Устройство для формирования рекомендаций экипажу летательного аппарата

 

Изобретение относится к авиационному оборудованию и предназначено для формирования рекомендаций экипажу летательного аппарата в случаях возникновения на борту опасных ситуаций. Целью изобретения является повышене безопасности полета летательного аппарата. Для этого в устройство вводят блок 1 выделения характерных состояний летательного аппарата и режимов полета, блок 2 восприятия сигналов опасных ситуаций, блок 3 выделения адреса экспертной рекомендации, при этом блок 2 восприятия сигналов опасных ситуаций выполнен в виде m элементов И - НЕ, m элементов НЕ. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к авиационному оборудованию и предназначено для формирования рекомендаций экипажу летательного аппарата (ЛА) в случаях возникновения на борту опасных ситуаций нарушение режимов работы силовой установки, отказы систем и устройств авиационного оборудования и т.п.

Изобретение может быть использовано при пилотировании ЛА, а также при предполетной и послеполетной отработке ЛА, его систем, агрегатов и устройств.

Известно устройство для определения состояний технического объекта, содержащее датчики параметров объекта, блок уставок, переключатель, блок вычисления среднеквадратичного отклонения, блок памяти, блок индикации, блок выделения минимального сигнала, счетчик и ключи, информационные выходы блока уставок и датчиков параметров объекта подключены соответственно к первым и вторым информационным входам переключателя, тактовым выходом связанного со счетным входом счетчика, соединенного выходами разрядов с информационными входами ключей, выход каждого из которых связан с соответствующей ячейкой блока памяти, выходами подключенного к вторым входам блока индикации.

Недостатком этого устройства является большая сложность определения расстояния между граничными точками области работоспособности в n-мерном пространстве параметров комплектующих элементов и точкой, соответствующей реальному текущему техническому состоянию объекта. Из-за сложности реализации на борту ЛА использовать устройство для формирования рекомендации экипажу о возникающем отказе не представляется возможным и, таким образом, устройство не обеспечивает повышение безопасности в полете.

Целью предлагаемого изобретения является повышение безопасности полета летательного аппарата на всех этапах его осуществления от взлета до посадки.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок памяти, табло индикации со знакогенераторами, введены блок выделения характерных состояний летательного аппарата и режимов полета, блок восприятия сигналов опасных ситуаций и блок выделения адреса экспертной рекомендации, при этом n выходов блока выделения характерных состояний летательного аппарата и режимов полета подключены соответственно к n входам блока выделения адреса экспертной рекомендации, m выходов блока восприятия сигналов опасных ситуаций подключены соответственно к m входам блока выделения адреса экспертной рекомендации, mn выходов которого подключены соответственно к mn входам блока памяти, r выходов блока памяти через соответствующие знакогенераторы подключены к r входам табло индикации. При этом блок восприятия сигналов опасных ситуаций содержит m элементов И-НЕ и m элементов НЕ, причем входы элементов И-НЕ соединены с информационными выходами датчиков и сигнализаторов опасных ситуаций, выходы элементов И-НЕ через элементы НЕ соединены с соответствующими входами блока выделения адреса экспертной рекомендации и каждый выход предыдущего элемента И-НЕ подключен к входам всех последующих элементов И-НЕ соответственно.

Эти отличительные признаки обеспечивают получение нового свойства, которое состоит в том, что для каждого возможного сочетания сигналов а_iC_j, где i= 1,n; j=1,m; a_i информационный сигнал из множества сигналовa₁,a_n} выделяемых с помощью датчиков характерного состояния летательного аппарата на k-м этапе полета; C_j информационный сигнал из множества возможных сигналовC₁,C_m} о возникшей на этом k-м этапе полета опасной ситуации от датчиков встроенного контроля и других штатных бортовых датчиков, в памяти предлагаемого устройства записана экспертная рекомендация, которая при появлении сочетания сигналов а_iC_j выделяется и через знакогенераторы подается на табло индикации или лобовое стекло кабины летательного аппарата в виде надписей "Продолжать полет", "Вынужденная посадка", "Выключить агрегат" и т.п. что позволяет получить положительный технический эффект, выдавая экипажу рекомендации на уровне искусственного интеллекта в случаях появления опасных ситуаций (нарушение режима работы двигательной установки, отказы в работе оборудования и агрегатов ЛА и т.п.) на n выделенных характерных состояниях ЛА.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 функциональная схема блока выделения характерных состояний ЛА и режимов полета; на фиг.3 функциональная схема блока восприятия сигналов опасных ситуаций; на фиг. 4 функциональная схема блока выделения адреса экспертной рекомендации.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит блок 1 выделения характерных состояний ЛА и режимов полета; блок 2 восприятия сигналов опасных ситуаций, блок 3 выделения адреса экспертной рекомендации, блок 4 памяти, табло 5 индикации со знакогенераторами, информационные входы 6 датчиков и сигнализаторов о характерных состояниях ЛА, информационные входы 7 характерных состояний ЛА, информационные входы 8 сигналов опасных ситуаций, возникших во время полета. Блок 2 восприятия сигналов опасных ситуаций (фиг.3) содержит m элементов И-НЕ 9 и m элементов НЕ 10.

