and horizontal planes, with a dangerous forecast proximity with the relief of the underlying surface at all stages of the flight, carried out with pre-empting the operation of alarms about dangerous proximity with the underlying surface not only under The sun, but in the direction of flight. This is achieved by using high-
Дополнительно на взлетном индикаторе КИНО 3 отображаются расчетные безопасные высоты на текущий момент времени в зависимости от местоположения МВС, используемых правил полетов и характера рельефа местности. Цифровые счетчики-сигнализаторы безопасных высот на индикаторах КИНО 3 трехмерного отображения EGPWS кодируются зеленым цветом, когда фактические величины Нист; Нбар>Нбез; где Нбез - расчетная величина, определенная по алгоритмам показанным выше, а когда Нист>Нбар=Нбез - желтым цветом, и красным проблесковым, когда Нист; Нбар<Нбез, при этом дополнительно срабатывает дублирующая звуковая сигнализация.Additionally, the
Заявляемая система СРПСПП отличается от существующих систем TAWS или СРППЗ тем, что:The inventive system SRPSPP differs from existing systems TAWS or SRPS in that:
- для этапов взлета МВС над сложным рельефом используется полная прогнозируемая информация с оценкой возможности преодоления препятствий - потенциальной способности МВС набрать безопасную высоту, необходимую для преодоления препятствий и предотвращения столкновения с рельефом местности, причем применение высокоточной EGPWS позволяет заблаговременно определить направление маневра еще до начала набора высоты;- for the stages of the takeoff of the aircraft over a difficult terrain, full predicted information is used to assess the possibility of overcoming obstacles - the potential ability of the aircraft to gain the safe altitude necessary to overcome obstacles and prevent collisions with the terrain, and the use of high-precision EGPWS allows you to determine the maneuver direction in advance even before the start of climb ;
- разрабатываются новые программно-аппаратные средства для формирования улучшенного отображения рельефа земной поверхности в зонах воздушных подходов, на участках взлета, горизонтального полета, снижения, захода на посадку, содержащие 3D изображение рельефа подстилающей поверхности; отображение точного местоположения МВС в вертикальной и горизонтальной плоскостях; отображение полного, чистого и фактического градиентов набора высоты; параметров разворотов, разгонных характеристик и торможения; силы и направления ветра с оценкой возможности дальнейшего безопасного набора высоты на заданном курсе/изменении курса для обхода препятствий или необходимости выполнения экстренного маневра по предотвращению столкновения с использованием допустимых в эксплуатации режимов полета: (;; αдоп; СУ - чрезвычайные режимы; γдоп; nдоп (; ; )).- new software and hardware tools are being developed to form an improved display of the earth's surface relief in the zones of air approaches, at take-off, horizontal flight, descent, and landing areas, containing a 3D image of the underlying surface relief; displaying the exact location of the MVS in the vertical and horizontal planes; display of full, clean and actual climb gradients; parameters of turns, acceleration characteristics and braking; the strength and direction of the wind with the assessment of the possibility of further safe climbing at a given course / course change to avoid obstacles or the need to perform an emergency maneuver to prevent a collision using acceptable flight modes: ( ; ; α add ; SU - emergency modes; γ add ; n add ( ; ; )).
- расчетные углы возвышения точек рельефа земной поверхности над текущим положением МВС в вертикальной плоскости определяются за счет использования новых аппаратно программных средств: EGPWS, БПиНП 21, БМРК СНС-ССС 19 и ИКВСПиМП 20 с учетом фактических метеорологических условий, текущего пространственного и местоположения МВС и оценки возможности преодоления препятствий на высоте не менее, чем истинная безопасная высота, гарантирующая предотвращение столкновения с рельефом и искусственными препятствиями, которые определяют ЦБВС 13 левого и правого бортов на основе полученных из базы данных ЦБВС 13 технических характеристик маневров разворотов: радиусов, максимально допустимых углов крена и скольжения, перегрузок; вертикальных маневров: вертикальных перегрузок, допустимых углов атаки, разгонных и тормозных характеристик, истинных безопасных высот;- the calculated elevation angles of the earth's surface relief points over the current position of the MVS in the vertical plane are determined by using new hardware and software: EGPWS,
- для повышения уровня ситуационной осведомленности экипажа на воздушном участке взлетной дистанции на фоне 3D отображения EGPWS организовано представление экипажу фактического вертикального и горизонтального местоположения МВС, профилей SID, отображение расчетных чистого и полного градиентов набора высоты для данного типа МВС с учетом максимально допустимого взлетного веса, фактических метеорологических условий, технических характеристик аэродрома вылета;- to increase the level of situational awareness of the crew in the airspace of the take-off distance against the background of 3D EGPWS display, the crew was presented with the actual vertical and horizontal location of the aircraft, SID profiles, displaying the estimated net and full climb gradients for this type of aircraft taking into account the maximum allowable take-off weight, actual meteorological conditions, technical characteristics of the departure aerodrome;
- для снижения психофизиологической нагрузки на экипаж, освобождения его от рутинных операций по расчету безопасных высот полета и необходимости обращения к долговременной и оперативной памяти при одновременном пилотировании, на КИНО 3, а именно: на цифровых счетчиках-сигнализаторах (ЦСС), дополнительно отображаются текущие, безопасные высоты полета (Нбез), зависящие от правил полетов (ПВП, ППП) и характера рельефа подстилающей поверхности;- to reduce the psychophysiological load on the crew, relieve it of routine operations of calculating safe flight altitudes and the need to access long-term and random access memory while piloting, at
- имеет дополнительную аварийно-предупреждающую сигнальную информацию, если величина рассогласования Δη=ηПОТР-ηРАСП≥0, при этом ЦБВС 13 дополнительно рассчитывает область допустимых значений , t0, Р0, U, δ; (КСЦ.; требов. РЛЭ); Uв; ; (КСЦ.; требов. РЛЭ); потребные дистанции разбега, прерванного взлета, продолженного взлета на аэродроме вылета, в пределах которых возможен взлет по заданной SID.- it has an additional emergency warning signal information, if the misalignment between Δη = η PONV -η SCENE ≥0, wherein
СРПСПП дополнительно позволяет:SRPSPP additionally allows you to:
- заблаговременно определить направление маневра еще до начала набора высоты/снижения, и опасные скорости сближения МВС с земной поверхностью, опасную вертикальную скорость снижения, снижение МВС ниже Hбез на всех этапах полета, а при заходе на посадку опасное снижение ниже глиссады;- to determine in advance the direction of the maneuver even before the start of climb / descent, and the dangerous speeds of approaching the MIF with the earth's surface, the dangerous vertical speed of descent, the MIM lowering below H without at all stages of the flight, and when approaching, a dangerous decrease below the glide path;
- обеспечить мониторинг в реальном режиме времени с каждого рабочего места пилота внешней закабинной обстановки вокруг МВС со звуковой и визуальной сигнализацией об опасном сближении с препятствиями или земной поверхностью;- to provide real-time monitoring from each pilot's workplace of the external outboard environment around the aircraft with sound and visual alarms about dangerous proximity to obstacles or the earth's surface;
- улучшить отображение рельефа подстилающей поверхности, представляемого экипажу на индикаторах КИНО 3, не только под МВС, но и впереди его в пределах ширины воздушной трассы при полетах по установленным воздушным трассам и при полетах вне воздушных трасс в радиусе не менее 40 морских миль в передней полусфере в зависимости от истинной скорости полета МВС, которое представляет экипажу наложенную (комбинированную) визуальную наглядную информацию и обеспечивает его общей ситуационной осведомленностью - качественной информацией полной, достоверной, актуальной, оперативной, о том, каким образом экипаж может преодолеть препятствия, расположенные на поверхности земли:- to improve the display of the relief of the underlying surface, presented to the crew on the
- без изменения курса и угла наклона траектории;- without changing the course and angle of inclination of the trajectory;
- с переходом в режим наивыгоднейшего набора высоты;- with the transition to the most advantageous climb mode;
- экстренным режимом набора высоты на чрезвычайных режимах работы двигателей и одновременным отворотом на безопасный курс;- emergency climb mode during emergency engine operation and simultaneous lapel to a safe course;
- перед каждым взлетом проводить автоматическую оценку возможности взлета по той или иной схеме SID.- Before each take-off, conduct an automatic assessment of the possibility of take-off according to one or another SID scheme.
