RU2733326C1 - Integrated system of standby devices - Google Patents

Integrated system of standby devices Download PDF

Info

Publication number
RU2733326C1
RU2733326C1 RU2019118383A RU2019118383A RU2733326C1 RU 2733326 C1 RU2733326 C1 RU 2733326C1 RU 2019118383 A RU2019118383 A RU 2019118383A RU 2019118383 A RU2019118383 A RU 2019118383A RU 2733326 C1 RU2733326 C1 RU 2733326C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
spatial orientation
orientation module
input
computer
Prior art date
Application number
RU2019118383A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Павлович Скирда
Денис Викторович Свяжин
Original Assignee
Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" filed Critical Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА"
Priority to RU2019118383A priority Critical patent/RU2733326C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2733326C1 publication Critical patent/RU2733326C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

FIELD: accident.
SUBSTANCE: invention relates to measurement and indication systems, which provide for piloting of aircraft in case of failure of main flight-navigation systems. Integrated system of backup devices includes a full pressure sensor, a static pressure sensor, a signal processing and conversion device, a computer, a spatial orientation module, a liquid crystal display, braking sensor, operation mode control device, turn and slip indicator, photosensor, device for compensation of systematic component zero displacement of inertial sensors of spatial orientation module, measuring resistor, inbuilt monitoring system, current stabilizer, commutator, analogue-to-digital converter, reference voltage source, unit for comparing checksums of executable program code.
EFFECT: technical result is improvement of reliability due to control of integrity of executable code of electronic computer system.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем.The invention relates to measurement and display systems for piloting aircraft in the event of failure of the main flight and navigation systems.

Известна система [1] комбинированных резервных приборов для самолетов и вертолетов, выполненная в виде отдельного блока, содержащая датчики полного и статического давлений, соединенные с входом устройства обработки и преобразования сигналов, выход с вычислителем, модуль пространственной ориентации, ЖК экран с органом управления, устройство управления режимами работы, устройство ввода-вывода, соединенные с вычислителем.The known system [1] of combined backup devices for aircraft and helicopters, made in the form of a separate unit, containing sensors of total and static pressure connected to the input of the device for processing and converting signals, an output with a computer, a module of spatial orientation, an LCD screen with a control, a device operating modes control, input-output device connected to the calculator.

Недостатком данной системы является то, что она не способна определять целостность исполняемого программного кода.The disadvantage of this system is that it is not able to determine the integrity of the executable program code.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности за счет контроля целостности исполняемого программного кода электронных вычислительных средств системы.The problem to be solved by the present invention is to improve reliability by monitoring the integrity of the executable program code of the electronic computing facilities of the system.

Поставленная задача решается за счет того, что в интегрированную систему резервных приборов, выполненную в виде отдельного блока, содержащую датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп, фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом к вычислителю, встроенную систему контроля, подключенную своими входами к модулю пространственной ориентации, датчикам полного и статического давления, а выходом к вычислителю, согласно изобретению, дополнительно введен блок сравнения контрольных сумм исполняемого программного кода, первый вход которого подключен к выходу вычислителя, второй вход подключен ко второму выходу устройства обработки и преобразования сигналов, третий вход подключен ко второму выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход подключен к восьмому входу вычислителя.The task is solved due to the fact that an integrated system of backup devices, made in the form of a separate unit, containing total and static pressure sensors connected through a signal processing and conversion device with a computer, a spatial orientation module, an operating mode control device, a liquid crystal indicator, connected with a computer, a krenoscope, a photosensor connected to the operating mode control device, a device for compensating the systematic component of the zero displacement of the inertial sensors of the spatial orientation module, connected by its input to the spatial orientation module, and by its output to the computer, a built-in control system connected by its inputs to the spatial orientation module , sensors of total and static pressure, and the output to the calculator, according to the invention, is additionally introduced by a unit for comparing checksums of the executable program code, the first input of which is connected to the output the second input is connected to the second output of the signal processing and conversion device, the third input is connected to the second output of the analog-to-digital converter, and the output is connected to the eighth input of the calculator.

На фиг. 1 представлена схема системы, в которую входят датчик 1 полного давления, датчик 2 статического давления, устройство 3 обработки и преобразования сигналов, вычислитель 4, модуль 5 пространственной ориентации, ЖК индикатор 6, датчик 7 торможения, устройство 8 управления режимами работы, креноскоп 9, фотодатчик 10, устройство 11 компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля 5 пространственной ориентации, измерительный резистор 12, встроенная система 13 контроля, стабилизатор 14 тока, коммутатор 15, аналого-цифровой преобразователь 16, источник 17 опорного напряжения, блок 18 сравнения контрольных сумм исполняемого программного кода.FIG. 1 shows a diagram of the system, which includes a total pressure sensor 1, a static pressure sensor 2, a signal processing and conversion device 3, a computer 4, a spatial orientation module 5, an LCD indicator 6, a braking sensor 7, a device 8 for operating modes control, a krenoscope 9, photosensor 10, a device 11 for compensating the systematic component of the zero offset of the inertial sensors of the spatial orientation module 5, a measuring resistor 12, an integrated control system 13, a current stabilizer 14, a switch 15, an analog-to-digital converter 16, a reference voltage source 17, an executable checksum comparison unit 18 program code.