Информационные входы 6 подключены к n входам блока 1. Информационные входы 7 подключены к n входам блока 3. Информационные входы 8 подключены к m входам блока 2, в котором выделяется приоритетный по важности сигнал C_j из совокупности сигналов C₁,C_m, m выходов блока 2 подключены к m входам блока 3, mn выходов блока 3 подключены к mn входам блока 4, r выходов блока 4 подключены к r входам табло 5.

Блок 1 обеспечивает выделение характерных состояний ЛА и формирует на выходе 7 сигналы а₁,а_n. Сигналы формируются в виде логических сигналов "1" или "0". На фиг. 2 приведена функциональная схема блока 1 для выбранных в качестве примера шести характерных состояний. В этом случае блок 1 содержит 15 элементов И 11, один элемент ИЛИ 12 и три элемента НЕ 13. Для других характерных состояний могут быть и другие наборы логических элементов.

1-е выделенное состояние. Старт и разбег самолета. Шасси выпущено (сигнал С_шв), закрылки выпущены во взлетном состоянии (сигнал С_звв), скорость меньше скорости отрыва (V_отр) (сигнал V<V), вертикальная скорость равна нулю (сигнал V_у==0). Такое характерное состояние равно конъюнкции a₁= [(C_шв∧ C)∧ (V ≅ V_отр)∧ (=0)] 2-e выделенное состояние. Набор высоты. Шасси убрано (С_шу), закрылки убраны (С_зу), вертикальная скорость <0. Соответственно, имеем a₂= [(C_шу∧ C)∧ (>0) 3-е выделенное состояние. Горизонтальный полет. Вертикальная скорость = 0 и вертикальная перегрузка П_у=1. Соответственно, получим a₃= [(C_шу∧ C_зу)∧(=0)∧(П_y=1)] 4-е выделенное состояние. Началось обледенение крыла (С_ок) или обледеление оперения (С_оо). Имеем а₄=[(C_шу^С_зу)^(С_окv С_оо)] 5-e выделенное состояние. Полет с остаточным запасом горючего (С_г). Имеем а₅=(С_шу^С_зу^С_г).

6-е выделенное состояние. Посадка. Момент захвата маркерным радиомаяком. Вертикальная скорость 0, закрылки выпущены в посадочном положении. Шасси выпущено. Имеем a₆= [(C_шв∧ C C_мрм∧ ( 0)]
Блок восприятия сигналов опасных ситуаций С₁,С_m (фиг.3) выполнен в виде m элементов И-НЕ 9 и m элементов НЕ 10. На входы 8 блока 2 подаются сообщения (сигналы) о возникших на борту опасных ситуациях С₁,C_m. Поступление сообщения (сигнала) соответствует "1", отсутствие сообщения соответствует "0". Сигналы С₁,С_m поступают на вход элементов И-НЕ 9. Выходы элементов И-НЕ 9 соединены с входами элементов НЕ 10 и с входами последующих элементов соответственно. Такое соединение обеспечивает автоматическое восприятие сообщений (сигналов) по установленному приоритету по важности с выдержкой приоритетного сигнала до тех пор, пока не исчезнет появившееся соответствующее сообщение об опасной ситуации. Это значит, что если из сообщений С₁, С_mоказывается важным сообщение С_j, то оно проходит через соответствующий ключ, удерживаясь до изменения сочетаний. После этого входы блока 2 (фиг.3) С₁,С_m готовы к восприятию сообщений в порядке от сигнала С₁(больший приоритет) до сигнала C_m (последний приоритет). Блок 3 обеспечивает выделение адреса экспертной рекомендации (фиг.4). Он состоит из mn элементов И 14, первые входы которых соединены с n выходами блока 1, вторые входы соединены с m выходами блока 2, mn выходов элементов И 14 соединены с mn входами блока 4 памяти.

Блок 4 памяти имеет mn входов и r выходов, соединенных с r входами знакогенераторов, r выходов знакогенераторов подключены к табло 5 индикации или индикатору на лобовом стекле кабины самолета. В блоке 4 записаны рекомендации экипажу, сформулированные опытными экспертами для каждого из возможных сочетаний а_iC_j. Рекомендации предъявляются экипажу в виде кратких надписей, например "Вынужденная посадка", "Второй круг", "Запасной аэродром", "Прекратить взлет", "Снизить скорость до посадочной", "Набрать высоту" и т. п. Всего в память блока 4 заводится r рекомендаций, причем r<mn потому, что различные сочетания а_iC_j могут приводить к одной и той же экспертной рекомендации. Каждый из r выходов блока 4 подключается к своему знакогенератору, который и зажигает соответствующую рекомендацию на табло 5 индикации на лобовом стекле ЛА.

