2020-07-12
1466
Приборы измерения пространственного положения и направления полёта предназначены для вычисления параметров пространственного положения и навигационных параметров воздушного судна с целью однозначного восприятия экипажем воздушной обстановки, положения воздушного судна и режима полёта, а также для совместной работы с оборудованием автоматического управления полётом.
Параметры, вычисляемые приборами измерения пространственного положения и направления полёта:
— пространственное положение в текущий момент времени,
— путевая скорость,
— курсовой угол,
— текущие значения направления и силы ветра,
— угол сноса,
— боковое отклонение от курса,
— отклонение от линии заданного пути,
— расчетный курс,
— значения текущих навигационных характеристик,
— требуемые навигационные характеристики в соответствии с режимом полёта,
— инерциальная вертикальная скорость,
— магнитный и истинный курс.
На основе перечисленных параметров в соответствии с трёхмерной системой координат для позиционирования на Земле (WGS-84) система приборов измерения пространственного положения и направления полёта вычисляет пространственное положение самолёта.
|
|
|
Приборы измерения пространственного положения входят
Подсистемы (см.рис 45):
— инерциальная система
— резервные приборы
Рисунок 49. Структурная схема
Инерциальная система предназначена для определения параметров пространственного положения, географических координат и параметров движения воздушного судна, передачи их бортовым системам и отображения на дисплеях системы электронной индикации кабины экипажа.
В состав инерциальной системы входят:
— три инерциальных вычислителя,
— три модуля конфигурации инерциального вычислителя.
Инерциальная система при вычислении параметров пространственного положения и направления полёта взаимодействует с самолётными системами и получает данные непосредственно от датчиков или вычислителей. В зависимости от используемой системы координат, инерциальная система выдает в системы самолёта следующие данные:
В связанной системе координат:
— Продольное, поперечное и нормальное ускорение.
– Угловые скорости по крену, тангажу и рысканию.
В местной системе координат:
— тангаж и крен,
— угловые скорости изменения тангажа и крена,
— угол наклона траектории полёта и линейное ускорение вдоль траектории полёта,
— бароинерциальная вертикальная скорость и инерциальное вертикальное ускорение,
— курс платформы.
В земной системе координат:
— широта и долгота,
|
|
|
— путевая скорость, северная и восточная составляющие путевой скорости,
— бароинерциальная высота*;,
— истинный и магнитный курс,
— истинный и магнитный путевой угол,
— угловая скорость изменения путевого угла,
— истинная скорость и истинное направление ветра,
— угол сноса,
— ускорение вдоль линии пути и перпендикулярно линии пути;
— ускорение по курсу и перпендикулярно курсу.
Перечисленные параметры передаются по шине ARINC 429.
Режимы работы инерциальной системы:
— включение,
— стационарная выставка,
— навигация,
— пространственное положение (резервный режим),
— окончание полёта.
После включения питания инерциальной системы, автоматически запускается программа
встроенного контроля.
А. Режим «Включения»
После включения питания бортовой сети самолета и включения инерциальной системы кнопками-табло IRS 1, IRS 2, IRS 3 на пульте ADIRS, она входит в режим «Включения»,продолжающийся приблизительно пять секунд. В течение этого времени средства встроенного
контроля IRS выполняют проверку функционирования, способную выявить более 90% отказов, а также происходит загрузка конфигурационных данных из памяти APM в IRU.
Б. Режим «Стационарной выставки»
В случае отсутствия отказов IRS переходит в режим «Стационарной выставки», в процессе которой IRS определяет текущее местоположение самолета с учётом координат широты/долготы
полученных от GPS или введённых экипажем. Одновременно с режимом стационарной выставки активируется режим пространственного положения, таким образом, обеспечивается индикация
параметров пространственного положения (крен, тангаж и др.) сразу же после включения IRS, но до перехода в режим навигации.
Длительность режима «Стационарной выставки» варьируется от 3 до 20 минут и зависит от текущей широты и того, какой тип выставки выбран: стандартная или быстрая (задаётся
в конфигурационном файле самолёта, хранящемся в APM). В процессе выставки IRS рассчитывает координату широты и направление на Север после приведения осей IRS к вертикали места по составляющим скорости вращения Земли, приходящимся на каждую ось.
