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 2780634:

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 выполнена в виде отдельного блока и содержит 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. При этом в интегрированную систему резервных приборов дополнительно введены датчик температуры наружного воздуха, устройство преобразования параметров, устройство выбора данных. Технический результат – повышение надежности и безопасности полета. 1 ил.

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

Известна интегрированная система [1] резервных приборов для самолетов и вертолетов, выполненная в виде отдельного блока, содержащая 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.

Недостатком данной системы является невысокая надежность и недостаточная безопасность пилотирования летательного аппарата, в случае выхода из строя датчика торможения, как основного источника информации об истинной скорости летательного аппарата.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности и безопасности полета, за счет введения датчика температуры наружного воздуха, устройства преобразования параметров, устройство выбора данных, и способа, позволяющего вычислять истинную скорость летательного аппарата, при отказе основного источника пилотажно-навигационной информации.

Поставленная задача решается за счет того, что в интегрированную систему резервных приборов, дополнительно введены датчик наружного воздуха, устройство преобразования параметров и устройство выбора данных, а заявленный способ позволяет вычислять истинную скорость летательного аппарата на основе датчиков с разными физическими принципами, при отказе основного источника пилотажно-навигационной информации, что повышает надежность и безопасность полета.

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), фото датчик (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, датчик температуры наружного воздуха(18), устройство преобразования параметров (19), устройство выбора данных (20).

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 устройству выбора данных (20), выход датчика (18) температуры наружного воздуха подключен ко входу устройства (19) преобразования параметров, выход которого подключен ко второму входу устройства выбора данных (20).

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) 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. 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.

Информация с датчика (7) торможения, обрабатывается схемой съема, реализованной на стабилизаторе (14) тока, коммутаторе (15), измерительном резисторе (12), аналого-цифровом преобразователе (16) и источнике (17) опорного напряжения, и передается на устройство выбора данных (20). Способ вычисления истинной скорости заключается в том, что с датчика наружного воздуха (18) поступает напряжение пропорциональное температуре наружного воздуха, на устройство преобразования параметров (19), реализованное на микроконтроллере, которое обрабатывает аналоговый сигнал, преобразует через функциональные зависимости, и. выдает на устройство выбора данных (20). Устройство выбора данных (20) формирует выходной сигнал, используя значения с чувствительных элементов - датчика торможения (7) или датчика температуры наружного воздуха (18) и передает его в вычислитель (4). Причем, приоритетной считается информация с датчика торможения (7), а информация с датчика температуры наружного воздуха (18) является резервной.

Использование данного изобретения позволяет вычислять истинную скорость летательного аппарата, при отказе основного источника информации - датчика торможения, в случае его отказа устройство выбора данных (20) принимает информацию с датчика температуры наружного воздуха (18), что повышает надежность системы и безопасность пилотирования летательного аппарата.

Источники информации

1. Патент РФ №2635821, MITKG01C 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, стабилизатор тока, выход которого подключен к первому входу коммутатора и датчику торможения, другой вывод датчика торможения подключен к измерительному резистору, второму и третьему входам коммутатора, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю, на вход которого подается напряжение с источника опорного напряжения, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен датчик температуры наружного воздуха, выход которого подключен к входу вновь введенного устройства преобразования параметров, выход которого подключен ко второму входу дополнительно введенного устройства выбора данных, к первому входу которого подключен выход аналого-цифрового преобразователя, а выход устройства выбора данных подключен к вычислителю.

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для измерения линейных ускорений и угловых скоростей в составе малогабаритной бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС), работающей в условиях сильной вибрации, высокодинамичного беспилотного летательного аппарата с повышенной надежностью.

Устройство для определения координат и параметров движения наблюдаемого ферромагнитного объекта // 2778326

Устройство для определения координат и параметров движения наблюдаемого ферромагнитного объекта содержит координатор наблюдаемого объекта и счетно-решающий прибор, включающий модульный магнитометр и прибор-диспетчер. Обеспечивается повышение точности определения координат и параметров движения наблюдаемого объекта.

