RU2602350C2

RU2602350C2 - Integrated system of data recording, diagnostics of technical and physical state of "man-machine" system

Info

Publication number: RU2602350C2
Application number: RU2014152230/08A
Authority: RU
Inventors: Вадим Владимирович Дурнев; Станислав Леонидович Селезнев; Иван Ефимович Мухин; Павел Валентинович Дмитриев; Михаил Георгиевич Кизилов; Михаил Игоревич Каневский; Сергей Александрович Исаев
Original assignee: Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова"
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-11-20
Also published as: RU2014152230A

Abstract

FIELD: instrument making.

SUBSTANCE: invention relates to instrument-making equipment and can be used onboard aircraft for processing, storage and display of flight data. Technical result is achieved by that the system comprising a unit for collecting and converting information, a protected data storage, a unit of information retrieval, a control unit, a controller of the protected data storage, a unit for accumulation and processing diagnostic information upon the AC elements and units state, herewith data inputs of the information collection and conversion unit are connected with transducers and systems of the aircraft, is additionally equipped with a unit of the pilot physical state diagnostics.

EFFECT: technical result of the proposed invention is expansion of functional capabilities of the system, particularly providing the pilot state monitoring, that makes it possible to prevent flight accidents and AC accidents, increase the reliability of establishing the causes lead to a flight accident or a disaster.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к приборостроительной технике и может быть использовано на летательных аппаратах (ЛА) для обработки, хранения и отображения полетной информации.The invention relates to instrumentation technology and can be used on aircraft (LA) for processing, storage and display of flight information.

Известна система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллер защищенного накопителя, блок обработки звуковой информации, блок съема информации и блок обработки полетной информации (патент РФ №2287132, МПК G01D 9/00, G01C 21/00, G11C 15/00, B64D 43/00).A known data recording system containing a data collection and conversion unit, a protected drive, a control panel, a control unit, a protected drive controller, an audio information processing unit, an information collection unit and a flight information processing unit (RF patent No. 2287132, IPC G01D 9/00, G01C 21/00, G11C 15/00, B64D 43/00).

Недостатками известной системы являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью прогнозирования отказов ЛА, на котором установлена система. Входная информация (данные), принимаемая системой, не содержит диагностической информации, на основании которой можно достоверно оценить состояние элементов и агрегатов ЛА, а алгоритмы, зашитые в блоке обработки полетной информации, реализуют только визуализацию параметров и их допусковый контроль (выход принятых значений параметров за заранее заданные границы) с выдачей результатов обработки, через блок контроля, в бортовую систему отображения информации. Такие алгоритмы обработки позволяют выявить ненормальную работу или установить факт произошедшего отказа, но не позволяют, по изменению значений параметров входной информации, прогнозировать наступление отказов в будущем.The disadvantages of the known system are limited functionality due to the inability to predict the failure of the aircraft on which the system is installed. The input information (data) received by the system does not contain diagnostic information, on the basis of which it is possible to reliably assess the state of the components and assemblies of the aircraft, and the algorithms wired in the flight information processing unit implement only the visualization of parameters and their tolerance control (the output of the accepted parameter values for predetermined boundaries) with the output of the processing results, through the control unit, to the on-board information display system. Such processing algorithms make it possible to detect abnormal operation or establish the fact of a failure, but they do not allow, by changing the values of the input information parameters, to predict the occurrence of failures in the future.

Известна система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, блок съема информации, блок контроля, контроллер защищенного накопителя и блок накопления и обработки диагностической информации состояния элементов и агрегатов ЛА (патент РФ №2531573, МПК G01D 9/00, G06H 17/40, опубл. 10.10.2014 г.).A known data recording system comprising a data collection and conversion unit, a secure drive, an information retrieval unit, a control unit, a secure drive controller and an accumulation and processing unit for diagnostic information of the state of aircraft components and assemblies (RF patent No. 2531573, IPC G01D 9/00, G06H 17/40, published on 10/10/2014).

Эта система как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату принята за ближайший аналог (прототип).This system as the closest in technical essence and the achieved result is taken as the closest analogue (prototype).

Недостатками известной системы являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что невозможно исключить влияние физиологического состояния пилота на безопасность полета.The disadvantages of the known system are limited functionality, due to the fact that it is impossible to exclude the influence of the physiological state of the pilot on flight safety.