Вычислительные системы БИСИП МВС могут обеспечить формирование любого формата отображения на взлетном индикаторе прогнозируемых и фактических параметров траектории движения на фоне EGPWS. В заявляемой БИСИП МВС формируются управляющие команды для предупреждения столкновения с препятствиями по тангажу и курсу, как наиболее удобные и интуитивно понятные экипажу.The BISIP MVS computing systems can provide the formation of any display format for the projected and actual parameters of the trajectory of movement on the take-off indicator against the background of EGPWS. In the claimed BISIP MVS, control teams are formed to prevent a collision with obstacles in pitch and course, as the most convenient and intuitive to the crew.
Работа БИСИП МВС по информационному обеспечению экипажа по опасным режимам набора высоты на воздушном участке взлетной дистанцииThe work of BISIP MVS on information support for the crew on dangerous climb modes in the air section of the take-off distance
В заявляемом устройстве реализовано представление экипажу информации о фактических и допустимых углах атаки и скольжения в зависимости от конфигурации механизации и этапов набора высоты на воздушном участке взлетной дистанции. Данная система дополнительно позволяет учесть влияние скольжения и вращения МВС на точность определения углов атаки, а также повысить достоверность обнаружения выхода МВС на опасные режимы полета на воздушном участке взлетной дистанции (особенно при наборе высоты с отказом критического двигателя). Обеспечить безопасность полетов на больших углах атаки и углах атаки, когда α=αдоп, где максимально используются летно-технические характеристики воздушного судна, можно в соответствии с приведенной на рис.5.1. стр.177 структурно-функциональной схемой канала предупреждения выхода МВС на опасные углы атаки источника информации Солдаткин В.М. Методы и средства построения бортовых информационно-управляющих систем обеспечения безопасности полета. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2004. 350 с.The inventive device implements the presentation of information to the crew about the actual and permissible angles of attack and slip, depending on the configuration of mechanization and the stages of climb in the air section of the take-off distance. This system additionally allows you to take into account the influence of glide and rotation of the aircraft on the accuracy of determining angles of attack, as well as to increase the reliability of detection of the aircraft's exit to dangerous flight conditions in the air section of the take-off distance (especially when climbing with a critical engine failure). It is possible to ensure flight safety at large angles of attack and angles of attack when α = α ext , where the aircraft’s flight technical characteristics are used to the maximum, in accordance with Figure 5.1. p.177 structural and functional diagram of the channel for preventing the MVS from reaching dangerous angles of attack of the information source V. Soldatkin Methods and means of building on-board information and control systems for ensuring flight safety. Kazan: Kazan Publishing House, state tech. University, 2004.350 s.
Данная система БСИП МВС отличается от существующих систем контроля допустимых углов атаки расширением функциональных возможностей, а именно: наличием дополнительного контроля углов скольжения для обнаружения выхода МВС на опасные режимы полета на воздушном участке взлетной дистанции за счет применения ИКВСиМП 21 с расширенными функциональными возможностями.This MVS BSIP system differs from existing systems of control of permissible angles of attack by the expansion of functionality, namely: the presence of additional control of glide angles to detect the MVS reaching dangerous flight modes at the airspace of the take-off distance due to the use of
Работа системы контроля стопорения рулей и элероновOperation of the control system for locking the rudders and ailerons
Система контроля содержит: саму систему стопорения рулей и элеронов - электромеханизмы, соединенные со стопорами, содержащими концевые выключатели, сигналы с которых в виде «РУЛИ И ЭЛЕРОНЫ ЗАСТОПОРЕНЫ/РАССТОПОРЕНЫ» поступают одновременно в комплексную систему управления силовыми установками (КСУ/СУ) и в модуль 54 ЦБВС 13 по линиям связи ОСС. При этом, в случае попытки взлета с застопоренными рулями исполнительные устройства перемещения РУДов по команде модуля 58 ЦБВС 13 блокируются, одновременно срабатывают ЗССПД БСАС 15, и тем самым исключается возможность взлета с застопоренными рулями, так как при этом невозможно переместить РУДы выше малого земного газа (ЗМГ). Заявляемая система контроля стопорения рулей и элеронов отличается от существующих аналогичных систем тем, что позволяет экипажу произвести запуск двигателей, руление, занятие исполнительного старта с застопоренными рулями и элеронами, что предотвращает повреждение рулей и элеронов при сильном порывистом ветре, а также обеспечивает возможность безопасного руления по площади аэродрома при малых коэффициентах сцепления, покрытия МС, РД, ВПП снегом, слякотью, влагой и при их гололедном состоянии и однозначно исключает возможность взлета при застопоренных рулях и элеронах.The control system contains: the system for locking the rudders and ailerons — electromechanisms connected to stoppers containing limit switches, the signals from which in the form of “RUDDERS AND ELONES are LOCKED / UNSOLIDENED” are fed simultaneously to the integrated power plant control system (KSU / SU) and to the module 54
Работа системы мониторинга установки механизации крыла и оперения во взлетную конфигурациюThe operation of the monitoring system of the installation of wing mechanization and plumage in the take-off configuration
Модуль 54 ЦБВС 13 в соответствии с расчетными данными, полученными от модулей 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 64 определяет конфигурацию взлетного положения механизации крыла и стабилизатора МВС для сложившихся условий взлета. Экипаж перед выруливанием устанавливает во взлетное положение закрылки, предкрылки, стабилизатор. В случае несоответствия конфигурации механизации на исполнительном старте при фактических, текущих условиях: техническом состоянии МВС, его фактическом полетном весе, техническом состоянии ВПП и фактических метеорологических условий, срабатывает ЗССПД (сирена) БСАС 15 и блокируется управление РУДами так же, как показано выше.Module 54
Система контроля взлетной конфигурации крыла и оперения БИСИП МВС отличается от существующих тем, что определяет взлетную конфигурацию крыла и оперения для каждого конкретного случая взлета в зависимости от технического состояния МВС, фактических метеорологических условий окружающей среды, технического состояния аэродрома вылета, с оценкой фактической коммерческой загрузки и предотвращает взлет при конфигурации крыла и оперения, не соответствующей требованиям РЛЭ по обеспечению безопасного взлета и имеет при этом когнитивную аварийно-предупреждающую сигнальную информацию, продублированную звуковой сигнализацией сильного привлекающего действия.The control system for the take-off configuration of the wing and feathering BISIP MVS differs from the existing ones in that it determines the take-off configuration of the wing and feathering for each specific take-off case, depending on the technical condition of the aircraft, the actual weather conditions, the technical condition of the departure aerodrome, with an assessment of the actual commercial load and prevents take-off with wing and tail configurations that do not meet the requirements of RLE to ensure safe take-off and has a cognitive avar yno-warning signal information duplicated beeper strong attracting action.