В случае возникновения движения самолёта в процессе выставки, выставка прекращается.Повторный вход в режим стационарной выставки происходит через 30 секунд после окончания движения, при этом весь процесс выставки начинается заново.
Если координаты широты и долготы были введены экипажем, после завершения выставки IRS проводит проверку соответствия введённых значений и последних измеренных значений перед
предыдущим выключением питания, сохранённых в памяти IRS. Если разница превышает 1°, экипажу выдаётся сообщение о необходимости повторного ввода координат. Если при повторном вводе введённые координаты также не совпадают с хранящимися в памяти IRS, но отличаются
менее чем на 0,1° от введённых в первый раз, они принимаются. Проверка на соответствие введённых значений не проводится, если перед выключением питания IRS находился в режиме пространственного положения или в памяти IRS установлен флаг «Обслуживание на земле».
В завершение выставки IRS проводит проверку правильности выставки, для этого сравниваются значения косинуса и синуса широты заданной (полученной от GPS или введённой экипажем) и
широты рассчитанной IRS. Если разница в значениях не превышает 0,01234 — для косинуса и 0,15 — для синуса, а проверка на соответствие введённых экипажем координат прошла успешно, — IRS переходит в режим навигации. В противном случае, IRS выдаёт сообщение о необходимости повторного ввода координат. Если разница между косинусом и синусом повторно
введённой и вычисленной IRS широты снова не укладывается в допуск, формируется сигнал
отказа соответствующей системы — дискретный выход “IRS Fault” замыкается на землю и на
|
|
|
кнопке-табло соответствующей IRS (IRS 1, IRS 2 или IRS 3) пульта ADIRS CP подсвечивается
жёлтая надпись FAULT.
В. Режим «Навигации»
Если проверка правильности выставки и проверка введённых координат (если они вводились
экипажем) прошли успешно IRS переходит в режим «Навигации» и остаётся в нём пока дискретный вход “Off” не будет разомкнут или не будет получена команда “IRS Reset” по входной шине ARINC429, или не прервётся электропитание.
Резервные приборы
В группу резервных приборов входят комплексный электронный резервный прибор(см.рис 51) и магнитный компас(см.рис 50).
Резервные приборы обеспечивают экипаж информацией о магнитном курсе, пространственном положении самолёта, высоте и воздушной скорости, рассчитываемых независимо от других систем самолёта. При обнаружении расхождения в значениях курса, тангажа, крена, высоты и воздушной скорости на дисплеях командира воздушного судна и второго пилота информация от резервных приборов может быть использована для определения неисправной системы или в качестве основной при отказе инерциальных систем и систем воздушных сигналов.
Рисунок 50. Магнитный компас
Рисунок 51. Комплексный электронный резервный прибор
Описание функций резервных приборов
Основная функция — предоставление экипажу информации о пространственном положении воздушного судна и его курсе.
Резервные приборы включают:
— комплексный резервный электронный прибор,
— магнитный компас.
Комплексный электронный резервный прибор предоставляет экипажу следующие данные:
— пространственное положение самолёта (тангаж и крен),
— курс,
— барометрическая высота,
— барометрическое давление,
— воздушная скорость,
— максимальная эксплуатационная скорость,
— скольжение и снос,
— число Маха,
— отклонение от посадочного курса и глиссады.
Магнитный компас предоставляет данные о магнитном курсе.
Комплексный электронный резервный прибор рассчитывает статистическое давление, используя данные от приёмников статического давления после их преобразования в цифровой формат, с учётом модельных коэффициентов и коррекции ошибок приёмника статического давления.
|
|
|
Возможны шестнадцать различных законов коррекции ошибок приёмника статического давления в зависимости от установки перемычек (программирование с помощью штырей).
В состав комплексного электронного резервного прибора входят:
1. Оптический модуль,
2. Модуль управляющего процессора и графического дисплея,
3. Модуль датчика давления,
4. Инерциальный измерительный блок,
5. Корпус.