Для получения достоверного прогноза скорого наступления отказа и предотвращения летного происшествия или аварии ЛА необходимо выбрать перечень диагностируемых параметров (как от штатных, так и от специально для этой цели установленных датчиков) и обеспечивать их сбор, накопление и обработку с учетом не только диагностирования состояния элементов и агрегатов ЛА, но также физического состояния пилота (пульс, температура, давление, состояние зрачков и т.д.).To obtain a reliable forecast of the imminent failure and to prevent a flight accident or accident, it is necessary to select a list of diagnosed parameters (both from standard sensors and specially installed sensors for this purpose) and to ensure their collection, accumulation and processing, taking into account not only diagnosing the state of elements and aircraft units, but also the physical condition of the pilot (pulse, temperature, pressure, pupil condition, etc.).

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей системы в части обеспечения мониторинга состояния пилота, что позволяет предотвращать летные происшествия и аварии ЛА, а также повысить достоверность установления причин, приведших к летному происшествию или катастрофе.The technical result of the invention is to expand the functionality of the system in terms of monitoring the status of the pilot, which helps to prevent flight accidents and aircraft accidents, as well as increase the reliability of identifying the causes that led to the flight accident or crash.

Технический результат достигается тем, что система, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, блок съема информации, блок контроля, контроллер защищенного накопителя, блок накопления и обработки диагностической информации состояния элементов и агрегатов ЛА, причем информационные входы блока сбора и преобразования информации соединены с датчиками и системами контролируемого объекта, а его четвертый вход подключен к бортовому пульту управления, первый, второй, третий и пятый входы контроллера защищенного накопителя соединены соответственно с первым выходом блока сбора и преобразования информации, выходом защищенного накопителя, первым выходом блока контроля и с бортовыми источниками звуковой информации, первый, второй и четвертый выходы контроллера защищенного накопителя соединены соответственно с первым входом защищенного накопителя, первым входом блока контроля и вторым входом блока съема информации, первый вход блока съема информации соединен с третьим выходом блока сбора и преобразования информации, второй выход которого соединен со вторым входом блока контроля, второй и третий выходы блока контроля соединены соответственно с пятым входом блока сбора и преобразования информации и с бортовой системой отображения информации, входы диагностической информации блока накопления и обработки диагностической информации состояния элементов и агрегатов ЛА соединены с датчиками диагностирования состояния элементов и агрегатов ЛА, четвертый вход соединен с пятым выходом контроллера защищенного накопителя, первый выход соединен с третьим входом блока контроля, а второй выход и пятый вход - с третьим входом и выходом блока съема информации, система дополнительно снабжена блоком диагностирования физического состояния пилота, входы блока диагностирования физического состояния соединены с датчиками диагностирования физического состояния пилота, четвертый вход соединен с пятым выходом контроллера защищенного накопителя и четвертым входом блока накопления и обработки диагностической информации состояния элементов и агрегатов ЛА, первый выход соединен с четвертым входом блока контроля, второй выход - с четвертым входом блока съема информации, третий выход соединен с третьим входом защищенного накопителя.The technical result is achieved by the fact that a system comprising an information collection and conversion unit, a protected drive, an information collection unit, a control unit, a protected drive controller, an accumulation and processing unit for diagnostic information of the state of the elements and assemblies of the aircraft, wherein the information inputs of the information collection and conversion unit are connected with sensors and systems of the controlled object, and its fourth input is connected to the on-board control panel, the first, second, third and fifth inputs of the protected controller about the drive are connected respectively with the first output of the information collection and conversion unit, the output of the protected drive, the first output of the control unit and with the on-board sources of sound information, the first, second and fourth outputs of the controller of the protected drive are connected respectively to the first input of the protected drive, the first input of the control unit and the second input of the information pickup unit, the first input of the information pickup unit is connected to the third output of the information collection and conversion unit, the second output of which is connected inen with the second input of the control unit, the second and third outputs of the control unit are connected respectively with the fifth input of the information collection and conversion unit and with the on-board information display system, the inputs of the diagnostic information of the accumulation unit and the processing of diagnostic information of the state of the elements and units of the aircraft are connected to the sensors for diagnosing the state of the elements and aircraft assemblies, the fourth input is connected to the fifth output of the protected drive controller, the first output is connected to the third input of the control unit, and the second a swarm output and a fifth input — with a third input and output of an information retrieval unit, the system is additionally equipped with a unit for diagnosing the physical condition of the pilot, inputs of the unit for diagnosing the physical state are connected to sensors for diagnosing the physical state of the pilot, the fourth input is connected to the fifth output of the protected drive controller and the fourth input of the unit accumulation and processing of diagnostic information on the state of the elements and components of the aircraft, the first output is connected to the fourth input of the control unit, the second output - with the fourth input of the information retrieval unit, the third output is connected to the third input of the protected drive.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена структурная схема интегрированной системы регистрации данных, диагностики технического и физического состояния комплекса «человек-машина».The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 presents a structural diagram of an integrated system for recording data, diagnosing the technical and physical condition of the complex "man-machine".

