система управления и индикации летательного аппарата
Классы МПК: | G09G1/00 Схемы или устройства управления для электронно-лучевых индикаторов G05B15/00 Системы, управляемые вычислительными устройствами |
Автор(ы): | Александров Геннадий Иванович (RU), Гарбузов Алексей Анатольевич (RU), Кавинский Владимир Валентинович (RU), Казаков Лев Николаевич (RU), Кириченко Евгений Юрьевич (RU), Косяков Юрий Николаевич (RU), Матасов Владимир Ильич (RU), Назаревский Юрий Евгеньевич (RU), Негриков Виктор Васильевич (RU), Орехов Михаил Ильич (RU), Прокофьев Юрий Алексеевич (RU), Чернышев Дмитрий Алексеевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-07-01 публикация патента:
10.01.2011 |
Изобретение относится к авиационному приборостроению. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей системы индикации и управления летательного аппарата за счет возможности отображения виртуального коллиматорного авиационного индикатора. Он достигается тем, что система управления и индикации летательного аппарата, включающая взаимосоединенные входами-выходами по каналу информационного обмена вычислительно-преобразующее устройство, электронно-лучевой прибор и коллиматорную оптическую головку, образующие коллиматорный авиационный индикатор, отличается тем, что во взаимодействии вычислительно-преобразующего устройства по каналу информационного обмена со средствами индикации и управления, датчиками навигационно-пилотажной информации, датчиками обзора закабинного пространства при вынесенных средствах индикации и управления, при отказах электронно-лучевого прибора и коллиматорной оптической головки, при тестовых проверках оборудования, при наличии бокового, заднего и кругового обзора закабинного пространства по данным датчиков обзора закабинного пространства при индикации на средствах индикации и управления образован виртуальный коллиматорный авиационный индикатор. 1 ил.
Формула изобретения
Система управления и индикации летательного аппарата, включающая взаимосоединенные входами-выходами по каналу информационного обмена вычислительно-преобразующее устройство, электронно-лучевой прибор и коллиматорную оптическую головку, образующие коллиматорный авиационный индикатор, отличающаяся тем, что во взаимодействии вычислительно-преобразующего устройства по каналу информационного обмена со средствами индикации и управления, датчиками навигационно-пилотажной информации, датчиками обзора закабинного пространства при вынесенных средствах индикации и управления, при отказах электронно-лучевого прибора и коллиматорной оптической головки, при тестовых проверках оборудования, при наличии бокового, заднего и кругового обзора закабинного пространства по данным датчиков обзора закабинного пространства при индикации на средствах индикации и управления образован виртуальный коллиматорный авиационный индикатор.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области авиационного приборостроения, в частности к внутрикабинным приборам отображения типовых ситуаций полета на основе параметров состояния летательного аппарата и заданных параметров управления на фоне закабинного пространства.
Наиболее близким аналогом является коллиматорный авиационный индикатор, описанный в [1]. Данный индикатор содержит взаимосоединенные вычислительно-преобразующее устройство, электронно-лучевой прибор, коллиматорную оптическую головку, взаимодействующие с бортовыми средствами индикации и управления, датчиками навигационно-пилотажной информации и датчиками обзора закабинного пространства.
Недостатком наиболее близкого аналога является ограниченные возможности отображения мнемокадров комплексной информации.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей системы индикации и управления летательного аппарата на основе коллиматорного авиационного индикатора.
Достигается указанный результат тем, что система индикации и управления летательного аппарата, содержащая взаимосоединенные по каналу информационного обмена вычислительно-преобразующее устройство, электронно-лучевой прибор, коллиматорную оптическую головку, образующие коллиматорный авиационный индикатор, дополнительно во взаимодействии вычислительно-преобразующего устройства по каналу информационного обмена со средствами индикации и управления, датчиками навигационно-пилотажной информации и датчиками обзора закабинного пространства при вынесенных средствах индикации и управления, при отказах электронно-лучевого прибора и коллиматорной оптической головки, при тестовых проверках оборудования, при наличии бокового, заднего и кругового обзора закабинного пространства по данным датчиков обзора закабинного пространства при индикации на средствах индикации и управления образован виртуальный коллиматорный авиационный индикатор.
На чертеже представлена блок-схема системы индикации и управления летательного аппарата, содержащая: 1 - вычислительно-преобразующее устройство ВПУ, 2 - электронно-лучевой прибор ЭЛП, 3 - коллиматорную оптическую головку КОГ, 4 - средства индикации и управления СИУ, 5 - канал информационного обмена КИО, 6 - датчики обзора закабинного пространства ДОЗП, 7 - датчики навигационно-пилотажной информации ДНПИ.
ДНПИ 7 включает физические разнородные (инерциальные, спутниковые, воздушные, радиотехнические) датчики углов курса, крена, тангажа, атаки и скольжения, составляющих ускорений, путевой и воздушной скорости движения, координат местоположения, геометрической и абсолютной высоты полета, которые с входа-выхода ДНПИ 7 по КИО 5 поступают на вход-выход ВПУ 1 и другим потребителям.
ДОЗП 6 включает физически разнородные (радиолокационные, радиотехнические, оптико-локационные, тепловизионные, телевизионные, прицельно-визирные, в том числе нашлемные и очки ночного видения) датчики, формирующие данные результатов обзора закабинного пространства (воздух, поверхность) - относительные параметры множества фиксируемых и идентифицируемых целей и ориентиров, параметры их движения (относительно самолета и земной поверхности) и характерные особенности (уровни радио- и оптической светимости, свой-чужой, ложные цели), сигналы которых с входа-выхода ДОЗП 6 по КИО 5 поступают на вход-выход ВПУ 1 и другим потребителям.