Режим ИНИЦИАЛИЗАЦИИ
Режим инициализации (INIT) продолжается 90 секунд, включая 10-секундную программу самотестирования при включении питания (PBIT) и выставки. Переход комплексного электронного резервного прибора к выставке означает успешное прохождение самотестирования. Программа самотестирования проверяет также рабочий режим прибора – воздушный или наземный, анализируя состояние штырей программирования. После самотестирования начинается процесс выставки. Выставка
представляет собой период, в течение которого данные, поступающие от резервных приёмников полного и статического давления, стабилизируются. В течение фазы выставки метки инерциальных датчиков устанавливаются на NCD (рассчётнные данные отсутствуют). В течение первых 10 секунд метки барометрических данных передаются с набором односегментных
сообщений, установленных на NCD.
ПОЛЁТНЫЙ режим
В этом режиме комплексный электронный резервный прибор рассчитывает и отображает на дисплее параметры, перечисленные в п.3. О п и с а н и е с и с т е м ы. Данный режим остаётся активным до тех пор, пока на комплексный электронный резервный прибор подаётся питание.
Для сброса информации о пространственном положении используется арретирование. Для арретирования предназначена кнопка CAGE. Нажатие её в течение более 1 секунды приводит к немедленному сбросу отображения параметров пространственного положения на нуль, после
чего появляется предупредительный флаг CAGE. ФлагCAGE (чёрными буквами на жёлтом фоне) продолжает отображаться в течение 10 секунд после отпускания кнопки. Функция арретирования (CAGE) не действует в режиме INIT и используется только в стабилизированных
по пространственному положению условиях полёта, при постоянной скорости.
Режим ОБСЛУЖИВАНИЯ
Режим обслуживания позволяет обслуживающему персоналу осуществлять поиск и устранение неисправностей в оборудовании путём вывода на дисплей различных данных по обслуживанию, таких, как результаты самотестирования, список предыдущих неисправностей, цветовые растры
и т.д. Комплексный электронный резервный прибор переходит в режим обслуживания после завершения режима INIT, а также при установке штырей программирования в положение режима
обслуживания. В этом режиме комплексный электронный резервный прибор индицирует те же самые параметры, что и в полётном режиме. Параметры передаются на две выходные шины ARINC 429, а параметры, соответствующие странице дисплея — на выходную шину RS-422.
Предусмотрено семь страниц для отображения различных параметров в режиме обслуживания. Переключение страниц производится кнопкой CAGE.
Режим ИМИТАЦИИ
Данный режим используется для расчёта и отображения пространственного положения, высоты, скорости полёта, числа Маха, индикации скольжения на крыло, индикации скороподъёмности и максимальной эксплуатационной скорости (в зависимости от установки штырей программирования) в соответствии с полётным режимом. Комплексный электронный резервный
прибор переходит в режим ИМИТАЦИИ по завершении режима инициализации в случае, если штыри программирования функционального режима устанавлены в режим имитатора. Штыри программирования позволяют имитировать различные конфигурации полётного режима.
Конструкция компаса
Конструкция компаса (см.рис 51) представляет собой корпус из лёгкого сплава, заполненный силиконовой жидкостью для смягчения воздействия движений картушки компаса. Металлические сильфоны дают возможность расширения и сжатия жидкости в связи с изменениями температуры и
высоты. Картушка вращается в агатовом подшипнике на стержне, установленном из основания корпуса. Картушка промаркирована с ценой деления 10º белым цветом на чёрном фоне, с более длинными линиями через каждые 30° и точками в каждой промежуточной позиции,
соответствующей 5°. Каждая из линий, соответствующих 30° (за исключением тех, которые соответствуют сторонам света) идентифицируется числами, представляющими градусы, но без учёта последней цифры (например, 3 обозначает 30°, 24 обозначает 240° и т.д.). Точки,
соответствующие сторонам света, промаркированы буквами N, S, E и W. Курс считывается относительно выгравированной вертикальной курсовой линии. Указанная конструкция компаса
сводит к минимуму ошибки считывания вследствие эффектов параллакса. Для компенсации ошибок установки имеются магнитные корректоры.