В предложенной системе датчики 1 и 2 полного и статического давления подключены через устройство 3 обработки и преобразования сигналов к вычислителю 4. Модуль 5 пространственной ориентации, устройство 8 управления режимами работы, ЖК индикатор 6 подключены также к вычислителю 4. Фотодатчик 10 соединен с устройством 8 управления режимами работы. Устройство 11 компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля 5 пространственной ориентации подключено своим входом к модулю 5 пространственной ориентации, а выходом к вычислителю 4. Встроенная система 13 контроля подключена своими входами к модулю 5 пространственной ориентации, к датчикам 1 и 2 полного и статического давления, а выходом к вычислителю 4. Креноскоп 9 работает автономно. Стабилизатор 14 тока, выход которого подключен к коммутатору 15 и датчику 7 торможения, выходы которого подключены к измерительному резистору 12 и коммутатору 15, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю 16, на вход которого подается напряжение с источника 17 опорного напряжения, а выход подключен к вычислителю 4. Блок 18 сравнения контрольных сумм исполняемого программного кода, первый вход которого подключен к выходу вычислителя 4, второй вход подключен ко второму выходу устройства 3 обработки и преобразования сигналов, третий вход подключен ко второму выходу аналого-цифрового преобразователя 16, а выход подключен к восьмому входу вычислителя 4.In the proposed system, the sensors 1 and 2 of the total and static pressure are connected through the device 3 for processing and converting signals to the computer 4. The spatial orientation module 5, the device 8 for controlling the operating modes, the LCD indicator 6 are also connected to the computer 4. The photosensor 10 is connected to the control device 8 operating modes. The device 11 for compensating the systematic component of the zero offset of the inertial sensors of the spatial orientation module 5 is connected with its input to the spatial orientation module 5, and its output to the calculator 4. The built-in monitoring system 13 is connected by its inputs to the spatial orientation module 5, to the total and static pressure sensors 1 and 2 , and the output to the computer 4. Krenoscope 9 operates autonomously. Current stabilizer 14, the output of which is connected to the switch 15 and the braking sensor 7, the outputs of which are connected to the measuring resistor 12 and the switch 15, the output of which is connected to the analog-to-digital converter 16, the input of which is supplied with voltage from the source 17 of the reference voltage, and the output is connected to the calculator 4. Block 18 for comparing checksums of the executable program code, the first input of which is connected to the output of the calculator 4, the second input is connected to the second output of the device 3 for processing and converting signals, the third input is connected to the second output of the analog-to-digital converter 16, and the output is connected to the eighth input of the calculator 4.

Интегрированная система резервных приборов работает следующим образом. В процессе полета сигналы от встроенных в систему датчиков 1 и 2 полного и статического давлений поступают в устройство 3 обработки и преобразования сигналов, которое обрабатывает эти сигналы, вычисляет полное Рп и статическое Рст давления, а также корректирует сигналы с датчиков 1 и 2 давлений в зависимости от температуры окружающей среды. Скорректированные сигналы давлений Рст, Рп и сигнал Тп из устройства 3 обработки и преобразования сигналов поступают в вычислитель 4. С помощью датчиков угловых скоростей, датчиков линейных ускорений и электронных вычислительных средств, размещенных в модуле 5 пространственной ориентации, вычисляются основные параметры положения летательного аппарата: угол крена, угол тангажа, гироскопический курс. Данные о пространственном положении летательного аппарата передаются в вычислитель 4, который на основе полученных сигналов с блока устройства 3 обработки и преобразования сигналов вычисляет по известным зависимостям основные пилотажные параметры: приборную скорость Vпр, истинную скорость Vист, абсолютную высоту Набс, относительную высоту Нотн, вертикальную скорость Vв, температуру наружного воздуха Тст, число М.The integrated system of redundant devices works as follows. During the flight, the signals from the sensors 1 and 2 of total and static pressures built into the system enter the device 3 for signal processing and conversion, which processes these signals, calculates the total P p and static P st pressure, and also corrects the signals from the pressure sensors 1 and 2 depending on the ambient temperature. The corrected pressure signals P st , P p and the signal T p from the device 3 for processing and converting signals are fed to the computer 4. Using the angular velocity sensors, linear acceleration sensors and electronic computing facilities located in the spatial orientation module 5, the main parameters of the aircraft position are calculated apparatus: roll angle, pitch angle, gyroscopic course. The data on the spatial position of the aircraft is transmitted to the computer 4, which, on the basis of the received signals from the block of the device 3 for processing and converting signals, calculates the basic flight parameters according to the known dependencies: indicated speed V pr , true speed V ist , absolute height H abs , relative height H rel , vertical speed V in , outdoor temperature T st , number M.

