Способ и устройство в виде учебно-летного имитатора авиационных средств поражения для обучения летного состава

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для обучения летного состава применению авиационных средств поражения (АСП). Способ реализуется с использованием в качестве тренажера учебно-летного имитатора АСП (ракет, бомбардировочного вооружения), выполненного в виде подвешиваемого к точке подвески летательного аппарата (ЛА) контейнера. Контейнер представляет собой конструктивный элемент, создающий эквивалентные аэродинамические нагрузки. В контейнер устанавливается центральный модуль и формирователь типа АСП. Центральный модуль состоит из модуля управления на основе микроконтроллера, также в состав центрального модуля входят модуль ввода-вывода разовых и импульсных команд, модуль ввода-вывода аналоговых команд, модуль питания, модуль накопителя, индикатор, источник резервного питания. Формирователь типа АСП задает признак имитируемого АСП. Указанный способ реализуется при помощи данного устройства. В результате повышаются функциональные возможности тренажера, создана возможность моделирования одним устройством применения любого из типов АСП, применяемых летательными аппаратами в условиях реального полета. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для обучения летного состава применению авиационных средств поражения (АСП). Способ реализуется с использованием в качестве тренажера учебно-летного имитатора АСП (ракет, бомбардировочного вооружения), выполненного в виде подвешиваемого к точке подвески летательного аппарата (ЛА) контейнера. Контейнер представляет собой конструктив, создающий эквивалентные аэродинамические нагрузки. В контейнер устанавливается центральный модуль и формирователь типа АСП. Центральный модуль состоит из модуля управления на основе микроконтроллера, также в состав центрального модуля входят модуль ввода-вывода разовых и импульсных команд, модуль ввода-вывода аналоговых команд, модуль питания, модуль накопителя, индикатор, источник резервного питания. Формирователь типа АСП задает признак имитируемого АСП. Указанный способ реализуется при помощи данного устройства. Технический результат заключается в моделировании одним устройством применения любого из типов АСП, применяемых ЛА в условиях реального полета.

Известен способ обучения летного состава при помощи учебно-летной ракеты (патент RU №24229201, МПК G09B 09/00), выполненной в виде габаритно-массового макета (ГММ) реальной ракеты с размещенными в нем двумя блоками: центральным модулем и узлом электронной нагрузки. Центральный модуль состоит из устройства на основе микропроцессора с модулем ввода-вывода цифровых данных и разовых команд, внутреннего запоминающего устройства записи информации на основе флэш-памяти. Узел электронной нагрузки осуществляет имитацию тока потребления реальной ракеты. Внутреннее запоминающее устройство позволяет провести послеполетный анализ действий летного состава. Конструктивно центральный модуль и узел электронной нагрузки расположены в ГММ с соблюдением весовых и центровочных характеристик, а также оптимальных условий теплоотвода. Питание устройства осуществляется от бортового источника питания 27 В.

В данном способе (патент RU №24229201, МПК G09B 9/00) во время полета имитируют предпусковые функции ракеты, проверяют ответные сигналы системы управления вооружением самолета, регистрируют данные об информационном обмене между аппаратурой подготовки и пуска самолета и устройством имитации, и записывают их для послеполетного анализа.

Т.к. на современных ЛА применяется широкая номенклатура АСП, к недостатку данного способа и устройства относится возможность имитации только одного вида вооружения (ракеты конкретного типа), применяемого ЛА.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение функциональных возможностей тренажера, а именно создание способа и устройства, позволяющих моделировать применение любого из типов АСП в условиях реального полета.

Поставленная задача решается за счет того, что способ обучения летного состава с использованием в качестве тренажера учебно-летного имитатора АСП осуществляют следующим образом: учебно-летный имитатор АСП закрепляют на точке подвески ЛА, подключают к бортовым соединителям ЛА с помощью жгутов, выбирают тип имитируемого АСП с помощью формирователя типа АСП, подают питание на учебно-летный имитатор АСП, при помощи центрального модуля имитируют логику работы выбранного типа АСП, формируя управляющие сигналы в соответствии с логикой работы АСП при ее энергетическом и информационном взаимодействии с аппаратурой ЛА, путем нажатия боевой кнопки производят имитацию пуска/сброса АСП, при этом результаты взаимодействия сохраняются в модуле накопителя центрального модуля, снимают питание с учебно-летного имитатора АСП.