Работа системы информационной поддержки экипажа по метеорологическим параметрам окружающей средыThe work of the crew information support system for meteorological environmental parameters
Система относится к графическим интерфейсам в кабине экипажа, в частности, к системам преобразования речевой информации в графический символьный вид. При этом метеоинформация, получаемая экипажем в автоматическом режиме по каналам УКВ радиосвязи (информация ATIS) при заходах на посадку или взлете, параметры наземной погоды в реальном режиме времени нуждаются в преобразовании в графический вид с целью повышения ситуационной осведомленности экипажа о состоянии фактических метеоусловий на аэродромах взлета и посадки в реальном режиме времени, без необходимости обращения к долговременной памяти и выполнения рутинных расчетов с целью оценки возможности безопасного взлета/посадки в соответствии с требованиями РЛЭ данного типа МВС. При этом система отличается от существующих тем, что повышается оперативная ситуационная осведомленность экипажа особенно, сформированного из двух пилотов, без необходимости глубокого анализа фактических метеоусловий и потерь времени на ее восприятие слуховым анализатором, перевода метеоинформации ATIS с английского языка на родной язык эксплуатанта, необходимости обращения к долговременной памяти для расчета фактических встречных/попутных, боковых составляющих скорости ветра относительно осевой линии ВПП (курсов взлета/посадки) и сравнения их с допустимыми значениями в зависимости от коэффициента сцепления и технического состояния ВПП. С появлением цифровой линии передачи данных между МВС и операторами службы ОрВД (организация воздушного движения), цифровой линии связи (ACARS) появилась возможность обеспечить экипаж визуальным отображением информации о метеоусловиях на основных, запасных, промежуточных аэродромах в реальном режиме времени. В заявляемом устройстве формат отображения сведений о ФМУ на индикаторах КИНО 3 имеет отметку времени, наименование аэродрома и наименование информации. Когнитивное представление ФМУ обеспечивает экипаж информацией об опасных явлениях погоды или несоответствиях отдельных параметров ФМУ, например: боковых или встречных/попутных составляющих скорости ветра, нижний границы облаков, видимости на ВПП требованиям РЛЭ. Для этих целей БИСИП МВС содержит модуль DATIS 27, предназначенный для преобразования речевой информации АТИС в цифровой вид DATIS, а в последующем в графический вид, отображаемый на индикаторах КПИ 1, ИЛС 2 и КИНО 3. Причем на индикаторе КИНО 3 отображается полный набор параметров ФМУ, на индикаторах КПИ 1, ИЛС 2 только когнитивное отображение направления и скорости ветра и допустимые в эксплуатации значения встречной/попутной, боковой составляющих скорости ветра в зависимости от технического состояния ВПП, формат отображения которых приведен на Фиг.8, Фиг.9, Фиг.10. Преобразование речевой информации в графический вид может быть организовано известным способом, описанным в заявке США №2011291861, G08B 21/00, опубл. 01.06.2010 г.The system relates to graphical interfaces in the cockpit, in particular, to systems for converting speech information into a graphic symbolic form. At the same time, the weather information received by the crew automatically via VHF radio channels (ATIS information) during approach or take-off, real-time ground-based weather parameters need to be converted to a graphic view in order to increase the situational awareness of the crew about the actual weather conditions at take-off aerodromes and landing in real time, without the need to access long-term memory and perform routine calculations in order to assess the possibility of safe take-off / landing in accordance etstvii with the requirements of this type of RLE MBC. At the same time, the system differs from the existing ones in that the operational situational awareness of the crew, especially composed of two pilots, is increased without the need for a deep analysis of actual weather conditions and the loss of time for its perception by the auditory analyzer, translation of ATIS weather information from English into the operator’s native language, and the need to contact long-term memory for calculating the actual head / tail, lateral components of the wind speed relative to the center line of the runway (take-off / landing courses) and with their alignment with acceptable values depending on the friction coefficient and the technical condition of the runway. With the advent of the digital data line between the Air Force and the operators of the ATM service (air traffic management), the digital communication line (ACARS), it became possible to provide the crew with a visual display of weather information at the main, alternate, intermediate aerodromes in real time. In the inventive device, the format for displaying information about the PMF on
Система представления экипажу параметров фактических метеорологических условий на аэродромах вылета, назначения и запасных (АТИС), отличается от существующих систем тем, что информация о фактических метеорологических условиях экипажу представляется в реальном режиме времени с помощью графических символов и текстовых сообщений, в том числе и сигнальная информация о соответствии/несоответствии ФМУ для безопасного взлета, посадки МВС без необходимости обращения экипажа к долговременной оперативной памяти, затрат времени на перевод речевой информации с английского языка на родной язык эксплуатанта МВС, существенно улучшает оперативное взаимодействие между членами экипажа без потери управляющих команд, выдаваемых командиром МВС, а также способствует организации дополнительного контроля за выполнением наиболее ответственных операций, предусмотренных картами контрольных проверок (Check листами).The system of presenting to the crew the parameters of the actual meteorological conditions at the departure, destination and emergency aerodromes (ATIS) differs from existing systems in that information on the actual meteorological conditions is presented to the crew in real time using graphic symbols and text messages, including signaling information on the conformity / non-compliance of the FMU for safe take-off, landing of the aircraft without the need for the crew to access long-term memory, time spent on transferring Eve of information from English into the native language of the operator MVS, significantly improves the operational cooperation between the members of the crew without loss of control commands issued by the commander of the MBC, and promotes the organization of additional monitoring of the most critical operations provided Site audit (Check sheets).
Работа системы по предотвращению взлета/посадки с превышениями нормативного взлетного/посадочного весаThe operation of the system to prevent takeoff / landing with excess regulatory takeoff / landing weight
Максимально допустимый взлетный вес - есть сумма множества слагаемых величин, меняющихся от полета к полету. Множество исходных данных, используемых при расчете , являются предпосылкой к ошибкам в расчетах взлетных характеристик (взлетных скоростей, полетного веса, центровки и др.) даже при высокой степени автоматизации процесса. В заявляемом устройстве расчет выполняется в соответствии с алгоритмами, изложенными в РЛЭ МВС.Maximum allowable take-off weight - is the sum of the many summands, varying from flight to flight. A lot of input data used in the calculation are a prerequisite for errors in the calculation of take-off characteristics (take-off speeds, flight weight, centering, etc.) even with a high degree of automation of the process. In the inventive device calculation performed in accordance with the algorithms set out in the RLE of the MVS.
Исходные данные для расчета максимально допустимого взлетного веса: фактические метеорологические условия, технические характеристики МВС, технические характеристики ВПП, поступают в модуль расчета 64 от модулей 52÷57 ЦБВС 13, а информация о фактическом взлетном весе - от цифрового измерителя взлетного веса ЦИВВ 22. Автоматизация расчета взлетных летно-технических характеристик МВС также может производиться в соответствии с материалами, приведенными в источнике информации М.Р. Алкина, И.В. Калинина «Автоматизация расчета взлетных летно-технических характеристик». «Гироскопия и навигация» СПб. 2005. На этапах предстартовой подготовки экипажа, руления, занятия исполнительного старта модуль 58 ЦБВС 13 сравнивает максимально допустимую величину взлетного веса, полученного от модуля 64, и фактический взлетный вес, полученный от ЦИВВ 22, и вырабатывает управляющую команду «К ВЗЛЕТУ ГОТОВ/НЕ ГОТОВ» в зависимости от соответствия/несоответствия взлетного веса требованиям РЛЭ, рассчитанным по данным модулей 54, 55, 56, 57 и данным ОСС, полученным по линиям связи 66 в автономном режиме работы модуля 64 или по данным СЗМ 14, поступающим в модуль 64 ЦБВС 13 от устройства ввода/вывода 65. А в случае резкого изменения ФМУ на исполнительном старте и несоответствия параметров ФМУ для взлета с заявленным полетным весом и/или появления внезапных отказов систем МВС и СУ, срабатывает визуальная сигнализация «ВЗЛЕТ ПРЕКРАТИТЬ», которая дублируется ЗССПД БСАС 15.Initial data for calculating the maximum permissible take-off weight: actual meteorological conditions, technical characteristics of the aircraft, technical characteristics of the runway, are received in the
Система предотвращения взлета/посадки с превышениями нормативного взлетного/посадочного веса БИСИП МВС отличается от существующих систем тем, что в автоматическом режиме система оценивает возможность безопасного взлета/посадки с максимально допустимой коммерческой загрузкой, с оценкой фактического технического состояния МВС, ФМУ и технического состояния аэродрома, и с оценкой возможности преодоления препятствий на воздушном участке взлетной дистанции и возможности выполнения взлета по той или иной схеме SID, а в случаях превышения коммерческой загрузки нормативных ограничений на этапах предстартовой подготовки, руления и занятия исполнительного старта срабатывает аварийно предупреждающая визуальная и звуковая сигнальная информация.The take-off / landing prevention system with exceeding the normative take-off / landing weight of the BISIP MVS differs from existing systems in that in the automatic mode the system evaluates the possibility of safe take-off / landing with the maximum allowable commercial load, with an assessment of the actual technical condition of the MVS, FMU and the technical condition of the airfield, and with the assessment of the possibility of overcoming obstacles in the air section of the take-off distance and the possibility of taking off according to one or another SID scheme, and in cases of exceeding For commercial loading of regulatory restrictions at the stages of prelaunch preparation, taxiing and occupation of executive start, emergency warning visual and sound signaling information is triggered.
Работа системы информационной поддержки экипажа для безопасной наземной навигации на аэродроме - системы раннего предупреждения по предотвращению столкновений с подвижными/неподвижными препятствиями на аэродроме при перемещении МВС по аэродромной площади.The work of the crew information support system for safe ground navigation at the aerodrome - an early warning system to prevent collisions with moving / stationary obstacles at the aerodrome when moving the aircraft along the aerodrome area.