Встроенная система 13 контроля предназначена для проведения тест-контроля модуля 5 пространственной ориентации, датчиков 1 и 2 полного и статического давления во время предполетной подготовки и в течение полета.The built-in control system 13 is intended for testing the spatial orientation module 5, sensors 1 and 2 of the total and static pressure during pre-flight preparation and during the flight.

При контроле модуля 5 пространственной ориентации производится измерение потребляемых токов датчиков угловой скорости с последующим сравнением измеренного значения с ожидаемым значением. Контроль исправности датчиков линейного ускорения производится алгоритмически.When monitoring the module 5 of the spatial orientation, the current consumption of the angular velocity sensors is measured, followed by comparison of the measured value with the expected value. The serviceability of the linear acceleration sensors is monitored algorithmically.

Креноскоп 9 позволяет пилоту контролировать величину скольжения летательного аппарата во время координированного разворота. При правильном координированном развороте скольжение должно отсутствовать.Krenoscope 9 allows the pilot to control the amount of aircraft slip during a coordinated turn. With the correct coordinated turn, there should be no slip.

Фотодатчик 10 расположен на лицевой панели прибора, рядом с ЖК индикатором 6 и выдает информацию о величине внешней освещенности в устройство 8 управления режимами работы, которое через вычислитель 4 осуществляет автоматическую регулировку яркости ЖК индикатора 6. При увеличении внешней освещенности яркость ЖК индикатора 6 также увеличивается, а при снижении освещенности - снижается.The photosensor 10 is located on the front panel of the device, next to the LCD indicator 6 and provides information about the amount of external illumination to the operating mode control device 8, which, through the calculator 4, automatically adjusts the brightness of the LCD indicator 6. When the ambient light increases, the brightness of the LCD indicator 6 also increases. and with a decrease in illumination, it decreases.

Устройство 11 компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля 5 пространственной ориентации позволяет повысить точность вычисления углов ориентации.The device 11 for compensating the systematic component of the zero offset of the inertial sensors of the spatial orientation module 5 makes it possible to increase the accuracy of calculating the orientation angles.

Блок 18 сравнения контрольных сумм исполняемого программного кода принимает величины расчетных контрольных сумм исполняемого программного кода с вычислителя 4, аналого-цифрового преобразователя 16, устройства 3 обработки и преобразования сигналов и выполняет их сравнение с заранее заложенными в нем. Результат сравнения передается в вычислитель 4. Вычислитель 4, в зависимости от полученного результата сравнения, формирует сигнал исправности системы при совпадении всех принятых значений контрольных сумм, при несовпадении хотя бы одной из контрольных сумм формирует сигнал отказа. Сигнал исправности или отказа системы отображается на ЖК индикаторе 6.The block 18 for comparing checksums of the executable program code receives the values of the calculated checksums of the executable program code from the calculator 4, the analog-to-digital converter 16, the device 3 for processing and converting signals and compares them with those previously stored therein. The result of the comparison is transmitted to the calculator 4. The calculator 4, depending on the obtained result of the comparison, generates a signal of the system health when all the received values of the checksums coincide; if at least one of the checksums does not match, it generates a failure signal. System health or failure signal is displayed on LCD display 6.

Проведение процедуры сравнения контрольных сумм исполняемого программного кода проводится во время проведения функционального самоконтроля интегрированной системы резервных приборов однократно, сразу после подачи питания.The procedure for comparing the checksums of the executable program code is carried out during the functional self-test of the integrated system of backup devices once, immediately after power is applied.

Нарушения целостности исполняемого программного кода может привести к непредсказуемому поведению. Предложенное изобретение за счет контроля целостности исполняемого программного кода повышает надежность интегрированной системы резервных приборов и обеспечивает безопасность пилотирования.Violations of the integrity of executable code can lead to unpredictable behavior. The proposed invention by monitoring the integrity of the executable program code increases the reliability of the integrated system of backup devices and ensures the safety of piloting.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ №2635821, МПК G01C 21/00 2017 г. прототип.1. RF patent No. 2635821, IPC G01C 21/00 2017 prototype.