Возможно осуществление послеполетного анализа действий летного состава.

Устройство для реализации данного способа представляет собой контейнер, создающий эквивалентные аэродинамические нагрузки, внутри которого расположен центральный модуль, выполненный в виде корпуса, в котором в свою очередь установлены модуль управления, модуль ввода-вывода разовых и импульсных команд, модуль ввода-вывода аналоговых команд, модуль питания, модуль накопителя, индикатор, источник резервного питания, также в контейнере расположен формирователь типа АСП, при этом первая группа входов индикатора соединена со второй группой выходов модуля управления, первая группа выходов модуля ввода-вывода аналоговых команд соединена с третьей группой входов модуля управления, первая группа входов модуля ввода-вывода аналоговых команд соединена с третьей группой выходов модуля управления, вторая группа входов модуля ввода-вывода аналоговых команд является аналоговыми входами устройства, а вторая группа выходов модуля ввода-вывода аналоговых команд является аналоговыми выходами устройства, первая группа выходов модуля управления соединена с первой группой входов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд, первая группа входов модуля управления соединена с первой группой выходов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд, вторая группа входов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд является входами разовых команд устройства, а вторая группа выходов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд является выходами разовых команд устройства, третья группа входов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд является импульсными входами устройства, а третья группа выходов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд является импульсными выходами устройства, первая группа выходов модуля питания соединена с четвертой группой входов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд, вторая группа выходов модуля питания соединена с третьей группой входов модуля ввода-вывода аналоговых команд, третья группа выходов модуля питания соединена со второй группой входов модуля управления, четвертая группа выходов модуля питания соединена со второй группой входов модуля накопителя, пятая группа выходов модуля питания соединена с первой группой входов источника резервного питания, а первая группа входов модуля питания является входами питания устройства от напряжения бортовой сети ЛА, четвертая группа выходов модуля управления соединена с первой группой входов модуля накопителя, первая группа выходов источника резервного питания соединена с четвертой группой входов модуля управления, вторая группа выходов источника резервного питания соединена со второй группой входов формирователя типа АСП, при этом вторая группа входов источника резервного питания является входом питания устройства от дополнительного источника внешнего питания, первая группа выходов формирователя типа АСП соединена с пятой группой входов модуля управления, первая группа входов формирователя типа АСП соединена с пятой группой выходов модуля управления, шестая группа выходов модуля управления является выходом первого цифрового интерфейса устройства, например по ГОСТ 18977-79, а шестая группа входов модуля управления является входом первого цифрового интерфейса устройства, например по ГОСТ 18977-79, седьмая группа выходов модуля управления является выходом второго цифрового интерфейса устройства, например по ГОСТ Р 52070-2003, а седьмая группа входов модуля управления является входом второго цифрового интерфейса устройства, например по ГОСТ Р 52070-2003.

Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой представлена структурная схема устройства для обучения летного состава в виде учебно-летного имитатора АСП.

Учебно-летный имитатор АСП состоит из центрального модуля 8 и формирователя типа АСП 9. В состав центрального модуля 8 входят: модуль управления 1, обеспечивающий выбор и реализацию алгоритма работы заданного типа АСП и выполненный на базе микроконтроллера, ПЛИС поддержки внутренних и внешних цифровых интерфейсов, ИМС энергонезависимой памяти и ПЗУ, модуль ввода-вывода разовых и импульсных команд 2 и модуль ввода-вывода аналоговых команд 3, преобразующие соответствующие виды сигналов и представляющие собой набор электронных элементов (транзисторов, микросхем и микросборок ключей, ЦАП, АЦП и т.д.) с возможностью избирательного срабатывания, модуль питания 4, обеспечивающий формирование необходимых уровней напряжений питания прочих модулей из напряжения постоянного тока бортовой сети ЛА и выполненный на базе источников вторичного питания, модуль накопителя 5, в который сохраняются результаты взаимодействия для послеполетного анализа, выполненный на основе флэш-памяти, индикатор 6, обеспечивающий индикацию текущего состояния имитатора и выполненный на основе набора светодиодов с соответствующими надписями, источник резервного питания 7, обеспечивающий непрерывную работу устройства в случае отсутствия (пропадания) напряжения питания бортовой сети ЛА, который может быть выполнен на основе конденсаторов большой емкости.