Система использует индикаторы КПИ 1, ИЛС 2 и/или КИНО 3 для отображения в реальном режиме времени подвижных и неподвижных препятствий на МС, РД и ВПП, а также при причаливании МВС к терминалам и подъезде специальных автотранспортных средств к МВС и опасной скорости сближения с ними. Структурная схема построения системы предупреждения об опасных препятствиях и опасной скорости сближения с ними при перемещении МВС по площади аэродрома приведена на Фиг 5.The system uses
В состав системы входят: оптико-электронная система отображения ЗКП и подвижных и неподвижных препятствий в реальном режиме времени - ОЭС ЗКП 67, видеопроцессор улучшенного отображения закабинной обстановки и подвижных и неподвижных препятствий на аэродромной площади.The structure of the system includes: an optical-electronic system for displaying the RFQ and moving and stationary obstacles in real time - OES ZKP 67, a video processor for improved display of the cockpit environment and moving and stationary obstacles on the airfield area.
Система взаимодействует с ЦБВС 13, на вход которой поступают пилотажная и навигационная информации от ИКВСиМП 20 и БПиНП 21, а от СЗМ 14 или базы данных модуля 58, данные о допустимых безопасных расстояниях до подвижных и неподвижных препятствий на различных режимах перемещения МВС по аэродромной площади (причаливания к терминалам, на стоянках, руления и занятия исполнительного старта), приближении к МВС различных технических средств (спецавтотранспорта) с целью проведения технического обслуживания, а также данные о допустимых скоростях сближения препятствий с МВС или МВС с препятствиями.The system interacts with
Система через ЦБВС 13 дополнительно взаимодействует с БСАС 15. ЦБВС 13 при этом по данным ОЭС ЗКП 67 в зависимости от удаления неподвижных препятствий от МВС и скорости приближении подвижных препятствий к МВС информирует экипаж о наличии препятствий в зоне перемещения самолета по аэродромной площади и выдает уведомляющую, предупреждающую и аварийную сигнальную информацию (для срочного прекращения маневрирования МВС) с использованием визуальных, звуковых сигналов, в том числе и сигналов сильного привлекающего действия. В качестве аппаратных средств модуля ОЭС ЗКП 67 используются микротелевизионные камеры малого и среднего диапазонов видеообзора за окружающей средой ТК-1, ТК-2 модуля 69, например, самый миниатюрный в мире оптический дальномер, скомплексированный с телекамерой Opti-Logic Micro II, измеряющий расстояние в диапазоне от 4 м до 800 м и содержащий дополнительно инфракрасный лазер, микролазерные дальномеры малого и среднего диапазона измерения дальности ЛД-1, ЛД-2 модуля 70, например, микролазерные дальномеры Micro LM-100 с погрешностью измерения 1,5 мм в диапазоне до 50 м, или лазерный дальномер Bosch GLM80 (http://rozetka.com.ua/bosch_glm_80_pro/p165301/);, микро-инфракрасные камеры ИК-1, ИК-2 модуля 71 разного диапазона частот, например, Micro-Epsilon тепловизор, тепловизоры серии FLIR i3, FLIR i5, FLIR i7 - самые миниатюрные в мире (http://voltooo.com.ua/pages/products/Teplovizor.aspx?ID=3). которые комплексируются с лазерными дальномерами малого и среднего диапазонов; группа мини РЛС малого радиуса действия от 0÷5 м, например, DENSO Develops Higher Performance Millimeter-wave Radar или a low-cost, finger-nail sized, приведенный в материалах: http://www.intechopen.com/books/radar-technology/planar-antenna-technology-for-mm-wave-automotive-radar-sensing-and-communications, а также видеопроцессор, предназначенный для получения улучшенного видеоизображения подвижных и неподвижных препятствий, как в направлении движения МВС в передней полусфере, так и слева и справа, в хвостовой части фюзеляжа, конструктивно объединенные в едином корпусе и образующие оптико-электронную систему наблюдения за препятствиями внешней среды ЗКП (ОЭС ЗКП 67).The system interacts additionally with
Вышеназванные ОЭС ЗКП 67 устанавливаются на законцовках правого и левого крыла, на киле фюзеляжа и на передней стойке шасси для контроля процесса руления, заруливания на стоянки МВС и занятия исполнительного старта по специальным разметкам осевых линий, нанесенных на МС, РД, ИВПП (искусственная взлетно-посадочная полоса).The aforementioned ECO ZKP 67 are installed on the wingtips of the right and left wing, on the keel of the fuselage and on the front landing gear for controlling the taxiing process, taxiing to the MVS parking lots and taking an executive start according to special markings of the axial lines plotted on the aircraft, taxiway, and runway (artificial take-off landing strip).
Архитектура мультиспектральной системы технического зрения закабинной обстановки для обнаружения подвижных и неподвижных препятствий ОЭС ЗКП 67 с применением видеопроцессора 68 может быть построена с предложенными в источнике информации средствами: Бондаренко А.В., Бондаренко М.А., Докучаев И.В., «Аппаратная реализация бортовой автономной системы улучшенного и синтезированного зрения мобильной техники». ООО «Растр Технолоджи» www.rastr.net, г. Москва.The architecture of the multispectral system of technical vision of the outside environment for detecting moving and stationary obstacles of the OES ZKP 67 using the
Данная система отличается от систем, предназначенных для обнаружения подвижных/неподвижных препятствий тем, что на индикаторах КПИ1, ИЛС 2, КИНО 3 по желанию членов экипажа выводится улучшенное отображение закабинной обстановки с изображением препятствий на ней, а также разметка осевой линии РД, ИВПП, руления независимо от ФМУ днем и ночью и в любое время года, причем на отображение ЗКП накладывается текущее местоположение МВС на аэродромной площади, полученное от ЦБВС 13. Алгоритм работы системы может быть реализован аналогично алгоритмам работы горизонтального канала системы TCAS (Traffic alert and Collision Avoidance System) - системы предупреждения столкновения с препятствиями в воздухе. В этом случае выделяются зоны выдачи экипажу уведомляющей, предупреждающей и аварийной сигнальной информации, и выдается экипажу визуальная и речевая информация, например, уведомляющая информация: ВПЕРЕДИ/СПРАВА/СЛЕВА/СЗАДИ ОПАСНОЕ ПРЕПЯТСТВИЕ», аварийная информация: «РУЛЕНИЕ ПРЕКРАТИТЬ: СПРАВА/СЛЕВА/СЗАДИ ОПАСНОЕ ПРЕПЯТСТВИЕ», «ОПАСНАЯ СКОРОСТЬ СБЛИЖЕНИЯ С ПРЕПЯТСТВИЕМ ВПЕРЕДИ/СПРАВА/СЛЕВА/СЗАДИ». При этом, экипаж, используя кнопочное обрамление КИНО 3 может вывести на его экран видеоизображение опасных препятствий, а также положение пневматиков передней стойки шасси относительно разметок осевых линий ИВПП, РД и линий для заруливания/выруливания на МС. Наиболее удобной с точки зрения пилотирования является установка нажимного переключателя на штурвале или на ручке управления самолетом (РУС), которое позволяет экипажу включать/отключать, использовать режим ЗУМ (ZOOM - режим масштабирования для изменения угла обзора обнаруженных препятствий и детального их рассмотрения).This system differs from systems designed for detecting moving / fixed obstacles in that on the indicators KPI1,
Работа системы мониторинга состояния шасси и тормозной системы МВСThe operation of the monitoring system of the state of the chassis and brake system of the MVS
Тормозная система на МВС используется на стоянке, рулении, разбеге (в начальном этапе), после уборки шасси, на пробеге и при прекращении взлета. Для предотвращения взлетов на стояночном тормозе и посадок на стояночном тормозе (заторможенных колесах), непроизвольного подтормаживания пневматиков основных стоек шасси на разбеге и контроля состояния тормозной системы (целостность пневматиков шасси, перегрев блоков тормозных барабанов, разворот стоек шасси, целостность элементов конструкции шасси) БИСИП МВС имеет технические средства, позволяющие экипажу получать в реальном времени информацию о состоянии тормозов, пневматиков и стоек шасси на этапах стоянки, руления, взлета, пробега и перед началом снижения МВС. БИСИП МВС дополнительно имеет технические средства: трехзонный сигнализатор положения шасси с сигнализаторами убранного, выпущенного и промежуточного положения шасси с командным табло «ВЫПУСТИ ШАССИ»; вибродатчики, устанавливаемые на тормозных педалях шасси; инфракрасные телевизионные камеры, устанавливаемые в каждой нише стойки шасси.The brake system on the aircraft is used in the parking lot, taxiing, take-off run (at the initial stage), after cleaning the chassis, on the run and when the take-off is stopped. To prevent takeoffs on the parking brake and landings on the parking brake (braked wheels), involuntary braking of the pneumatics of the main landing gear on the take-off run and monitoring the state of the brake system (integrity of the pneumatics of the chassis, overheating of the brake drum assemblies, reversal of the landing gears, integrity of the structural elements of the chassis) BISIP MVS It has technical facilities that allow the crew to receive real-time information on the status of brakes, pneumatics and landing gear at the stages of parking, taxiing, take-off, samples ha and before lowering the MFR. BISIP MVS additionally has the technical means: a three-zone signaling device for the position of the chassis with signaling devices for the retracted, exhausted and intermediate position of the chassis with the command board “RELEASE THE CHASSIS”; vibration sensors mounted on the brake pedals of the chassis; infrared television cameras installed in each niche of the landing gear.
