Интегрированная система резервных приборов

Авторы патента:

G01C21/00 - Навигация; навигационные приборы, не отнесенные к предыдущим группам (измерение расстояния, пройденного наземным транспортным средством, G01C 22/00; измерение линейной и угловой скорости или ускорения G01P; управление курсом, высотой или положением транспортных средств G05D 1/00; системы управления движением транспорта G08G)

Владельцы патента RU 2733326:

Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (RU)

Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем. Интегрированная система резервных приборов содержит датчик полного давления, датчик статического давления, устройство обработки и преобразования сигналов, вычислитель, модуль пространственной ориентации, ЖК индикатор, датчик торможения, устройство управления режимами работы, креноскоп, фотодатчик, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, измерительный резистор, встроенную систему контроля, стабилизатор тока, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, источник опорного напряжения, блок сравнения контрольных сумм исполняемого программного кода. Технический результат – повышение надежности за счет контроля целостности исполняемого кода электронных вычислительных средств системы. 1 ил.

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

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.

Недостатком данной системы является то, что она не способна определять целостность исполняемого программного кода.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности за счет контроля целостности исполняемого программного кода электронных вычислительных средств системы.

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.

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.

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.

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 Р_п и статическое Р_ст давления, а также корректирует сигналы с датчиков 1 и 2 давлений в зависимости от температуры окружающей среды. Скорректированные сигналы давлений Р_ст, Р_п и сигнал Т_п 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 V_пр, истинную скорость V_ист, абсолютную высоту Н_абс, относительную высоту Н_отн, вертикальную скорость V_в, температуру наружного воздуха Т_ст, число М.

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.

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

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.

Проведение процедуры сравнения контрольных сумм исполняемого программного кода проводится во время проведения функционального самоконтроля интегрированной системы резервных приборов однократно, сразу после подачи питания.

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.

Источники информации

1. Патент РФ №2635821, МПК G01C 21/00 2017 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, 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.

Изобретение 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 использовано 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 условиях ледяного покрова, в том числе и дрейфующего.

Сетевая система видеонаблюдения с возможностью контроля поведенческих факторов и биометрических параметров объектов наблюдения // 2731032

Изобретение относится к области охранной сигнализации с применением средств видеонаблюдения. Технический результат заключается в создании сетевой системы видеонаблюдения с возможностью контроля поведенческих факторов и биометрических параметров объектов наблюдения.

Надежный и достоверный способ, устройство и система для измерения скорости в реальном времени и непрерывного определения положения // 2730442

Предложены способ, устройство и система для измерения скорости в реальном времени и непрерывного определения положения, содержащие: обнаружение данных инерциальной навигации, выдаваемых источником сигнала инерциальной навигации, расположенным на поезде; обнаружение данных коррекции, выдаваемых источником модифицированного сигнала, причём источник модифицированного сигнала содержит источник спутникового сигнала, расположенный на поезде, а данные коррекции содержат спутниковые данные; если данные коррекции потеряны, определение текущих скорости и положения поезда с использованием данных инерциальной навигации; иначе, использование данных коррекции для коррекции данных инерциальной навигации и определение текущих скорости и положения поезда согласно скорректированным данным инерциальной навигации.

Способ определения навигационных параметров подвижного объекта с компенсацией случайных составляющих чувствительных элементов корректируемой инерциальной курсовертикали, может быть использован при создании инерциальных навигационных систем для определения навигационных параметров управляемых подвижных объектов.

Интегрированная система резервных приборов // 2728731

Способ управления вождением и устройство управления вождением // 2727907

Предусмотрен способ управления вождением, содержащий: получение пункта назначения транспортного средства, обращение к первой карте, которая включает в себя идентификационную информацию полосы движения, и ко второй карте, которая не включает в себя идентификационную информацию полосы движения, вычисление намеченного пути из текущей позиции транспортного средства в пункт назначения, при движении по первому намеченному пути, включенному в намеченный путь и принадлежащему первой карте, задание первого управления вождением, в то время как при движении по второму намеченному пути, включенному в намеченный путь и принадлежащему второй карте, задание второго управления вождением с более низким уровнем автономного вождения, чем уровень автономного вождения для первого управления вождением, и создание плана вождения для движения транспортного средства по намеченному пути с контентом заданного управления вождением.

Способ повышения точности калибровки блока микромеханических датчиков угловой скорости // 2727344

Изобретение относится к области навигации, навигационных приборов, испытаниям и калибровке и может быть использовано для калибровки датчиков бесплатформенных инерциальных систем ориентации и навигации летательных аппаратов, морских, наземных и других подвижных объектов.

Способ и устройство коррекции картографических данных // 2727164

Изобретение относится к обработке картографических данных. Технический результат заключается в уменьшении ошибок в картографических данных, что приводит к повышению точности определения позиции транспортного средства относительно полосы движения на картографических данных.

Автономное транспортное средство с поддержкой направления // 2726238

Некоторое автономное транспортное средство может получить поддержку направления от какого-то транспортного средства, управляемого человеком, в ответ на обнаружение того, что рассматриваемое автономное транспортное средство не может более безопасно продвигаться по своему маршруту.

Способ определения угловой ориентации наземного транспортного средства // 2723976

Изобретение относится к гироскопическому приборостроению и может быть использовано в наземных транспортных средствах (ТС) для непрерывного определения угловой ориентации (курса, крена, тангажа) движущегося ТС.