Модуль накопителя 5 может быть выполнен в виде съемной кассеты, что позволяет осуществлять считывание и анализ записанной в него информации автономно от устройства, на приспособленных для этого рабочих местах операторов.

Источник резервного питания 7 также может быть выполнен на основе аккумулятора с возможностью его подзарядки от напряжения питания бортовой сети ЛА или на основе не перезаряжаемой батареи, подлежащей периодической замене.

Источник резервного питания 7 может иметь разъем для подключения напряжения питания от внешнего относительно устройства источника (например, аккумулятора или генератора с выпрямителем).

Формирователь типа АСП 9 может быть выполнен на основе клавиатуры с дисплеем, с помощью которых конкретный тип АСП может быть выбран оператором из общего списка, и/или механических переключателей, каждая комбинация положений которых определяет конкретный тип АСП.

Учебно-летный имитатор АСП работает следующим образом.

Учебно-летный имитатор закрепляют на точке подвески ЛА, подключают к бортовым соединителям ЛА, при отсутствии питания бортовой сети включают источник резервного питания 7. При помощи формирователя типа АСП 9 оператор задает желаемый тип АСП одним из двух способов:

А) С помощью кнопок управления клавиатуры, перемещая указатель по выводимому на экране списку всех возможных типов АСП и фиксируя выбранный тип АСП нажатием определенной клавиши.

Б) Определенным образом устанавливая механические переключатели в положение, соответствующее выбранному типу АСП.

Если в устройстве реализованы оба способа выбора типа АСП, то выбор с помощью клавиатуры и монитора разрешен только в "начальном" (не соответствующем ни одному из возможных типов АСП) положении механических переключателей.

Выбранный тип АСП сохраняется во внутренней энергонезависимой памяти модуля управления 1. После этого источник резервного питания 7 может быть отключен. После включения бортовых систем ЛА с бортовых соединителей ЛА на вход модуля питания 4 подается напряжение бортовой сети, которое преобразуется в напряжения, необходимые для работы прочих модулей имитатора. При наличии в источнике резервного питания 7 аккумулятора, осуществляется также его подзарядка. Модуль управления 1 читает из внутренней энергонезависимой памяти сохраненный тип АСП и в зависимости от него выбирает из ПЗУ соответствующий алгоритм имитации.

В соответствии с выбранным алгоритмом, модуль управления 1 осуществляет прием и выдачу данных в ЛА по линиям цифровых интерфейсов, например по ГОСТ 18977-79, ГОСТ Р 52070-2003, а также обмен по внутренним цифровым интерфейсам с модулем ввода-вывода разовых и импульсных команд 2 и с модулем ввода-вывода аналоговых команд 3, которые осуществляют выдачу соответствующих сигналов в ЛА в зависимости от данных, полученных от модуля управления 1, и передают в модуль управления 1 данные, полученные от ЛА. Текущее состояние устройства (результаты встроенного самоконтроля, наличие обмена по интерфейсам и т.п.) отображается посредством индикатора 6. В процессе работы все результаты взаимодействия устройства и ЛА сохраняются в модуле накопителя 5.

После нажатия боевой кнопки производится имитация пуска/сброса выбранного типа АСП, после чего снимается питание с учебно-летного имитатора АСП.

После завершения полета, возможно проведение послеполетного анализа записанной в модуле накопителя 5 информации. Считывание информации из модуля накопителя 5 во внешнюю ЭВМ может осуществляться как в составе устройства, так и путем изъятия модуля накопителя 5 из устройства и автономного подключения к внешней ЭВМ.

Таким образом, применение предлагаемых способа и устройства для обучения летного состава позволяет моделировать применение любого из типов АСП в условиях реального полета ЛА.