Рисунок 51. Магнитный компас
Рисунок 52. Описание резервного прибора
СВЯЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Связное оборудование самолёта предназначено для внешней и внутрисамолётной связи членов экипажа, передачи данных между наземными службами и самолётом, выдачи речевых сообщений
членам экипажа по особо важным изменениям в состоянии отдельных бортовых систем, оповещения пассажиров, записи переговоров экипажа и защиты радиоаппаратуры от электростатических помех.
Радиоаппаратура речевых сообщений предназначена для обеспечения двусторонней голосовой связи членов экипажа с наземными диспетчерскими службами и членами экипажа других самолётов.
Система коммутации и автоматического регулирования уровня звука предназначена для централизованного управления звуковыми сигналами, переговорами внутри самолёта, а также обеспечивает связь пассажиров с бортпроводниками.
Во время полёта самолёт накапливает на своей поверхности статический электрический заряд.
Периодически происходит его разряд, который является причиной появления помех в системах радиосвязи и навигационных системах. Чтобы избежать такого рода эффектов используются статические разрядники, которые помогают сконцентрировать накопление заряда в определенных
местах и способствуют его стеканию.
Аппаратура звукозаписи и видеонаблюдения обеспечивает запись переговоров членов экипажа и общую звуковую обстановку в кабине.
Система состоит из двух пультов управления радиосредствами, предназначенных для централизованного управления частотой КВ и УКВ связи. Данные пульты так же являются резервными для управления частотой радионавигации.
Система КВ связи обеспечивает дальнюю голосовую связь членов экипажа с наземными диспетчерскими службами и членами экипажа других самолётов в диапазоне частот от 2,0 до 29,9999 MHz с дискретностью 100 Hz. Система КВ связи состоит из двух независимыхрадиостанций (КВ1 и УКВ2).
Система УКВ связи обеспечивает ближнюю голосовую связь членов экипажа с наземными диспетчерскими службами и членами экипажа других самолётов в диапазоне частот от 118 до 137 MHz с дискретностью 8,33 KHz или 25 KHz. Система УКВ связи состоит из трёх независимых радиостанций (УКВ1, УКВ2 и УКВ3).
Система КВ связи предназначена для обеспечения дальней двусторонней голосовой связи членов экипажа с наземными диспетчерскими службами и членами экипажа других самолётов при полётах над океанами и малонаселёнными районами.
Рисунок 53. Структурная схема КВ связного оборудования ЛА
Система УКВ связи предназначена для обеспечения двусторонней голосовой связи членов экипажа с наземными диспетчерскими службами и членами экипажа других самолётов.
.
Система УКВ связи состоит из трёх независимых радиостанций УКВ1, УКВ2 и УКВ3. Каждая радиостанция состоит из приёмопередатчика и антенны. Радиостанция УКВ1 по умолчанию осуществляет радиосвязь командира, УКВ2 – второго пилота. В случае выхода из строя радиостанций
УКВ1 и УКВ2 радиосвязь может осуществляться с помощью радиостанции УКВ3.
Настройка частот осуществляется с помощью одного из двух пультов управления радиосредствами. В случае неисправности или выключения обоих пультов управления радиосредствами,
настройка частот радиостанций УКВ1 и УКВ2 может осуществляться с помощью вычислителя системы самолетовождения. Выбор канала радиосвязи производится с помощью пульта управления звуком.
Система УКВ связи имеет встроенную автоматическую систему шумоподавления. Она позволяет в режиме голосовой связи выделить сигнал из шумов любого типа.
Рисунок 54. Структурная схема УКВ связного оборудования ЛА
Система избирательного вызова (далее по тексту «SELCAL») предназначена для автоматического вызова экипажа наземными диспетчерскими службами и облегчения работы экипажа.
Каждому самолёту, оснащенному системой SELCAL присваивается опознавательный код. Код состоит из двух последовательных тональных импульсов, каждый импульс включает в себя сочетание двух
частот. Продолжительность импульсов составляет (1 ± 0.25) s с интервалом (0.2 ± 0.1) s. Каждая частота представлена буквой и закодирована в двоично-десятичном коде. Опознавательный код набирается на панели блока управления системы избиратетльного вызова.