Система состоит из блока 1 сбора и преобразования информации, выполненного на базе микросхем коммутаторов, аналого-цифровых преобразователей и микропроцессоров, защищенного накопителя 2, выполненного на базе микросхем энергонезависимой памяти, блока 3 съема информации, в состав которого входит микропроцессор и адаптер записи информации на съемную кассету с энергонезависимой памятью, в качестве которой может быть использована, например, стандартная PCMCI-карта, блока 4 контроля, который, в частности, может быть построен на базе микропроцессорных наборов, цифроаналоговых преобразователей в качестве источников аналоговых тестовых сигналов, формирователей разовых тестовых сигналов и микроЭВМ с зашитыми в ней алгоритмами обработки и преобразования полетной информации в форму, удобную для отображения, контроллера 5 защищенного накопителя, выполненного на базе микроЭВМ с интерфейсами связи с остальными блоками системы и прочей бортовой и наземной аппаратурой, блока 6 накопления и обработки диагностической информации, который может быть выполнен на базе микросхем аналого-цифровых преобразователей, программируемой логики (ПЛИС), микропроцессоров, микроЭВМ и собственной энергонезависимой памяти, в качестве которой может быть использован твердотельный диск (например, с SATA-интерфейсом), блока 7 диагностирования физического состояния пилота, который может быть выполнен на базе микросхем аналого-цифровых преобразователей, ПЛИС, микропроцессора с собственной энергонезависимой памятью.The system consists of a unit 1 for collecting and converting information made on the basis of switch microcircuits, analog-to-digital converters and microprocessors, a protected drive 2, made on the basis of non-volatile memory microchips, an information retrieval unit 3, which includes a microprocessor and an adapter for recording information to a removable cartridge with non-volatile memory, which can be used, for example, a standard PCMCI card, control unit 4, which, in particular, can be built on the basis of microprocess sets, digital-to-analog converters as sources of analog test signals, shapers of one-time test signals and microcomputers with algorithms for processing and converting flight information in it into a form convenient for displaying, a protected drive controller 5 made on the basis of a microcomputer with communication interfaces with other blocks system and other airborne and ground equipment, unit 6 accumulation and processing of diagnostic information, which can be performed on the basis of analog-to-digital microcircuits level converters, programmable logic (FPGA), microprocessors, microcomputers and its own non-volatile memory, which can be used as a solid-state drive (for example, with a SATA interface), unit 7 for diagnosing the physical condition of the pilot, which can be performed on the basis of analog digital converters, FPGA, microprocessor with its own non-volatile memory.

Система работает следующим образом. Информация (данные), поступающая от датчиков и систем ЛА на информационные входы 1, 2, 3 блока 1, преобразуется в нем в единую цифровую форму и запоминается в оперативном запоминающем устройстве блока 1. Одновременно из полученной информации формируется сообщение для записи в защищенный накопитель 2 в виде информационного кадра, состоящего из набора синхрослов и информационных слов.The system operates as follows. Information (data) coming from sensors and aircraft systems to the information inputs 1, 2, 3 of block 1 is converted into a single digital form in it and stored in the random access memory of block 1. At the same time, a message is generated from the received information to be written to the protected drive 2 in the form of an information frame consisting of a set of sync words and information words.