Информация о состоянии тормозной системы и состоянии конструкции шасси передается от датчиков системы торможения 33 (температура, давление гидрожидкости, ход штока тормозных педалей шасси, ход штока тормозных дисков, инфракрасные телевизионные камеры, установленные в нишах шасси) по КЛС системы ОСС левого и правого бортов, поступает на концентраторы сигналов БКС 17 левого и правого бортов, где преобразовывается и поступает на вход ЦБВС 13, который в модуле 58 содержит базу данных технических характеристик шасси и системы торможения. В случае несоответствия параметров шасси и торможения, выдаваемых блоками 30, 33, 37, 32 ОСС, срабатывают сигнализаторы БСАС 15. Отображение работы системы торможения осуществляется на ИЛС2 и МФИ 6 БИКВПП и отличается тем, что при разбеге с включенным стояночным тормозом и/или непроизвольном подтормаживании колес пилотами на разбеге в течение более пяти секунд срабатывает АПСИ: РИ «ОПАСНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ». Подтормаживание колес на разбеге может определяться с помощью датчиков контроля системы торможения: температуры тормозной системы, датчиков давления гидросистемы, датчиков давления рабочей жидкости системы торможения, скорости вращения колеса, степени отклонения тормозных педалей после достижения МВС на разбеге скорости V>100 км/час.Information on the state of the brake system and the state of the chassis structure is transmitted from the sensors of the braking system 33 (temperature, hydraulic fluid pressure, the stroke of the brake pedals of the chassis, the stroke of the brake discs, infrared television cameras installed in the chassis niches) on the CLS of the left and right side OSS systems, arrives at the
Система торможения и контроля состояния шасси, контролируемая БИСИП МВС, отличается от известных систем торможения и контроля шасси тем, что значительно повышается общая осведомленность экипажа о состоянии системы торможения и текущего технического состояния шасси за счет ввода дополнительной визуальной, звуковой, вибротактильной сигнализации, а именно:The system for braking and monitoring the state of the chassis, controlled by BISIP MVS, differs from the known systems for braking and monitoring the chassis in that the crew’s overall awareness of the state of the braking system and the current technical condition of the chassis is significantly enhanced by introducing additional visual, audible, vibro-tactile alarms, namely:
- о начале взлета МВС на стояночном тормозе и заходе на посадку на заторможенных колесах;- about the start of the takeoff of the aircraft on the parking brake and the approach on the braked wheels;
- о разбеге на подторможенных колесах при движении по ВПП и достижении воздушной скорости более 100 км/час;- about the run on the braked wheels when driving along the runway and reaching an air speed of more than 100 km / h;
- о перегреве тормозных устройств при длительном рулении с использованием подтормаживания основных пневматиков шасси при рулении с малыми коэффициентами сцепления РД, ВПП и при сильных боковых ветрах;- overheating of brake devices during prolonged taxiing using the braking of the main pneumatics of the chassis during taxiing with low friction coefficients of taxiways, runways and with strong side winds;
- о разрушении пневматиков шасси после их уборки и их общем работоспособном количестве;- on the destruction of the pneumatics of the chassis after they are harvested and their total usable amount;
- о зависании стоек шасси в промежуточном положении без установки их на замки убранного/выпущенного положения.- about the suspension of the landing gear in an intermediate position without installing them on the locks of the retracted / released position.
- наличием средств контроля включения тормозных устройств на разбеге после начала устойчивого роста скорости, например: после достижения скорости больше 100 км/час в течение 5, предназначенных для получения информации о применении экипажем подтормаживания колес на разбеге;- the availability of means to control the inclusion of braking devices on the take-off run after the start of a steady increase in speed, for example: after reaching a speed of more than 100 km / h for 5, designed to obtain information about the use by the crew of the braking of the wheels during the take-off;
- наличием АПСИ о включении стояночных тормозов на исполнительном старте и перед снижением;- the presence of APSI on the inclusion of parking brakes at the executive start and before the decline;
- наличием средств сигнализации (звуковых и вибротактильных), энергичного (избыточного) торможения, параметры которого (давление в системе торможения пневматиков шасси, ход тормозных педалей) превышают пороговые значения, предназначенных для предотвращения разрыва пневматиков тормозных колес шасси при прекращенном взлете, опасности выкатывания за пределы ВПП или ошибок экипажа, связанных с применением энергичного торможения в начале пробега МВС;- the presence of signaling devices (sound and vibro-tactile), energetic (excessive) braking, the parameters of which (pressure in the braking system of the pneumatics of the chassis, stroke of the brake pedals) exceed threshold values designed to prevent rupture of the pneumatics of the brake wheels of the chassis when take-off is stopped, the danger of rolling out Runway or crew errors associated with the use of vigorous braking at the beginning of the run of the aircraft;
- наличием средств контроля включения/отключения и исправности антиюзовой автоматики, направленной на предотвращение возникновения гидроглиссирования и потери направления движения МВС по ВПП, РД с использованием средств вибрации тормозных педалей;- the presence of means to control on / off and operability of anti-union automation, aimed at preventing the occurrence of hydro-gliding and loss of direction of movement of the aircraft along the runway, taxiway using the means of vibration of the brake pedals;
- повышением уровня осведомленности экипажа о различном применении тормозов для распознавания интенсивности торможения от степени нажатия на тормозные педали при стоянке, рулении, разбеге, непроизвольном подтормаживании колес на разбеге, экстренном торможении, ошибочном торможении в начале пробега, включенной/отключенной антиюзовой автоматики;- increasing the crew's awareness of the various application of brakes to recognize the intensity of braking from the degree of depressing the brake pedals during parking, taxiing, take-off, involuntary braking of the wheels during take-off, emergency braking, erroneous braking at the start of a run, on / off anti-skid automation;
- наличием средств сигнализации об износе тормозных дисков, их перегреве на рулении и возможном отказе тормозной системы;- the presence of alarm means about the wear of the brake discs, their overheating on the taxi and a possible failure of the brake system;
- наличием средств контроля целостности пневматиков шасси и элементов конструкции шасси после их уборки и перед началом снижения.- the presence of means for monitoring the integrity of the pneumatics of the chassis and the structural elements of the chassis after harvesting and before starting to decline.
Работа системы информационной поддержки экипажа на разбеге МВС по командному управлению углами тангажаThe work of the crew information support system during the take-off run of the MVS on command pitch angle management
Система предназначена для предотвращения хвостовых ударов при разбеге по ВПП и потери скорости и сваливания МВС на воздушных участках взлетной дистанции.The system is designed to prevent tail strikes during runway take-off and loss of speed and stall of the aircraft in the air sections of the take-off distance.
