Интегрированная система резервных приборов

Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем. Интегрированная система резервных приборов выполнена 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. А также магнитный зонд, подключенный выходом к АЦП, к встроенной системе контроля, которая подключена своими входом к модулю пространственной ориентации, к датчикам полного и статического давления, а выходом - к вычислителю. При этом в нее дополнительно введен источник опорного напряжения, подключенный выходом к АЦП, выход которого подключен к модулю пространственной ориентации. Технический результат - повышение надежности и точности измерения параметров пространственной ориентации. 1 ил.

 

Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем.

Известна интегрированная система резервных приборов для самолетов и вертолетов [1], выполненная в виде отдельного блока, содержащая датчики полного и статического давлений, соединенные со входом устройства обработки и преобразования сигналов, выход с вычислителем, модуль пространственной ориентации, магнитный зонд, ЖК экран с органом управления им, устройство управления режимами работы, устройство ввода-вывода, соединенные с вычислителем.

Недостатком данной системы является низкая точность и надежность измерения параметров пространственной ориентации, за счет использования для каждого АЦП своего источника опорного напряжения, каждый из которых вносит дополнительные погрешности.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности и точности измерения параметров пространственной ориентации за счет введения единственного точного внешнего источника опорного напряжения для всех АЦП, которые преобразовывают аналоговые сигналы от блока датчиков, состоящего из трех акселерометров, трех датчиков угловой скорости, трехкомпонентного магнитометра. Тем самым исключается погрешность от разницы опорных напряжений, так как все преобразования проводятся относительно одного опорного напряжения.

Поставленная задача решается за счет того, что в интегрированную систему резервных приборов, выполненную 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, магнитный зонд, подключенный выходами к АЦП и встроенной системе контроля, которая подключена своими входами к магнитному зонду, к модулю пространственной ориентации, к датчикам полного и статического давления, а выходом - к вычислителю, отличающаяся тем, что в нее, согласно изобретения, дополнительно введен введен источник опорного напряжения, подключенный выходом к АЦП, выход которого подключен к модулю пространственной ориентации, выход которого подключен к вычислителю.

К существенным отличиям предложенного устройства относится введение в него одного точного внешнего источника опорного напряжения для всех АЦП. Тем самым исключается погрешность от разницы опорных напряжений, так как все АЦП будут производить вычисления относительно единственного источника опорного напряжения. Что существенно повышает надежность и точность измерения параметров пространственной ориентации.

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), магнитный зонд (7), устройство (8) управления режимами работы, креноскоп (9), фотодатчик (10), устройство (11) компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков, встроенную систему контроля (12), источник (13) опорного напряжения, АЦП (14).

В предложенной системе содержащей датчики полного (1) и статического (2) давлений, соединенные через устройство (3) обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль (5) пространственной ориентации, устройство (8) управления режимами работы, жидкокристаллический индикатор (6), соединенные с вычислителем, фото датчик (10), соединенный с устройством (8) управления режимами работы, устройство (11) компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации (5), а выходом - к вычислителю (4), магнитный зонд (7), подключенный выходом к АЦП (14), к встроенной системе (12) контроля, к модулю пространственной ориентации (5), к датчикам полного (1) и статического (2) давления, а выходом - к вычислителю (4), отличающаяся тем, что в нее введен единственный точный внешний источник опорного напряжения (13), подключенный выходом к АЦП (14), выход которого подключен к модулю пространственной ориентации (5), подключенный выходом к вычислителю (4). Креноскоп 9 работает автономно.

Интегрированная система резервных приборов работает следующим образом. Во время полета сигналы от встроенных в систему датчиков (1) и (2) полного и статического давлений поступают в устройство обработки (3) 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, трехкомпонентного магнитометра выдаются текущие значения ускорения, угловой скорости, величины магнитного поля Земли в виде аналоговых электрических сигналов, которые обрабатываются с помощью АЦП (14) относительно единственного точного внешнего опорного напряжения (13) и преобразуются в цифровой код, поступающих в модуль (5) пространственной ориентации, где производится вычисление основных параметров 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.

Встроенная система (12) 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.

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.

Креноскоп (9) позволяет пилоту контролировать величину скольжения летательного аппарата во время координированного разворота. При правильном координированном развороте скольжение должно отсутствовать.

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.

Устройство компенсации (11) систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля (5) пространственной ориентации позволяет повысить точность вычисления углов ориентации.