Программа обработки поступающей информации, программа подключения датчиков и систем, частота их опроса, структура информационного кадра, формируемая блоком 1, разрабатываются для каждого конкретного случая применения системы регистрации. На управляющий вход 4 блока 1 с бортового пульта управления вводятся опознавательные данные (номера блоков, дата, астрономическое время и т.п.), которые также преобразуются для записи в информационные кадры. Информационные кадры с первого выхода блока 1 поступают на первый вход контроллера 5, в котором преобразуются к виду, требуемому для записи в защищенный накопитель 2, и последовательно передаются и записываются в память накопителя 2. Вся область памяти накопителя 2 подразделяется на информационную, где хранится вся регистрируемая информация, и служебную, где хранятся специальная информация и программы, необходимые для привязки системы регистрации к конкретному объекту контроля. В каждом цикле записи проводится контроль правильности записи информации путем считывания и передачи ее по линиям связи с выхода накопителя 2 на второй вход контроллера 5 для сравнения. При обнаружении ошибок производится несколько повторных циклов записи/чтения. В случае если запись осуществляется с ошибкой, принимается решение о дефекте элемента памяти, и запись производится в соседний элемент памяти. Номер дефектного элемента записывается в специально отведенную часть служебной области памяти накопителя 2, регистрируемая информация (данные) записывается только в исправные элементы памяти. Кроме того, если число дефектных элементов превысит допустимый уровень, в контроллере 5 формируется сигнал отказа тракта регистрации, который передается со второго выхода контроллера 5 на первый вход блока 4. В блоке 4 при приеме этого сигнала формируется сигнал отказа системы, который поступает на третий выход блока 4 контроля для предъявления оператору через бортовую систему отображения информации. Одновременно с передачей информационных кадров с первого выхода блока 1 информация в виде двоичного кода со второго его выхода поступает на второй вход блока 4, на первый вход которого из контроллера 5 поступают считанные из служебной области памяти накопителя 2 градуировочные характеристики датчиков и эксплуатационные ограничения. Эта информация обрабатывается в блоке 4 с целью выявления выходов режимов управления объектом за допустимые пределы. При обнаружении таких ситуаций в блоке 4 формируются сигналы, которые с первого выхода блока 4 поступают на третий вход контроллера 5 для последующей регистрации в памяти защищенного накопителя 2, а для предупреждения оператора о выходе режимов управления объектом за допустимые пределы и о появлении аварийных и предаварийных ситуаций эти сигналы с выхода 3 блока 4 поступают в бортовую систему отображения информации. Кроме того, в зависимости от функционального назначения ЛА (боевой, учебный, морской, санитарный и т.п.) получаемая блоком 4 от блоков 1 и 5 информация посредством зашитых в нем алгоритмов визуализации преобразуется в соответствующий перечень параметров определенной последовательности и формы с учетом цветового кодирования, удобной для отображения, и передается в бортовую систему отображения информации. Объем информации, необходимой для вывода на бортовую систему отображения, определяет в полете пилот, например, это может быть информация о летно-технических ограничениях при учебных полетах, о состоянии бортового оборудования, о наличии оружия, топлива, эшелонировании и т.д. На пятый вход блока 1 со второго выхода блока 4 периодически подаются тестовые сигналы, формируемые в блоке 4. Эти сигналы обрабатываются блоком 1 аналогично информации от датчиков, и результаты обработки передаются на второй вход блока 4. Блок 4 производит сравнение результатов обработки с тестами и по результатам сравнения формирует сигнал исправности/отказа блока 1. Этот сигнал с третьего выхода блока 4 поступает в бортовую систему отображения информации для предъявления оператору, а с первого выхода блока 4 - на третий вход контроллера 5 для регистрации в память накопителя 2. В блоке 5 поступающая от бортовых источников звуковая информация (предварительно оцифрованная и сжатая по определенным алгоритмам) преобразуется к виду, удобному для регистрации в защищенную память накопителя 2, аналогично параметрической, и пишется в отдельную информационную область памяти накопителя 2, специально выделенную для этого. В записываемую звуковую информацию периодически добавляются временные метки, полученные из параметрической информации, поступающей на вход 1 блока 5 от блока 1, либо, при их отсутствии, генерируемые блоком 5 самостоятельно. В последнем случае эти же метки включаются и в записываемую параметрическую информацию. Одновременно вся регистрируемая в защищенном накопителе информация в порядке ее поступления передается с выхода 4 блока 5 на вход 2 блока 3, в котором осуществляется ее запись на съемную кассету с энергонезависимой памятью. Перезапись осуществляется под управлением программного обеспечения таким образом, что в памяти съемной кассеты блока 3 создается точная копия содержимого защищенного накопителя 2. Причем вся область памяти съемной кассеты блока 3, выделенная для записи информации, подразделяется на отдельные зоны по аналогии с памятью защищенного накопителя 2. Кроме того, на вход 1 блока 3 с выхода 3 блока 1 поступает дополнительная информация, которую не требуется регистрировать в защищенном накопителе 2, но которая может быть использована при обслуживании ЛА для более детального контроля функционирования оборудования ЛА и его текущего состояния, а также с целью анализа выполнения полетного задания, оценки техники пилотажа. В случае аварийной ситуации, при отказе системы, а также при различных работах для проверки работоспособности системы информация, накопленная в защищенном накопителе 2, может считываться контроллером 5 и передаваться с его третьего выхода на вход наземной аппаратуры обработки информации. Программное обеспечение позволяет не только полностью считывать всю зарегистрированную информацию, но и осуществлять выборочное считывание из служебной области памяти накопителя 2 и запись в нее служебной информации: градуировочные характеристики датчиков, эксплуатационные ограничения и т.