Если полет протекает без возникновения опасных ситуаций, не появляется ни одного сочетания а_iC_j, так как отсутствуют сообщения C₁,C_m, и предлагаемое устройство не привлекает внимание экипажа.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы С₁,С_m с датчиков и сигнализаторов о режимах полета, положении органов управления и других сигнальных или измерительных устройств, характеризующих текущее состояние ЛА, с помощью элементов И 11 и элементов НЕ 13 преобразуются в блоке 1 в логические сигналы а₁,а_n, которые поступают на n входов блока 3. В каждый текущий момент времени одно из выбранных шести характерных состояний а₁, а₂, а₃, а₄, а₅, а₆, а именно а_i, i=1,6, имеет значение логической "1". Остальные значения равны "0". При появлении сигналов опасных ситуаций С₁,С_m блок 2 обеспечивает приоритетное выделение сигналов с младшими индексами. Так, сигнал С₁ имеет приоритет над сигналом С₂ и всеми остальными, сигнал C_m-1 над сигналом С_m и т.п. Таким образом, при появлении одновременно двух или более сигналов об опасных ситуациях выделяется более важный (приоритетный) сигнал C_j="1" и этот сигнал выдерживается в течение всего времени существования сочетания а_iC_j="1". На первый вход каждого элемента И 14 блока 3 подается соответствующий сигнал из множества сигналов а₁, а_n, а на второй его вход подается сигнал из множества сигналов C₁,C_m так, как показано на схеме блока 3 (фиг.4).

Выход любого элемента И 14 в случае, если на обоих входах имеются сигналы "1", дает сочетание а_iC_j. Таким образом, при текущем характерном состоянии ЛА и появлении сообщения (сигнала) об опасной ситуации C_jвыделяется ячейка а_iC_j, выход которой соединен с соответствующим входом блока 4 памяти, где и заложена экспертная рекомендация экипажу на возникшее сочетание a_iC_j. Эта экспертная рекомендация высвечивается на табло 5 индикации или на лобовом стекле кабины ЛА.

П р и м е р. Выберем только две опасные ситуации, а именно "Топливная система. Опасный режим", "Перегрев левого двигателя", и приведем экспертные рекомендации для приведенных выше шести возможных характерных состояний самолета. Полученные данные сведены в таблицу.

В динамике это выглядит следующим образом. Пусть опасная ситуация С₄ "Перегрев левого двигателя" возникла на этапе маршрутного полета, что соответствует сигналу о характерном состоянии самолета а₂. Сигнал а₂="1" поступает с блока 1 на блок 3. С другой стороны, на блок 3 поступает сигнал С₄="1" и, таким образом, выделяется ячейка а₂С₄="1". Этот сигнал вызывает из блока 4 рекомендацию типа "Полет на правом двигателе. Вынужденная посадка". Рекомендация высвечивается на лобовом стекле самолета.

Таким образом, предлагаемое устройство при обеспечении безопасности полетов из-за разгрузки экипажа и формирования квалифицированной рекомендации указывает, как поступать в сложившейся сложной ситуации.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЕКОМЕНДАЦИЙ ЭКИПАЖУ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащее блок памяти, табло индикации со знакогенераторами, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности полета летательного аппарата, в него введены блок выделения характерных состояний летательного аппарата и режимов полета, блок восприятия сигналов опасных ситуаций и блок выделения адреса экспертной рекомендации, при этом n выходов блока выделения характерных состояний летательного аппарата и режимов полета соединены с n первыми входами блока выделения адреса экспертной рекомендации, m вторых входов которого соединены с m выходами блока восприятия сигналов опасных ситуаций, m входов которого являются вторыми входами устройства, первыми входами которого являются n входов блока выделения характерных состояний летательного аппарата и режимов полета, m · n выходов блока выделения адреса экспертной рекомендации подключены к m · n входам блока памяти, r выходов которого через соответствующие знакогенераторы подключены к r входам табло индикации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок восприятия сигналов опасных ситуаций выполнен в виде m элементов И НЕ и m элементов НЕ, причем первые входы элементов И НЕ соединены с соответствующими m входами данного блока восприятия сигналов опасных ситуаций, m выходов которого соединены с соответствующими выходами m элементов НЕ, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И НЕ, при этом выход каждого предыдущего элемента И НЕ соединен с соответствующими входами всех последующих элементов И НЕ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5