Повышается надежность и точность измерения параметров пространственной ориентации за счет введения единственного точного внешнего источника опорного напряжения для всех АЦП. Тем самым исключается погрешность от разницы опорных напряжений, так как все АЦП будут производить вычисления аналоговых сигналов от датчиков угловых скоростей, датчиков линейных ускорений, трехкомпонентного магнитометра относительно одного опорного напряжения.

Интегрированная система резервных приборов выполнена в виде отдельного блока. На передней панели размещен ЖК индикатор (6), на задней панели размещены датчики (1) и (2) полного и статического давлений. В средней части размещены модуль (5) пространственной ориентации, источник электропитания и вычислитель (4).

Источники информации

1. Патент РФ №2386927, МПК G01C 21/00 2009 г. (прототип)

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, магнитный зонд, подключенный выходом к АЦП, к встроенной системе контроля, которая подключена своими входом к модулю пространственной ориентации, к датчикам полного и статического давления, а выходом - к вычислителю, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен источник опорного напряжения, подключенный выходом к АЦП, выход которого подключен к модулю пространственной ориентации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и приборостроения и может быть использовано в летательных аппаратах, наземных и морских транспортных средствах для измерения векторов линейного ускорения и угловой скорости.

Изобретение относится к транспортным средствам. В способе формирования команды управления для транспортного средства собирают информацию о транспортном средстве от транспортного средства в диапазоне объема передаваемых данных или частоты связи, которая допускается для связи с транспортным средством на основе информации об объеме передаваемых данных или частоте связи.

Система информационного обеспечения метода скрытного наведения летательных аппаратов (ЛА) в зоне обнаружения импульсно-доплеровской РЛС (ИД РЛС) содержит формирователь косвенных измерений, формирователь оценок, регулятор.

Настоящее изобретение относится к бесплатформенной инерциальной навигации. Предложены способ и устройство бесплатформенной инерциальной навигации с использованием измерений, выполненных одним или более инерциальным датчиком.

Группа изобретений относится к способу наведения наземного транспортного средства по требуемой траектории движения и навигационной системе транспортного средства.

Изобретение относится к информационной системе связи транспортного средства для передачи информации о транспортном средстве внешнему адресату. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области авиационного приборостроения, в частности к внутрикабинным информационно-измерительным приборам с электронной индикацией пилотажно-навигационных параметров и тактической информации.

Система формирования координат воздушного судна в условиях неполной и неточной навигационной информации содержит блок первичной фильтрации, блок формирования модели случайного процесса изменения координат воздушного судна, блок прогнозирования координат воздушного судна при отсутствии данных источников навигационной информации, мультиплексор, блок оценивания регулярности поступления данных источников навигационной информации, блок оценивания соответствия данных источников навигационной информации и сформированной модели случайного процесса изменения координат воздушного судна в полете, соединенные определенным образом.

Изобретение относится к системам связи для транспортных средств. Технический результат заключается в возможности бесперебойной передачи данных между транспортными средствами.

Предлагаемая система относится к области автоматизированного мониторинга окружающей среды в условиях Арктики, а именно состояния атмосферы и льда с одновременным определением координат собственного местонахождения навигационных комплексов и передачей полученной информации по радиоканалам, и может быть использована в качестве средства мониторинга окружающей среды в зоне движения льда для безопасной проводки судов по северному морскому пути и обеспечения безопасности объектов нефтегазопромысловой и гидротехнической инфраструктуры на шельфе и в прибрежной зоне в ледовитых морях и в условиях ледяного покрова, в том числе и дрейфующего.

Изобретение относится к способам навигации и может быть использовано для повышения точности определения местоположения транспортных средств (ТС), движущихся по известным траекториям. Способ позиционирования транспортных средств заключается в том, что до начала движения ТС на основании картографической информации известная траектория движения ТС разбивается на участки, аппроксимируемые с заданной точностью ортодромическими отрезками, на которых существует функциональная связь между геоцентрическими координатами, позволяющая выразить две координаты через третью. При движении ТС по известной траектории измеренные навигационной системой текущие геоцентрические координаты ТС проецируются на истинную ортодромическую траекторию движения ТС. При этом координаты точки проекции определяются с учетом связи между геоцентрическими координатами на ортодромии и решения иррационального уравнения относительно одной из координат, полученного из условия минимума длины ортодромического отрезка между точкой с измеренными координатами ТС и точкой проекции на истинную ортодромическую траекторию его движения, координаты которой принимаются за истинные текущие геоцентрические координаты ТС. Технический результат – повышение точности определения текущих координат ТС за счет исключения ошибок измерения, приводящих к отклонению от истинной траектории движения ТС. 1 ил.
Наверх