Система SELCAL позволяет запросить самолёт если частота приёмопередатчиков УКВ или КВ связи соответствует частоте диспетчера. Запросные сигналы от наземных диспетчерских служб
принимаются приёмопередатчиками УКВ или КВ связи и передаются в декодер, где происходит сравнение опознавательного кода самолёта с кодом запроса. В случае когда эти коды совпадают,
декодер посылает дискретный сигнал в блок усиления и коммутации и на пультах управления звуком загорается сигнализатор жёлтого цвета CALL, а в громкоговорителях кабины экипажа раздаётся сигнал — одиночный удар колокола.
Рисунок 54. Структурная система обмена данных
Внутренняя связь обеспечивает связь между КВС, вторым пилотом, инспектором, бортпроводниками и наземным персоналом:
— Если на пульте управления звуком выбран канал CAB, члены экипажа и бортпроводники подключены к сети внутренней связи. Они могут говорить и слушать.
— Если на пульте управления звуком выбран канал INT, к сети внутренней связи подключены члены экипажа, бортпроводники и наземный персонал. При этом прослушивать разговор могут все, но принимать в нём участие могут только члены экипажа и наземный персонал.
Для того чтобы послать вызов из пассажирской кабины, бортпроводник должен использовать терминал связи, нажав на нём кнопку CALL. Связь при помощи терминала связи возможна только тогда, когда его трубка снята со своей подставки. После нажатия кнопки блок усиления и
коммутации подключает трубки бортпроводника к сети внутренней связи.
Связь между кабиной экипажа и наземным персоналом (по каналу INT) осуществляется с помощью пульта наземного обслуживания и трёх панелей подключения гарнитуры наземного персонала.
Когда самолёт находится на земле, пульт и панели подключены к сети внутренней связи. На пульте и панелях имеются разъём для подключения гарнитуры наземного персонала и кнопка для вызова
членов экипажа. Информация о вызове передаётся в блок усиления и коммутации, который посылает на входы гарнитуры экипажа и громкоговорителей тоновый сигнал. При этом на пультах
управления звуком загораются сигнализаторы вызова MECH.
Для вызова наземного персонала член экипажа должен нажать кнопку MECH на пульте вызова.
Система связи с пассажирской кабиной представляет собой аудиосистему, обеспечивающую внутреннюю связь между членами экипажа и бортпроводниками, а также позволяющую членам экипажа и бортпроводникам передавать объявления для пассажиров.
Система связи с пассажирской кабиной включает в себя:
— два терминала связи бортпроводника для связи бортпроводников друг с другом, с экипажем и пассажирами,
— усилитель системы связи с пассажирской кабиной для усиления звуковых сигналов, поступающих из кабины экипажа и терминалов связи (объявления для пассажиров), а также генерирования различных тоновых сигналов,
— две объединенные панелей световой сигнализации (в переднем и заднем вестибюлях) для визуального оповещения бортпроводников о различных вызовах.
Система связи с пассажирской кабиной соединена со следующим оборудованием:
— блоком усиления и коммутации для обеспечения связи с системой управления звуковой информацией и внутренней связью
— сетью громкоговорителей пассажирского салона для воспроизведения тоновых сигналов и сообщений для пассажиров,
— панелями обслуживания пассажира для вызова бортпроводника с пассажирского места,
— передним и задним пультами бортпроводника для сброса вызова,
— оборудованием туалетных модулей (панелью обслуживания пассажира, датчиком дыма и светосигнализатором вызова),
— правой панелью управления освещением (на потолочном пульте кабины экипажа) для активации тонового сигнала при включении табло НЕ КУРИТЬ и ПРИСТЕГНИТЕ РЕМНИ,
— оборудованием кабинета авионики.
Во время полёта самолёт накапливает на своей поверхности статический электрический заряд. Периодически происходит его разряд, который является причиной появления помех в системах радиосвязи и навигационных системах. Чтобы избежать такого рода эффектов используются
статические разрядники(см.рис 55), которые помогают сконцентрировать накопление заряда в определенных местах и способствуют его стеканию.
Рисунок 55. Статический разрядник