Способ контроля работоспособности навигационной аппаратуры потребителя спутниковой радионавигационной системы воздушного судна // 2777006

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании и модернизации средств контроля работоспособности навигационной аппаратурой потребителя (НАП) спутниковой радионавигационной системы (СРНС) воздушного судна (ВС). Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС.

Способ помощи в движении и устройство помощи в движении // 2776105

Настоящее изобретение относится к способу помощи в движении и устройству помощи в движении. Способ помощи в движении побуждает датчик к обнаружению границы полосы движения, имеющейся вблизи транспортного средства, вычисляет собственные позиции транспортного средства, преобразует систему координат обнаруженной границы полосы движения в систему координат, эквивалентную картографическим данным, хранящимся в запоминающем устройстве, в соответствии с собственными позициями.

Система мониторинга технического состояния средств связи и навигационного оборудования // 2774400

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для осуществления в режиме реального времени проверок технического состояния берегового и плавучего навигационного и телекоммуникационного оборудования базовых станций (БС) автоматической идентификационной системы (АИС) внутренних водных путей (ВВП) Российской Федерации (РФ), а также портов и прибрежных морских районов, в том числе районов с интенсивным судоходством.

Амортизатор системы виброзащиты инерциальной навигационной системы // 2774216

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к средствам защиты от вибрационных и ударных нагрузок, воздействующих на бесплатформенную инерциальную навигационную систему в процессе эксплуатации воздушного судна. Амортизатор системы виброзащиты инерциальной навигационной системы включает втулку с осевым каналом, установленный на втулку упругий элемент, имеющий форму тела вращения.

Одометрическая система навигации // 2773872

Изобретение относится к области устройств для определения координат местоположения наземного транспортного средства, в частности, к одометрическим системам навигации. Одометрическая система навигации дополнительно содержит блок курсовой коррекции и запоминающее устройство, при этом выход блока курсовой коррекции соединён с третьим входом вычислительного устройства, первый вход соединён со вторым выходом курсовой системы, второй вход соединён с третьим выходом вычислительного устройства, а третий вход соединён с выходом запоминающего устройства.

Способ и система для навигационного обеспечения судовождения и определения координат // 2773497

Группа изобретений относится к навигации морских районов. Самоходный гидроакустический буй-маяк содержит источник тока, аппаратуру управления, антенну и приемник спутниковой системы навигации типа ГЛОНАСС, аппаратуру подводной связи, приема и излучения гидроакустических сигналов, приемный усилитель и дешифратор, электронную аппаратуру маяка, якорное устройство с якорем, якорным канатом и вьюшкой, бортовую систему управления, радиопередатчик, запоминающее устройство, вычислительное устройство, датчики гидростатического и гидродинамического давления, фиксатор вытравленного с вьюшки якорного каната и устройство отделения коренного конца якорного каната от крепления на вьюшке.

Способ навигации подвижных объектов и устройство многофункциональной рентгеновской навигационной системы для его реализации // 2772687

Группа изобретений относится к способу навигации подвижных объектов (ПО) и многофункциональной рентгеновской навигационной системе. Для навигации подвижных объектов формируют на борту ПО импульсное рентгеновское излучение в сторону платформы (ПЛ), на которой производят его прием и обработку, формируют выходной сигнал с помощью рентгеновского канала связи, который принимают на борту ПО, где формируют навигационную информацию о дальности и углах взаимной ориентации ПО относительно ПЛ.

Устройство автоматического оценивания проходимости местности военной техникой // 2772079

Изобретение относится к области вооружения, военной и специальной техники и является устройством автоматического оценивания проходимости местности с целью исключения человеческого фактора при оценке местности и прогнозировании действий войск противника. Данное устройство основано на работе искусственных нейронных сетей (ИНС) пяти типов: I тип - вычисление скорости при симуляции нормальных метеоусловий для объектов карты без дорожного покрытия; II тип - вычисление скорости при симуляции нормальных метеоусловий для объектов карты с дорожным покрытием; III тип - вычисление скорости при наличии увлажненности грунта для объектов карты без дорожного покрытия; VI тип - вычисление скорости при наличии увлажненности грунта и положительной глубины снежного покрова для объектов карты без дорожного покрытия; V тип - вычисление скорости при наличии положительной глубины снежного покрова для объектов карты с дорожным покрытием.