1. Способ обучения летного состава с использованием в качестве тренажера учебно-летного имитатора авиационных средств поражения (АСП), отличающийся тем, что учебно-летный имитатор АСП закрепляют на точке подвески ЛА, подключают к бортовым соединителям ЛА с помощью жгутов, выбирают тип имитируемого АСП с помощью формирователя типа АСП, подают питание на учебно-летный имитатор АСП, при помощи центрального модуля имитируют логику работы выбранного типа АСП, формируя управляющие сигналы в соответствии с логикой работы АСП при ее энергетическом и информационном взаимодействии с аппаратурой ЛА, путем нажатия боевой кнопки производят имитацию пуска/сброса АСП, при этом результаты взаимодействия сохраняются в модуле накопителя центрального модуля, снимают питание с учебно-летного имитатора АСП.

2. Способ по п.1, при котором проводят послеполетный анализ действий летного состава.

3. Устройство в виде учебно-летного имитатора авиационных средств поражения (АСП) для обучения летного состава, представляющее собой контейнер, создающий эквивалентные аэродинамические нагрузки, внутри которого расположен центральный модуль, выполненный в виде корпуса, в котором в свою очередь установлены модуль управления, модуль ввода-вывода разовых и импульсных команд, модуль ввода-вывода аналоговых команд, модуль питания, модуль накопителя, индикатор, источник резервного питания, также в контейнере расположен формирователь типа АСП, при этом первая группа входов индикатора соединена со второй группой выходов модуля управления, первая группа выходов модуля ввода-вывода аналоговых команд соединена с третьей группой входов модуля управления, первая группа входов модуля ввода-вывода аналоговых команд соединена с третьей группой выходов модуля управления, вторая группа входов модуля ввода-вывода аналоговых команд является аналоговыми входами устройства, а вторая группа выходов модуля ввода-вывода аналоговых команд является аналоговыми выходами устройства, первая группа выходов модуля управления соединена с первой группой входов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд, первая группа входов модуля управления соединена с первой группой выходов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд, вторая группа входов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд является входами разовых команд устройства, а вторая группа выходов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд является выходами разовых команд устройства, третья группа входов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд является импульсными входами устройства, а третья группа выходов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд является импульсными выходами устройства, первая группа выходов модуля питания соединена с четвертой группой входов модуля ввода-вывода разовых и импульсных команд, вторая группа выходов модуля питания соединена с третьей группой входов модуля ввода-вывода аналоговых команд, третья группа выходов модуля питания соединена со второй группой входов модуля управления, четвертая группа выходов модуля питания соединена со второй группой входов модуля накопителя, пятая группа выходов модуля питания соединена с первой группой входов источника резервного питания, а первая группа входов модуля питания является входами питания устройства от напряжения бортовой сети ЛА, четвертая группа выходов модуля управления соединена с первой группой входов модуля накопителя, первая группа выходов источника резервного питания соединена с четвертой группой входов модуля управления, вторая группа выходов источника резервного питания соединена со второй группой входов формирователя типа АСП, при этом вторая группа входов источника резервного питания является входом питания устройства от дополнительного источника внешнего питания, первая группа выходов формирователя типа АСП соединена с пятой группой входов модуля управления, первая группа входов формирователя типа АСП соединена с пятой группой выходов модуля управления, шестая группа выходов модуля управления является выходом первого цифрового интерфейса устройства, а шестая группа входов модуля управления является входом первого цифрового интерфейса устройства, седьмая группа выходов модуля управления является выходом второго цифрового интерфейса устройства, а седьмая группа входов модуля управления является входом второго цифрового интерфейса устройства.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что модуль накопителя выполнен в виде съемной кассеты.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что источник резервного питания выполнен на основе аккумулятора.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что источник резервного питания выполнен на основе неперезаряжаемой батареи.

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что источник резервного питания имеет разъем для подключения напряжения питания от внешнего относительно устройства источника.

8. Устройство по п.3, отличающееся тем, что формирователь типа АСП выполнен на основе клавиатуры с дисплеем.

9. Устройство по п.3, отличающееся тем, что формирователь типа АСП выполнен на основе механических переключателей.

10. Устройство по п.3, отличающееся тем, что формирователь типа АСП выполнен на основе клавиатуры с дисплеем, с дублированием их функций механическими переключателями.