КИО 5 содержит все виды естественных, нестандартных и стандартных физических связей типа ГОСТ 18977-79, ГОСТ 26765.52-87, ГОСТ Р50832-95, STANAG 3350, RS 485, обеспечивающих обмен сигналами практически в текущем реальном времени.
СИУ 4 содержит отдельные бортовые приборы индикации и органы управления, а также многофункциональные индикаторы (МФИ), многофункциональные пульты-индикаторы (МФПУ), включающие наборы управляющих кнопок-клавиш (сенсорных кнопок), галетных переключателей, ручек регулировки, табло и экраны отображения видеоинформации. При этом отдельные средства из состава СИУ 4, например многофункциональный пульт-индикатор, могут входить в состав заявляемой системы. Прием-передача данных по входу-выходу СИУ 4 осуществляется по КИО 5, подключенному к датчикам и потребителям.
ВПУ 1 является бортовым цифровым вычислительным устройством приема, вычисления, преобразования и передачи в текущем реальном времени данных потребителям с входа-выхода ВПУ 1 по КИО 5.
ЭЛП 2 содержит генератор, испускающий пучок электронов (луч) к люминесцентному экрану, на котором при движении электронного луча появляется след - светящееся изображение. Управление электронным пучком в части обеспечения управляющими сигналами движения точки на экране и стабилизированными напряжениями питания генератора осуществляется подачей сигналов с входа-выхода ВПУ 1 по КИО 5 на вход-выход ЭЛП 2. Соответствующий изображению световой поток от экрана ЭЛП 2 поступает в КОГ 3, являющуюся оптической системой линз, отражающих и полупрозрачных зеркал, формирующих в поле зрения летчика в проекции на бесконечность переданное с ЭЛП 2 изображение на фоне видимого за лобовым стеклом закабинного пространства. Формат изображения определяется размерами экрана ЭЛП 2, масштабами и геометрическими соотношениями оптических элементов КОГ 3.
При задании режимов и типовых ситуаций работы средств управления СИУ 4 (кнопки-клавиши, сенсорные кнопки МФИ, МФПУ) команды с входа-выхода СИУ 4 по КИО 5 поступают на вход-выход ВПУ 1, в котором по взаимосвязи через КИО 5 с входами-выходами ДОЗП 6 и ДНПИ 7 формируются текущие изображения интегральных мнемокадров заданных режимов и типовых ситуаций («навигация», «посадка», «обзор воздух-воздух», «обзор воздух-поверхность», «наведение от оптико-локационной системы», «наведение от радиолокационной системы», «применение средств противодействия воздух-воздух», «применение средств противодействия воздух-поверхность»).
Преобразованные к виду управляющих сигналов интегральные мнемокадры с входа-выхода ВПУ 1 и КИО 5 поступают на вход-выход ЭЛП 2, на экране которого в текущем времени формируется изображение, световой поток от которого поступает в КОГ 3, представляющий интегральный мнемокадр заданного режима или типовой ситуации в поле зрения летчика в проекции на бесконечность в заданном формате на фоне видимого за лобовым стеклом закабинного пространства. Таким образом образуется коллиматорный авиационный индикатор.
При отказах ЭЛП 2, КОГ 3, при тестовых проверках оборудования, при вынесенных средствах СИУ 4 (например, во вторую кабину члена экипажа двухместного летательного аппарата) во взаимосвязи по КИО 5 входами-выходами СИУ 4, ДНПИ 7, ДОЗП 6, ВПУ 1 заданные интегральные мнемокадры режимов и типовых ситуаций, преобразованные к соответствующим форматам, с входа-выхода ВПУ 1 через КИО 5 поступают на вход-выход СИУ 4, на средства индикации которого (экранах МОИ, МФПУ), упомянутые мнемокадры представляются в текущем времени. Таким образом формируется виртуальный аналог коллиматорного авиационного индикатора, представляющего экипажу мнемокадры типовых ситуаций на фоне переднего вида закабинного пространства, лоцируемого средствами ДОЗП 6.
При наличии в составе ДОЗП 6 датчиков бокового, заднего и кругового (например, радиолокационного или телевизионного) обзора окружающего пространства во взаимодействии по КИО 5 входами-выходами ДОЗП 6, ДНПИ 7, СИУ 4, ВПУ 1 заданные интегральные мнемокадры в соответствующем формате с входа-выхода ВПУ 1 по КИО 5 поступают на вход-выход СИУ 4, на средствах индикации которого (экранах МФИ, МФПУ) упомянутые мнемокадры представляются в текущем времени. Таким образом формируется виртуальный аналог коллиматорного авиационного индикатора, представляющий экипажу мнемокадры типовых ситуаций на фоне бокового, заднего и кругового видов закабинного пространства, лоцируемого средствами ДОЗП 6.
Дополнительно введенные режимы значительно расширяют функциональные возможности и повышают эффективность системы индикации и управления летательного аппарата при выполнении маршрутного полета, наведения и применения средств противодействия.
Источники информации
1. Патент США № 5302964, С1 345/7 от 12.04.94 г., МПК G09G 1/00.
Класс G09G1/00 Схемы или устройства управления для электронно-лучевых индикаторов
Класс G05B15/00 Системы, управляемые вычислительными устройствами