п., получаемые от наземной аппаратуры обработки информации на четвертый вход контроллера 5. Диагностическая информация, необходимая для мониторинга состояния ЛА, формируется устанавливаемыми для этой цели на контролируемых элементах и агрегатах ЛА датчиками (это могут дать датчики вибрации, давления, ускорения, температуры и прочих параметров), поступает на информационные входы 1, 2, 3 блока 6 накопления и обработки диагностической информации, оцифровывается и помещается в диагностический кадр, передаваемый с выхода 2 блока 6 на вход 3 блока 3, где он записывается в специально выделенную зону съемной кассеты памяти. С целью возможности синхронизации по времени данных диагностического кадра с прочими данными, записанными на съемной кассете памяти блока 3, с выхода 5 контроллера 5 на вход 4 блока 6 подаются синхросигналы, аналогичные тем, которые записываются в информационном кадре, сохраняемом в защищенном накопителе 2 и дублируемом в съемной кассете памяти блока 3. Блок 6 накопления и обработки диагностической информации может иметь собственную съемную кассету памяти (например, твердотельный диск с SATA-интерфейсом), на которую регистрируется как диагностическая информация, так и весь объем информации, регистрируемой в защищенном накопителе 2. Эту информацию блок 6 получает на свой вход 4 с выхода 5 контроллера 5 защищенного накопителя. При необходимости, диагностический кадр посредством выдачи через выход 3 блока 6 на вход 2 накопителя 2 может быть также записан в специально выделенную зону энергонезависимой памяти защищенного накопителя 2, что позволяет сохранить диагностическую информацию в случае повреждения блока съема 3 при аварии ЛА. При наземной обработке диагностической информации показания датчиков, записанные на съемной кассете памяти блока 3 в процессе последнего полета, обрабатываются с помощью специальных алгоритмов, использующих статистические данные, накопленные во время предыдущих полетов данного ЛА. По результатам обработки составляется прогноз возможного времени наступления отказов ЛА с уточнением конкретных узлов (агрегатов, систем), находящихся в предотказном состоянии. Получаемая блоком 6 на входы 1, 2, 3 диагностическая информация также подвергается экспресс-анализу в режиме реального времени непосредственно в процессе выполнения полета. При этом используются алгоритмы экспресс-обработки (например, допускового контроля, адаптивного контроля и т.п.), формируемые наземной аппаратурой обработки информации и учитывающие результаты (показания датчиков) по предыдущим полетам данного ЛА. Сформированные таким образом алгоритмы при подготовке к очередному полету записываются в специально выделенную для этого зону памяти съемной кассеты блока 3, причем возможность записи в эту зону памяти имеет только наземная аппаратура обработки информации. Далее, в процессе полета алгоритмы экспресс-обработки считываются из указанной зоны памяти съемной кассеты и с выхода блока 3 поступают на вход 5 блока 6, который использует их для непрерывной обработки поступающих от датчиков диагностических данных. В случае возникновения в полете опасной ситуации (превышения каким-либо параметром индивидуальных допусковых границ, критически высокой скоростью изменения показаний датчиков и т.д.) с выхода 1 блока 6 на вход 3 блока 4 выдается соответствующая информация. Получаемая блоком 4 от блока 6 информация преобразуется в блоке 4 в предупреждающие или аварийные сообщения (посредством зашитых в нем алгоритмов визуализации), которые с выхода 3 поступают в бортовую систему отображения информации для предупреждения оператора. Диагностирование физического состояния пилота достигается установкой на нем датчиков диагностирования физического состояния пилота (пульс, температура, давление, состояние зрачков и т.д.), информация с которых поступает на информационные входы 1, 2, 3 блока 7, преобразуется, оцифровывается и помещается в кадр, передаваемый с выхода 2 блока 7 на вход 4 блока 3, где он записывается в специально отведенную зону съемной кассеты памяти. С целью синхронизации по времени с выхода 5 блока 5 на вход 4 блока 7 подаются синхросигналы, аналогичные поступаемым в блок 6. При необходимости информация по состоянию пилота с выхода 3а 7 поступает в специальную зону памяти защищенного накопителя 2 по его входу 3, что позволит сохранить информацию в случае повреждения блока 3 при аварии ЛА.The program for processing incoming information, the program for connecting sensors and systems, the frequency of their polling, the structure of the information frame formed by block 1, are developed for each specific application of the registration system. Identification data (block numbers, date, astronomical time, etc.) are input to control input 4 of block 1 from the on-board control panel, which are also converted for recording into information frames. Information frames from the first output of block 1 are fed to the first input of controller 5, in which they are converted to the form required for writing to the protected drive 2, and sequentially transferred and written to the memory of drive 2. The entire memory area of drive 2 is divided into the information one, where all registered information, and service information, where special information and programs are stored that are necessary for linking the registration system to a specific control object. In each recording cycle, the correctness of the recording of information is checked by reading and transmitting it via communication lines from the output of the drive 2 to the second input of the controller 5 for comparison. When errors are detected, several repeated write / read cycles are performed. In case the recording is carried out with an error, a decision is made about the defect of the memory element, and the recording is made to the neighboring memory element. The number of the defective element is recorded in a specially allocated part of the service area of the memory of the drive 2, the recorded information (data) is recorded only in serviceable memory elements. In addition, if the number of defective elements exceeds the allowable level, a signal of the registration path failure is generated in the controller 5, which is transmitted from the second output of the controller 5 to the first input of the block 4. In block 4, when this signal is received, a system failure signal is generated, which is fed to the third output control unit 4 for presentation to the operator through the on-board information display system. Simultaneously with the transmission of information frames from the first output of block 1, information in the form of a binary code from its second output goes to the second input of block 4, the first input of which from the controller 5 receives the calibration characteristics of the sensors read from the service area of the memory of the drive 2 and operational limitations. This information is processed in block 4 in order to identify the outputs of the object control modes beyond the permissible limits. When such situations are detected in block 4, signals are generated that from the first output of block 4 go to the third input of controller 5 for subsequent registration in the memory of protected drive 2, and to warn the operator about the exit of the control modes of the object beyond the permissible limits and about the occurrence of emergency and emergency situations these signals from the output 3 of block 4 enter the on-board information display system. In addition, depending on the functional purpose of the aircraft (combat, training, marine, sanitary, etc.), the information received by unit 4 from blocks 1 and 5 is converted into the corresponding list of parameters of a certain sequence and form, taking into account the color, using the wired visualization algorithms encoding, convenient for display, and transmitted to the on-board information display system. The amount of information necessary for output to the on-board display system is determined by the pilot in flight, for example, it can be information about flight and technical limitations during training flights, on the condition of on-board equipment, on the availability of weapons, fuel, separation, etc. Test signals generated in block 4 are periodically fed to the fifth input of block 1 from the