Используя данные БМРК СНС-ССС 19, ИКВСиМП 20, БПиНП 21 и показания датчиков обжатия передней стойки шасси, обжатия основных стоек шасси, имеющихся в существующих системах контроля шасси, ЦБВС 13 при достижении приборной скорости VП.CT; VОТР; V2; V3; V4, рассчитанных на основании исходных данных ФМУ, технического состояния ВПП, фактического взлетного веса, вырабатывает команды на создание угла тангажа на подъем передней стойки шасси, отрыв, доразгон до скорости V2, безопасного набора высоты с выпущенной механизацией с заданной конфигурацией V3, набора высоты с чистым крылом V4 в соответствии с выражениями вида, например, для подъема передней стойки: ϑП.СТ=f[Cy(αП.СТ)]. ЦБВС 13 определяет оптимальную величину угла тангажа с учетом конструктивных характеристик МВС (угол между ВПП и хвостовой частью фюзеляжа), исключающее касание хвостовой части фюзеляжа о ВПП. При этом на когнитивном взлетном индикаторе отображается команда на подъем передней стойки и доразгон до скоростей V2; V3; V4. В базе данных модуля 58 ЦБВС 13 хранятся заранее рассчитанные величины допустимых углов тангажа ϑдоп для подъема передней стоики, отрыва и набора высоты на воздушном участке взлетной дистанции в зависимости от различных конфигураций механизации крыла, располагаемых характеристик ВПП, фактического взлетного веса. При достижении фактических углов тангажа ϑ≥ϑдоп срабатывает АПСИ, выполненная со статическим и динамическим упреждением срабатывания сигнализации, которая направлена на предотвращение хвостовых ударов на разбеге, потери скорости и предотвращение сваливания на воздушном участке взлетной дистанции, а также для управления траекторией полета МВС в вертикальной плоскости. Система посредством отклонения руля высоты обеспечивает выдерживание заданного угла тангажа, рассчитанного ЦБВС 13, причем расчет угла тангажа определяется из условий обеспечения безопасности полета на взлете по предотвращению хвостовых ударов, а также с учетом оптимизации длины разбега МВС при взлете. Система также ограничивает предельные углы атаки, при приближении МВС к αдоп срабатывает предупредительная тряска штурвала, а при приближении к αкрит включается АПСИ, чтобы предотвратить сваливание в штопор. Процесс ограничения углов атаки может быть автоматизирован, например, при приближении текущего угла атаки к критическому система отклоняет руль высоты на пикирование. В данном случае автоматика не решает задачу выдерживания заданного угла тангажа, обеспечивает лишь непревышение МВС допустимого угла атаки. Граничное значение углов тангажа на взлете, в принципе, является аналогами допустимых и критических углов атаки, и в то же время - более удобным инструментом для пилотирования МВС на этапе взлета. Формат отображения системы командного управления углом тангажа приведен на Фиг.8, 9, 10.Using the data of BMRK SNS-
Данная система БИСИП МВС отличается от существующих тем, что не использует показания дополнительных датчиков, например, концевых выключателей, установленных в нижней точке фюзеляжа, радиовысотомеров предельно малых высот, телевизионных камер видимого диапазона или лазерных дальномеров. Ситуационная осведомленность экипажа при взлете в СМУ вне видимости линии естественного горизонта из кабины экипажа повышается за счет применения когнитивного отображения командных директорных углов тангажа на подъем передней стойки, отрыв, доразгон до скоростей V2, V3, V4 и применения командного индекса 84 и командной планки 95(Фиг.8) и командной планки 144 и индекса 151 (Фиг.9), предназначенных для предотвращения хвостового удара, столкновения с подстилающей поверхностью после отрыва МВС и выдерживания расчетного (оптимального) профиля набора высоты на воздушном участке взлетной дистанции.This BISIP MVS system differs from the existing ones in that it does not use the readings of additional sensors, for example, limit switches installed at the lower point of the fuselage, radio altimeters of extremely small heights, television cameras of the visible range or laser rangefinders. The situational awareness of the crew during take-off to the SMU beyond the visibility of the natural horizon from the cockpit is enhanced by the use of cognitive mapping of command director pitch angles to lift the front strut, detachment, backtracking to speeds V 2 , V 3 , V 4 and the use of
Работа система информационной поддержки экипажа по предупреждению отклонения МВС от осевой линии ВПП на разбегеThe crew information support system to prevent the deviation of the aircraft from the runway center line on the take-off run
Система предназначена для контроля разбега МВС по ВПП и выдачи экипажу сигнальной информации об отклонении МВС от осевой линии ВПП на исполнительном старте и в процессе разбега до его отрыва.The system is designed to control the take-off run on the runway and issue the crew with signal information about the run-off deviation from the center line of the runway at the executive start and during the take-off run.
Величина рассогласования отклонения МВС от ИК (МК, ОКВЗЛ) может быть ,The value of the mismatch of the deviation of the MVS from the IR (MK, OK VZL ) may be ,
где Δz - величина бокового отклонения центра масс МВС от осевой линии ВПП;where Δz is the value of the lateral deviation of the center of mass of the aircraft from the center line of the runway;
SПР - пройденное расстояние МВС от торца ВПП в направлении взлета;S PR - the distance traveled by the aircraft from the end of the runway in the take-off direction;
Δψ - угол отклонения МВС от заданного направления в градусах.Δψ is the angle of deviation of the MVS from the given direction in degrees.
Величина бокового отклонения МВС может быть определена также по выражению:The value of the lateral deviation of the MVS can also be determined by the expression:
, при условии |sin ψ|>|cos ψ| и provided | sin ψ |> | cos ψ | and
, при условии |cos ψ|>|sin ψ|. under the condition | cos ψ |> | sin ψ |.
С учетом условий невыкатывания МВС при разбеге за пределы ВПП с вероятностью 10-9 (вероятность возникновения катастрофической ситуации на разбеге), определенных авиационными правилами (АП-25) следует, что информативная функция безопасности бокового отклонения МВС на ВПП может определяться и как:Taking into account the conditions of non-roll-out of the aircraft when taking off from the runway with a probability of 10 -9 (the probability of a catastrophic situation during the take-off run), defined by aviation rules (AP-25), it follows that the informative safety function of the lateral deviation of the aircraft in the runway can be determined as follows:
где kZ - функция, зависящая от длины разбега и текущей скорости разбега и ее средняя величина составляет примерно 2/5 см. стр.65 [Солдаткин. В.М. Методы и средства построения бортовых информационно-управляющих систем обеспечения безопасности полета. Казань: Изд-во Казан. Гос. Техн. Ун-та, 2004 г. 350 с.].where k Z is a function depending on the take-off length and current take-off speed and its average value is approximately 2/5 cm. p. 65 [Soldatkin. V.M. Methods and means of building on-board information and control systems for ensuring flight safety. Kazan: Kazan Publishing House. Gos. Tech. University, 2004. 350 pp.].
Тогда для ВПП шириной S=55 м Δzдоп для начального участка выруливания не далее, чем 200 м от торца ВПП, оценивается величиной 5,5 м, а допустимое отклонение МВС от заданного путевого угла в момент старта определяется величиной , где S - дистанция от начала торца ВПП в направлении взлета до местоположения МВС на исполнительном старте.Then, for a runway with a width of S = 55 m, Δz additional for the initial taxiing section no further than 200 m from the end of the runway is estimated to be 5.5 m, and the permissible deviation of the MVS from a given track angle at the start is determined by where S is the distance from the start of the runway end in the take-off direction to the location of the aircraft at the executive start.
Величина допустимого отклонения от заданного путевого угла за три секунды перед принятием решения экипажем на продолжение или прекращения взлета не должна превышать , где LСБАЛ - сбалансированная дистанция разбега, на которой возможно как безопасное прекращение взлета, так и безопасное продолжение взлета с градиентом набора высоты не менее установленного по требованиям безопасности на воздушном участке взлетной дистанции.The value of the permissible deviation from the given track angle three seconds before the crew decides to continue or stop take-off should not exceed , where L SBAL is a balanced take-off distance at which both safe termination of take-off and safe continuation of take-off with a gradient of climb not less than established by safety requirements in the air section of the take-off distance are possible.