Claims (1)

Интегрированная система резервных приборов, выполненная в виде отдельного блока, содержащая датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп, фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом к вычислителю, встроенную систему контроля, подключенную к модулю пространственной ориентации, датчикам полного и статического давления, а выходом к вычислителю, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен блок сравнения контрольных сумм исполняемого программного кода, первый вход которого подключен к выходу вычислителя, второй вход подключен ко второму выходу устройства обработки и преобразования сигналов, третий вход подключен ко второму выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход подключен к восьмому входу вычислителя.An integrated system of backup devices made in the form of a separate unit, containing total and static pressure sensors connected through a signal processing and conversion device with a computer, a spatial orientation module, a mode control device, a liquid crystal indicator connected to a computer, a krenoscope, a photosensor connected to operating mode control device, a device for compensating the systematic component of the zero displacement of the inertial sensors of the spatial orientation module, connected by its input to the spatial orientation module, and by its output to the computer, a built-in monitoring system connected to the spatial orientation module, total and static pressure sensors, and the output to the calculator , characterized in that it additionally includes a block for comparing checksums of the executable program code, the first input of which is connected to the output of the calculator, the second input is connected to the second output of the device For processing and converting signals, the third input is connected to the second output of the analog-to-digital converter, and the output is connected to the eighth input of the calculator.
RU2019118383A 2019-06-13 2019-06-13 Integrated system of standby devices RU2733326C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118383A RU2733326C1 (en) 2019-06-13 2019-06-13 Integrated system of standby devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118383A RU2733326C1 (en) 2019-06-13 2019-06-13 Integrated system of standby devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733326C1 true RU2733326C1 (en) 2020-10-01

Family

ID=72926839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019118383A RU2733326C1 (en) 2019-06-13 2019-06-13 Integrated system of standby devices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733326C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2826174C1 (en) * 2023-12-14 2024-09-05 Акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" Backup orientation system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3162156B2 (en) * 1991-02-08 2001-04-25 ロックウェル インターナショナル コーポレイション Aircraft integrated guidance system
RU2337315C2 (en) * 2006-04-03 2008-10-27 ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") Airplane and helicopter integrated standby equipment system
RU2520174C2 (en) * 2012-08-01 2014-06-20 Открытое акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") Helicopter onboard hardware complex
RU2606712C2 (en) * 2015-02-03 2017-01-10 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Integrated system of backup devices
RU2635821C1 (en) * 2016-05-19 2017-11-16 Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ПАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Integrated backup device system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3162156B2 (en) * 1991-02-08 2001-04-25 ロックウェル インターナショナル コーポレイション Aircraft integrated guidance system
RU2337315C2 (en) * 2006-04-03 2008-10-27 ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") Airplane and helicopter integrated standby equipment system
RU2520174C2 (en) * 2012-08-01 2014-06-20 Открытое акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") Helicopter onboard hardware complex
RU2606712C2 (en) * 2015-02-03 2017-01-10 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Integrated system of backup devices
RU2635821C1 (en) * 2016-05-19 2017-11-16 Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ПАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Integrated backup device system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2826174C1 (en) * 2023-12-14 2024-09-05 Акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" Backup orientation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2386927C1 (en) Integrated system of redundant instruments
RU2635821C1 (en) Integrated backup device system
US9714100B2 (en) Method for detecting a failure of at least one sensor onboard an aircraft implementing a baro-inertial loop, and associated system
US3851303A (en) Head up display and pitch generator
RU2337315C2 (en) Airplane and helicopter integrated standby equipment system
US10994863B2 (en) Method and a device for predictive determination of parameters characteristic of the operation of a rotary-wing aircraft in order to perform a predetermined maneuver
GB2088310A (en) Angle of attack based pitch generator and head up display
RU2012157284A (en) METHOD FOR INCREASING RELIABILITY OF TOUCH SYSTEMS
US2896145A (en) Flight path angle control systems
US6298286B1 (en) Method of preventing potentially hazardously misleading attitude data
CN107787441B (en) Inertial measurement system for aircraft
US3967799A (en) Head up display and pitch generator
US6584839B1 (en) Modular altimeter
RU2733326C1 (en) Integrated system of standby devices
CA2592682A1 (en) Standby instrument for the instrument panel of a low-maintenance aircraft
US20220178699A1 (en) Inertial reference unit and system with enhanced integrity and associated integrity-checking methods
US7415396B2 (en) Method and device for monitoring the validity of at least one parameter which is calculated by an anemometeric unit of an aircraft
CN101932910A (en) Method for stand-alone alignment of an inertial unit for an onboard instrument capable of being mounted in an aircraft, and an onboard instrument being able to use such a method
RU2780634C2 (en) Integrated system of backup devices
US3241362A (en) Take-off monitoring system for aircraft
RU2790217C2 (en) Integrated system of backup devices
RU2728731C1 (en) Integrated system of standby devices
RU2826174C1 (en) Backup orientation system
RU2734278C2 (en) Integrated system of standby devices
RU2656954C1 (en) Integrated system of backup instruments