second output of block 4. These signals are processed by block 1 similarly to information from sensors, and the processing results are transmitted to the second input of block 4. Block 4 compares the processing results with the tests and compares the results of the health / failure signal of unit 1. The signal from the third output of unit 4 is fed to the on-board display system for presentation to the operator, and from the first output of unit 4 to the third input of the controller 5 d I register in the memory of drive 2. In block 5, the sound information coming from the on-board sources (previously digitized and compressed according to certain algorithms) is converted to a form convenient for registration in the protected memory of drive 2, similar to parametric, and written to a separate information area of drive memory 2 specially allocated for this. In the recorded audio information, time stamps are periodically added, obtained from the parametric information received at the input 1 of block 5 from block 1, or, in their absence, generated by block 5 independently. In the latter case, the same labels are included in the recorded parametric information. At the same time, all the information recorded in the protected drive in the order of its receipt is transmitted from the output of block 4 to input 2 of block 3, in which it is recorded on a removable cartridge with non-volatile memory. The dubbing is performed under software control in such a way that an exact copy of the contents of the protected drive 2 is created in the memory of the removable cartridge of block 3. Moreover, the entire memory area of the removable cartridge of block 3 allocated for recording information is divided into separate zones by analogy with the memory of the protected drive 2. In addition, the input 1 of block 3 from the output 3 of block 1 receives additional information that does not need to be registered in the protected drive 2, but which can be used during maintenance LA for more detailed control functioning of aircraft equipment and its current state, and also to analyze the performance of the flight mission, pilotage evaluation technique. In the event of an emergency, during a system failure, as well as during various operations to check the system’s operability, the information stored in the protected drive 2 can be read by the controller 5 and transmitted from its third output to the input of the ground information processing equipment. The software allows not only to fully read all registered information, but also to selectively read from the service area of the memory of drive 2 and record service information in it: calibration characteristics of sensors, operational limitations, etc. received from ground-based information processing equipment for the fourth input controller 5. Diagnostic information necessary for monitoring the state of the aircraft is formed by those installed for this purpose on the controlled elements and assemblies of the aircraft sensors (this can be given by vibration, pressure, acceleration, temperature, and other parameters), it is fed to the information inputs 1, 2, 3 of the block 6 for accumulating and processing diagnostic information, it is digitized and placed in a diagnostic frame transmitted from the output of block 2 to the input 6 3 blocks 3, where it is recorded in a specially allocated area of a removable memory cassette. In order to be able to synchronize in time the data of the diagnostic frame with other data recorded on a removable memory cassette of unit 3, sync signals similar to those recorded in the information frame stored in the protected drive 2 and duplicated are sent from the output 5 of the controller 5 to the input 4 of the unit 6 in a removable memory cassette of unit 3. The unit 6 for accumulating and processing diagnostic information may have its own removable memory cassette (for example, a solid-state drive with a SATA interface), which is recorded as a diagnosis The statistical information, as well as the entire amount of information recorded in the protected drive 2. This information is received by unit 6 at its input 4 from output 5 of the controller 5 of the protected drive. If necessary, the diagnostic frame by issuing through block 3 output 6 to input 2 of drive 2 can also be recorded in a specially allocated non-volatile memory zone of protected drive 2, which allows you to save diagnostic information in case of damage to removal unit 3 in the event of an aircraft accident. During ground-based processing of diagnostic information, sensor readings recorded on a removable memory cassette of unit 3 during the last flight are processed using special algorithms that use statistical data accumulated during previous flights of this aircraft. Based on the processing results, a forecast is made of the possible time of the onset of aircraft failures with the specification of specific nodes (units, systems) that are in precautionary state. The diagnostic information received by block 6 at inputs 1, 2, 3 is also subjected to express analysis in real time directly during the flight. In this case, express processing algorithms are used (for example, tolerance control, adaptive control, etc.), formed by ground-based information processing equipment and taking into account the results (sensor readings) from previous flights of this aircraft. In preparation for the next flight, the algorithms thus formed are recorded in the memory zone of the removable cartridge of unit 3 specially allocated for this, and only ground-based information processing equipment can write to this memory zone. Further, during the flight, express-processing algorithms are read from the indicated memory zone of the removable cartridge and from the output of block 3 are fed to input 5 of block 6, which uses them for continuous processing of diagnostic data received from the sensors. In the event of a dangerous situation during a flight (by exceeding an individual tolerance limits by a parameter, a critically high rate of change in sensor readings, etc.), the corresponding information is issued from output 1 of block 6 to input 3 of block 4. The information received by block 4 from block 6 is converted in block 4 into warning or alarm messages (by means of visualization algorithms wired in it), which, from output 3, enter the on-board information display system to alert the operator. Diagnosis of the pilot’s physical condition is achieved by installing sensors on it to diagnose the pilot’s physical condition (pulse, temperature, pressure, pupil status, etc.), the information from which goes to the information inputs 1, 2, 3 of block 7, is converted, digitized, and placed in the frame transmitted from the output 2 of block 7 to the input 4 of block 3, where it is recorded in a specially designated area of a removable memory cassette. In order to synchronize with time, from the output 5 of block 5, the input 4 of block 7 receives synchronous signals similar to those received in block 6. If necessary, information on the status of the pilot from output 3a 7 is fed to a special memory zone of the protected drive 2 at its input 3, which will save information in case of damage to unit 3 in the event of an aircraft accident.