По предварительным оценкам точность определения бокового отклонения центра масс МВС от оси ВПП должна не превышать 5 м, а путевого угла 0,2°. Эти обстоятельства вынуждают использовать для этих целей высокоточный БПиНП 21 в комплексированном режиме работы с БМРК СНС-ССС 19.According to preliminary estimates, the accuracy of determining the lateral deviation of the center of mass of the aircraft from the axis of the runway should not exceed 5 m, and the track angle of 0.2 °. These circumstances force the use of high-
В отличие от существующих аналогичных систем, контролирующих направление движения МВС по ВПП (курсовые системы, точные курсовые системы (ТКС), инерциальныенавигационные системы, спутниковые системы навигации), БИСИП МВС контролирует точность установки по направлению движения МВС по продольной дистанции от торца ВПП или линии смещенного старта в направлении взлета, а также точность установки МВС в направлении взлета относительно осевой линии ВПП. Для этих целей на взлетном индикаторе КИНО 3 используется когнитивный формат отображения контроля направления движения и первоначальной установки МВС на исполнительном старте, приведенный на фиг.8 (поз.74, 75, 109, 118, 119, 126), на фиг.9 (поз.130, 163, 169).Unlike existing similar systems that control the direction of movement of the aircraft on the runway (heading systems, accurate course systems (TCS), inertial navigation systems, satellite navigation systems), BISIP MVS controls the accuracy of the installation in the direction of movement of the aircraft along the longitudinal distance from the end of the runway or the offset line launch in the direction of take-off, as well as the accuracy of the installation of the aircraft in the direction of take-off relative to the center line of the runway. For these purposes, on the take-off
Работа системы контроля реверсов тяги двигателейThe operation of the engine traction reverse control system
Для предотвращения выкатываний МВС за пределы ВПП на этапах взлета, приземления или ухода на второй круг, связанных с отказами системы реверса, ошибочного применения экипажем системы реверса (несвоевременного определения отказов, особенно при несимметричных отказах), возникновения необходимости блокировки включения реверса тяги, БИСИП МВС использует дополнительное информационное обеспечение по контролю реверса тяги СУ.To prevent the MVS from rolling out of the runway at the take-off, landing, or landing stages associated with failures of the reverse system, erroneous use of the reverse system by the crew (untimely determination of failures, especially with asymmetric failures), and the need to block the inclusion of reverse thrust, BISIP MVS uses additional information support for the control of reverse thrust SU.
Система контроля реверсов тяги двигателей БИСИП МВС отличается от существующих подобных систем тем, что обеспечивает экипаж дополнительной когнитивной информацией о включении и исправности/неисправности, о необходимости блокировки реверса тяги СУ (при несимметричном одностороннем отказе реверса с визуальной и звуковой сигнализацией фиг.8 поз.98 и поз.124, фиг.9 поз 153). С целью повышения надежности информационного обеспечения экипажа по вышеназванным параметрам информация о закрытом/открытом положении замков реверсивных устройств, открытом/закрытом положении створок реверса дублируется с помощью датчиков полного давления воздушного потока, образованного реверсивными устройствами (створками, решетками).The control system for engine reverse thrust BISIP MVS differs from existing similar systems in that it provides the crew with additional cognitive information about switching on and serviceability / malfunction, about the need to block reverse thrust SU (with asymmetric one-sided failure of the reverse with visual and audible alarm Fig. 8 pos. 98 and pos. 124, Fig. 9, pos. 153). In order to increase the reliability of information support for the crew according to the above parameters, information on the closed / open position of the locks of reversing devices, the open / closed position of the reverse flaps is duplicated using sensors of the full pressure of the air flow formed by reversing devices (wings, gratings).
Форматы отображения полетной информации на комплексном взлетном пилотажном индикаторе, а также на пилотажном индикаторе, расположенном на фоне лобового стекла (ИЛС) приведены на Фиг.8 и Фиг.9, а описание элементов указанных форматов отображения информации для различных режимов полета приведены в таблицах 2 и 3:Display formats for flight information on a comprehensive take-off flight indicator, as well as on a flight indicator located against a windshield (ILS) are shown in Fig. 8 and Fig. 9, and a description of the elements of these display formats for information for different flight modes are shown in tables 2 and 3:
Таким образом, предложенная группа изобретений позволяет достигнуть заявленный технический результат: расширение функциональных возможностей интегрированных комплексов бортового оборудования МВС по представлению экипажу улучшенной внутрикабинной и закабинной обстановки на этапе «ВЗЛЕТ» и создание нового формата представления полетной информации для повышения ситуационной осведомленности экипажа за счет снижения уровня неопределенности при принятии решения, т.е. обеспечения экипажа полной, достоверной, актуальной, непротиворечивой и интерактивной информацией с применением принципов искусственного интеллекта и когнитивности.Thus, the proposed group of inventions allows to achieve the claimed technical result: expanding the functionality of the integrated complexes of aircraft equipment MVS to provide the crew with an improved in-cabin and cockpit situation at the TAKEOFF stage and creating a new format for presenting flight information to increase the situational awareness of the crew by reducing the level of uncertainty when making a decision, i.e. providing the crew with complete, reliable, relevant, consistent and interactive information using the principles of artificial intelligence and cognition.
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126754/11A RU2550887C2 (en) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126754/11A RU2550887C2 (en) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013126754A RU2013126754A (en) | 2014-12-20 |
RU2550887C2 true RU2550887C2 (en) | 2015-05-20 |
Family
ID=53278152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013126754/11A RU2550887C2 (en) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2550887C2 (en) |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2619049C1 (en) * | 2016-02-11 | 2017-05-11 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Авиационного оборудования" | Device to form the spatial information |
RU2647344C2 (en) * | 2016-05-20 | 2018-03-15 | Михаил Кириллович Нараленков | Take-off and landing display system of the aircraft |
RU2651945C2 (en) * | 2015-09-28 | 2018-04-24 | Сяоми Инк. | Balanced vehicle, method and device for controlling balanced vehicle |
RU2664090C1 (en) * | 2017-08-08 | 2018-08-15 | Публичное акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" | Method and system of prevention of the manned flying machine collision with the earth surface, multifunctional, maneuvered airplane with the warning system of collision with earth surface |
RU2671613C1 (en) * | 2017-11-21 | 2018-11-02 | Публичное акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" | Method and system for formation of assessment of aircraft flight absolute height, multifunctional maneuvering plane equipped therewith |
RU2701506C1 (en) * | 2018-12-11 | 2019-09-27 | АО "Научно-производственное объединение "Электронное приборостроение" | Method for cognitive processing of radar information |
RU2713585C1 (en) * | 2019-01-29 | 2020-02-05 | Акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Method of forming air-speed parameters of a manoeuvrable object |
RU2722888C1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-06-04 | ОАО "Научно-испытательный институт эргатических систем" | Method for integral display of flight situation parameters |
US20210009252A1 (en) * | 2018-03-23 | 2021-01-14 | Ge Avio S.R.L. | System and method for propeller response enhancement during transition from ground to flight configuration for a turbopropeller engine |
RU2751377C1 (en) * | 2020-10-29 | 2021-07-13 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") | Method for intelligent support of aircraft crew during flight phase |
RU2752153C2 (en) * | 2017-03-27 | 2021-07-23 | Гольфстрим Аэроспейс Корпорейшн | Electronic system for protecting the aircraft from going beyond the limits of the range of permissible flight modes (options) and aircraft (options) |
RU2759267C2 (en) * | 2017-04-13 | 2021-11-11 | Либхерр-Аэроспейс Линденберг Гмбх | Electronic unit for peripheral aircraft devices |
RU2765606C1 (en) * | 2020-12-04 | 2022-02-01 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy |
FR3113166A1 (en) * | 2020-07-30 | 2022-02-04 | Airbus | METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATIC TAKE-OFF OF AN AIRCRAFT |
US20220051578A1 (en) * | 2019-10-31 | 2022-02-17 | Rockwell Collins, Inc. | System and Method to Change SVS Mode |
