Современное состояние и перспективы развития приборных комплексов

Основой построения любого комплексного устройства или системы является комплексирование, т.е. использование информации об одной и той же измеряемой величине различными приборами и методами. В рассматриваемых задачах это избыточная информация о параметрах, характеризующих положение и движение ЛА в пространстве или состояние систем, которая получена от различных источников, измерительных преобразователей, устройств, систем.

По мере увеличения объема и сложности задач, решаемых ЛА и его экипажем, усложняется его приборное оборудование.

Бортовая аппаратура современного поколения характеризуется объединением в единое целое различных бортовых систем на базе сети вычислительных средств. Структура такого комплекса может быть как строго иерархичной, так и гибкой. Этот переход сопровождается повышением степени резервирования отдельных устройств и систем и степени автоматизации контроля их работоспособности.

Создание единых цифровых комплексов бортового оборудования определяет переход к полуавтоматическим ЛА, в которых экипаж максимально разгружен и защищен от информационных и стрессовых перегрузок.

В современных бортовых приборах все больше информации выносится на общий индикатор. Комбинированный (многофункциональный) индикатор дает возможность пилоту одним взглядом охватывать все объединенные в нем индикаторы. Успехи электроники и компьютерной техники позволили достичь большой интеграции в конструкции приборной доски кабины экипажа и в авиационной электронике. Полностью интегрированные цифровые системы управления полетом и многофункциональные индикаторы дают пилоту лучшее представление о пространственном положении и местоположении самолета, чем это было возможно ранее. Новый тип комбинированной индикации – проекционный – дает возможность проецировать показания приборов на лобовое стекло самолета, тем самым, совмещая их с панорамой внешнего вида. Такая система индикации применяется не только на военных, но и на некоторых гражданских самолетах.

Указатель пространственного положения представляет собой уже не просто гироскопический прибор, который давал пилоту картину внешнего мира в качестве опорной системы координат, а специальный жидкокристаллический индикатор. На указателе пространственного положения имеется линия искусственного горизонта. Символ самолета меняет положение относительно этой линии в зависимости от того, как сам самолет меняет положение относительно реального горизонта. В командном авиагоризонте обычный указатель пространственного положения объединен с командно-пилотажным прибором. Командный авиагоризонт показывает пространственное положение самолета, углы тангажа и крена, путевую скорость, отклонение скорости (истинной от «опорной» воздушной, которая задается вручную или вычисляется компьютером управления полетом) и представляет определенную навигационную информацию. В современных самолетах командный авиагоризонт является частью системы пилотажно-навигационных приборов, которая состоит из двух пар цветных ЖКИ индикаторов – по два ЖКИ для каждого пилота. Один ЖКИ представляет собой командный авиагоризонт, а другой – плановый навигационный прибор. На экраны выводится информация о пространственном положении и местоположении самолета во всех фазах полета.

Существует ряд различных электронных систем воздушной навигации. Всенаправленные радиомаяки – это наземные радиопередатчики с радиусом действия до 250 км. Они определяют воздушные трассы, обеспечивают наведение при заходе на посадку и служат ориентирами при заходе на посадку по приборам

Дальномерное оборудование (DME) определяет дальность прямой видимости в пределах около 370 км от наземного радиомаяка

Глобальная система местоопределения (GPS и ГЛОНАСС) – это спутниковая система навигации, рабочая зона которой охватывает весь земной шар. К концу тысячелетия они вытеснили многие системы воздушной навигации.

Обеспечение всепогодной навигации реализуется системой посадки по приборам – это система радиомаяков, обеспечивающая точное наведение самолета при окончательном заходе на посадочную полосу

Система обработки и индикации пилотажных данных (FMS) выдает непрерывную информацию о траектории полета, воздушных скоростях, высоте, точках подъема и снижения. Система, хранит в своей памяти планы полета, при этом пилот может их изменять и вводить новые. Система FMS вычисляет, и выводит на жидко – кристаллический дисплей все требуемые летные, навигационные и режимные параметры; готовит и выдает команды для различных автоматизированных систем управления полетом, в частности в систему автопилота и командного пилотажного прибора.

Индикаторы работы авиадвигателей сгруппированы в центре приборной доски. С их помощью пилот контролирует работу двигателей, а также (в режиме ручного управления полетом) изменяет их рабочие параметры.

Для контроля и управления гидравлической, электрической, топливной системами и системой поддержания нормальных рабочих условий необходимы многочисленные индикаторы и органы управления.

Индикаторы и органы управления, размещаемые либо на панели бортинженера, либо на навесной панели, часто располагают на мнемосхеме, соответствующей расположению исполнительных органов. Индикаторы мнемосхем показывают положение шасси, закрылков и предкрылков. Может указываться также положение элеронов, стабилизаторов и интерцепторов.

В случае нарушений в работе двигателей или систем, неправильного задания конфигурации или рабочего режима самолета вырабатываются предупредительные, уведомительные или рекомендательные сообщения для экипажа. Для этого предусмотрены визуальные, звуковые и тактильные средства сигнализации.

Современные бортовые системы позволяют уменьшить число раздражающих тревожных сигналов. Приоритетность последних определяется по степени неотложности. На электронных дисплеях высвечиваются текстовые сообщения в порядке и с выделением, соответствующими степени их важности. Предупредительные сообщения требуют немедленных корректирующих действий. Уведомительные – требуют немедленного ознакомления, а в последующем – корректирующих действий. Рекомендательные сообщения содержат информацию, важную для экипажа. Предупредительные и уведомительные сообщения делаются обычно и в визуальной, и в звуковой форме. Системы предупредительной сигнализации предупреждают экипаж о нарушении нормальных условий эксплуатации самолета. Например, система предупреждения об угрозе срыва предупреждает экипаж о такой угрозе вибрацией обеих штурвальных колонок.

Система предупреждения опасного сближения с землей дает речевые предупредительные сообщения. Система предупреждения о сдвиге ветра дает световой сигнал и речевое сообщение, когда на маршруте самолета появляется грозовой фронт, изменение скорости или направления ветра, способное вызвать резкое уменьшение воздушной скорости.