При наземной обработке информации блоков 2 и 3 из спец. зон извлекается информация о всех записанных параметрах состояния пилота, синхронизированная с параметрической и диагностической информациями состояния элементов и агрегатов ЛА.When ground processing information blocks 2 and 3 of the special. zones, information is obtained about all recorded parameters of the pilot's state, synchronized with parametric and diagnostic information about the state of elements and units of the aircraft.

В случае возникновения в полете опасных ситуаций (превышение допустимых параметров физического состояния пилота по одному или ряду диагностируемых параметров) с выхода 1 блока 7 на выход 4 блока 4 выдается информация, которая с выхода 3 блока 4 визуализируется бортовой системой предупреждения пилота.In the event of a dangerous situation during the flight (exceeding the permissible parameters of the pilot’s physical condition by one or a number of diagnosed parameters), information is output from output 1 of block 7 to output 4 of block 4, which is displayed on board pilot warning system from output 3 of block 4.

Таким образом, введение блока 7 диагностирования физического состояния пилота позволило расширить функциональные возможности известной системы, создав на ее основе интегрированную систему регистрации данных, диагностики технического и физического состояния комплекса «человек-машина», что обеспечивает повышение безопасности полетов и повышает достоверность расследования причин, приведших к летному происшествию или катастрофе.Thus, the introduction of the unit 7 for diagnosing the physical state of the pilot made it possible to expand the functionality of the known system, creating on its basis an integrated system for recording data, diagnosing the technical and physical condition of the man-machine complex, which improves flight safety and increases the reliability of the investigation of the causes to a flight accident or disaster.