US11279496B2 (en) * | 2018-02-21 | 2022-03-22 | Sikorsky Aircraft Corporation | System for reliable landing gear contact with identification of the surface |
US11286058B2 (en) * | 2018-12-18 | 2022-03-29 | Textron Innovations Inc. | Heliport docking system |
RU2777952C2 (en) * | 2017-04-24 | 2022-08-12 | Тхеиа Гроуп, Инцорпоратед | System for real-time in-flight registration and transmission of information about aircraft cockpit to ground services |
US11440676B2 (en) | 2017-04-24 | 2022-09-13 | Theia Group, Incorporated | Recording and real-time transmission of in-flight condition of aircraft cockpit to ground services |
US20220366799A1 (en) * | 2021-05-14 | 2022-11-17 | Rockwell Collins, Inc. | Neuromorphic cameras for aircraft |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2591029C1 (en) * | 2015-02-13 | 2016-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Method of improved image of underlying surface producing on (ac) aircraft |
US10867520B2 (en) * | 2018-08-14 | 2020-12-15 | The Boeing Company | System and method to modify an aircraft flight trajectory |
CN114739451A (en) * | 2022-03-22 | 2022-07-12 | 国网山东省电力公司超高压公司 | Transmission conductor safety early warning method under millimeter wave radar monitoring |
CN116453377B (en) * | 2023-06-16 | 2023-08-15 | 商飞软件有限公司 | Method for carrying out flight phase division on airplane QAR data |
CN116755473B (en) * | 2023-08-18 | 2023-11-07 | 四川腾盾科技有限公司 | Unmanned aerial vehicle aerial delivery mission planning method for wing lifting |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2192368C1 (en) * | 2001-07-13 | 2002-11-10 | Акционерное общество открытого типа "ОКБ Сухого" | Aircraft takeoff or landing monitoring system |
RU2439584C1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" им. Г.А. Ильенко" | On-board system of information support to helicopter crew |
-
2013
- 2013-06-13 RU RU2013126754/11A patent/RU2550887C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2192368C1 (en) * | 2001-07-13 | 2002-11-10 | Акционерное общество открытого типа "ОКБ Сухого" | Aircraft takeoff or landing monitoring system |
RU2439584C1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" им. Г.А. Ильенко" | On-board system of information support to helicopter crew |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651945C2 (en) * | 2015-09-28 | 2018-04-24 | Сяоми Инк. | Balanced vehicle, method and device for controlling balanced vehicle |
RU2619049C1 (en) * | 2016-02-11 | 2017-05-11 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Авиационного оборудования" | Device to form the spatial information |
RU2647344C2 (en) * | 2016-05-20 | 2018-03-15 | Михаил Кириллович Нараленков | Take-off and landing display system of the aircraft |
US11580865B2 (en) | 2017-03-27 | 2023-02-14 | Gulfstream Aerospace Corporation | Aircraft flight envelope protection and recovery autopilot |
RU2752153C2 (en) * | 2017-03-27 | 2021-07-23 | Гольфстрим Аэроспейс Корпорейшн | Electronic system for protecting the aircraft from going beyond the limits of the range of permissible flight modes (options) and aircraft (options) |
RU2759267C2 (en) * | 2017-04-13 | 2021-11-11 | Либхерр-Аэроспейс Линденберг Гмбх | Electronic unit for peripheral aircraft devices |
US11440676B2 (en) | 2017-04-24 | 2022-09-13 | Theia Group, Incorporated | Recording and real-time transmission of in-flight condition of aircraft cockpit to ground services |
RU2777952C2 (en) * | 2017-04-24 | 2022-08-12 | Тхеиа Гроуп, Инцорпоратед | System for real-time in-flight registration and transmission of information about aircraft cockpit to ground services |
RU2664090C1 (en) * | 2017-08-08 | 2018-08-15 | Публичное акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" | Method and system of prevention of the manned flying machine collision with the earth surface, multifunctional, maneuvered airplane with the warning system of collision with earth surface |
RU2671613C1 (en) * | 2017-11-21 | 2018-11-02 | Публичное акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" | Method and system for formation of assessment of aircraft flight absolute height, multifunctional maneuvering plane equipped therewith |
US11279496B2 (en) * | 2018-02-21 | 2022-03-22 | Sikorsky Aircraft Corporation | System for reliable landing gear contact with identification of the surface |
US11738855B2 (en) * | 2018-03-23 | 2023-08-29 | Ge Avio S.R.L. | System and method for propeller response enhancement during transition from ground to flight configuration for a turbopropeller engine |
US20210009252A1 (en) * | 2018-03-23 | 2021-01-14 | Ge Avio S.R.L. | System and method for propeller response enhancement during transition from ground to flight configuration for a turbopropeller engine |
RU2701506C1 (en) * | 2018-12-11 | 2019-09-27 | АО "Научно-производственное объединение "Электронное приборостроение" | Method for cognitive processing of radar information |
US11286058B2 (en) * | 2018-12-18 | 2022-03-29 | Textron Innovations Inc. | Heliport docking system |
RU2713585C1 (en) * | 2019-01-29 | 2020-02-05 | Акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Method of forming air-speed parameters of a manoeuvrable object |
RU2722888C1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-06-04 | ОАО "Научно-испытательный институт эргатических систем" | Method for integral display of flight situation parameters |
US20220051578A1 (en) * | 2019-10-31 | 2022-02-17 | Rockwell Collins, Inc. | System and Method to Change SVS Mode |
US11315434B2 (en) * | 2019-10-31 | 2022-04-26 | Rockwell Collins, Inc. | System and method to change SVS mode |
FR3113166A1 (en) * | 2020-07-30 | 2022-02-04 | Airbus | METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATIC TAKE-OFF OF AN AIRCRAFT |
US11687097B2 (en) | 2020-07-30 | 2023-06-27 | Airbus (S.A.S.) | Method and system allowing automatic take-off of an aircraft |
RU2751377C1 (en) * | 2020-10-29 | 2021-07-13 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") | Method for intelligent support of aircraft crew during flight phase |
RU2765606C1 (en) * | 2020-12-04 | 2022-02-01 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Integrated system for navigation of ships and supply vessels of the navy |
US20220366799A1 (en) * | 2021-05-14 | 2022-11-17 | Rockwell Collins, Inc. | Neuromorphic cameras for aircraft |
RU2798591C1 (en) * | 2022-11-29 | 2023-06-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Device for prediction of takeoff and flight path of aircraft over high altitude obstacles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013126754A (en) | 2014-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2550887C2 (en) | On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft | |
US11699351B2 (en) | Flight assistant | |
US7333030B2 (en) | Method and system for preventing an aircraft from penetrating into a dangerous trailing vortex area of a vortex generator | |
US9310222B1 (en) | Flight assistant with automatic configuration and landing site selection method and apparatus | |
US7280896B2 (en) | Process and device for constructing a synthetic image of the environment of an aircraft and presenting it on a screen of said aircraft | |
US8000848B2 (en) | Integrated system for aircraft vortex safety | |
US8362925B2 (en) | Avionics display system and method for generating flight information pertaining to neighboring aircraft | |
US20070027588A1 (en) | Aircraft flight safety device and method which are intended for an aircraft flying in instrument meteorological conditions and which are used independently of instrument flight infrastructure | |
US9366546B2 (en) | Projected synthetic vision | |
RU2497175C1 (en) | Flight display system and cognitive flight display for single-rotor helicopter | |
US9564055B2 (en) | Prediction and warning of transported turbulence in long-haul aircraft operations | |
GB2453854A (en) | Fully-automated flight management system for aircraft | |
US8354943B2 (en) | Display device for an aircraft for displaying a piloting symbology dedicated to obstacle avoidance | |
US11681302B2 (en) | Systems and methods for predicting ground effects along a flight plan | |
US8633835B1 (en) | Display of climb capability for an aircraft based on potential states for the aircraft | |
US9418561B2 (en) | System and method for displaying predictive conformal configuration cues for executing a landing | |
EP3401892A1 (en) | Display system and method for indicating a time-based requirement | |
RU2647344C2 (en) | Take-off and landing display system of the aircraft | |
WO2009029005A2 (en) | Aircraft vortex safety method | |
RU49297U1 (en) | INFORMATION AND MANAGEMENT COMPLEX OF AIRCRAFT | |
US11657721B1 (en) | Aircraft with flight assistant | |
RU2324953C2 (en) | Integrated aircraft vortex safety system | |
Williams | Concept of Operations for Commercial and Business Aircraft Synthetic Vision Systems: Version 1.0 | |
Keller et al. | Cognitive task analysis of commercial jet aircraft pilots during instrument approaches for baseline and synthetic vision displays | |
Kopylov et al. | Evaluation of Enhanced Ground Proximity Warning System through Flight Trials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180614 |