Claims

An integrated system for recording data, diagnosing the technical and physical state of the man-machine complex, which contains a unit for collecting and converting information, a protected drive, an information retrieval unit, a control unit, a protected drive controller, an accumulation and processing unit for diagnostic information about the status of aircraft components and assemblies, moreover, the information inputs of the information collection and conversion unit are connected to sensors and systems of the aircraft, and its fourth input is connected to the on-board console of control, the first, second, third and fifth inputs of the controller of the protected drive are connected respectively to the first output of the information collection and conversion unit, the output of the protected drive, the first output of the control unit and on-board sources of sound information, the first, second and fourth outputs of the controller of the protected drive are connected respectively with the first input of the protected drive, the first input of the control unit and the second input of the information pickup unit, the first input of the information pickup unit is connected to the third output m of the information collection and conversion unit, the second output of which is connected to the second input of the control unit, the second and third outputs of the control unit are connected respectively to the fifth input of the information collection and conversion unit and on-board information display system, diagnostic information inputs of the accumulation and processing of diagnostic status information elements and units of the aircraft are connected to sensors for diagnosing the state of elements and units of the aircraft, the fourth input is connected to the fifth output of the controller protected on drive, the first output is connected to the third input of the control unit, and the second output and fifth input to the third input and output of the information pickup unit, the third output is connected to the second input of the protected drive, characterized in that it is equipped with a diagnostic unit for the physical condition of the pilot, diagnostic information inputs which are connected to the sensors for diagnosing the physical state of the pilot, the first output is connected to the fourth input of the control unit, the second output to the fourth input of the information pickup unit, the third output to the third th input secure storage, and the fourth input is connected to the fifth output secure storage controller.