Устройство для управления системой огней высокой интенсивности

 

Устройство относится к системам управления светосигнальными огнями высокой интенсивности (ОВИ) и может быть использовано для управления светосигнальными системами взлетно-посадочных полос аэродромов.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности и экономичности устройства за счет автоматического включения сигнальных ламп на требуемый режим яркости при заходе самолета на посадку.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство введены в наземную часть частотный дешифратор, в бортовую часть - реверсивный счетчик, дешифратор и генератор частот.

Применение предлагаемого устройства позволит получить значительную экономию электроэнергии и увеличить срок службы ламп. 1 ил., 1 табл.

Предлагаемое устройство относится к системам управления светосигнальными огнями высокой интенсивности (ОВИ) и может быть использовано для управления светосигнальными системами взлетно-посадочных полос (ВПП) аэродромов.

Известно устройство для управления системой ОВИ, содержащее пульт диспетчера с кнопками оперативного управления, блок переключения, регулятор яркости и сигнальные лампы [1] Недостатком известного устройство является то, что оно обеспечивает непосредственное управление яркостью сигнальных ламп только с пульта диспетчера. В связи с этим пилоты самолетов при заходе на посадку в сложных метеоусловиях часто вынуждены запрашивать диспетчера изменить яркость огней. Такой порядок управления системой ОВИ не обеспечивает требуемой оперативности и точности. Кроме того, лампы часто горят с высокой яркостью, когда никакой необходимости в этом нет.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для управления системой огней высокой интенсивности [2] содержащее наземную и бортовую часть.

Наземная часть содержит приемник, выход которого подключен к управляющему входу первого блока переключения, пульт диспетчера и последовательно соединенные реверсивный регистр сдвига, информационный вход которого является входом устройства, второй блок переключения, регулятор яркости и сигнальные лампы, причем выход реверсивного регистра сдвига дополнительно связан со вторым входом блока сравнения, подключенного своим выходом к входу формирователя импульсов. Бортовая часть содержит переключатель яркости, блок совпадения, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам высотомера и датчика положения закрылков, а выход блока совпадения соединен со входом передатчика.

Недостатком известного устройства является следующее. Включение огней на определенные ступени яркости в соответствии со значениями видимости и времени суток (день, ночь) возможно только с помощью кнопок оперативного управления на пульт диспетчера. При этом бортовая часть обеспечивает ступенчатое регулирование яркости ламп пилотом при заходе самолета на посадку с момента визуального обнаружения огней. В целях исключения ошибок система ОВИ должна быть включена диспетчером на определенную ступень за 15 мин до расчетного времени прибытия самолета [3] в то время как пилоты при сложных метеоусловиях используют огни для визуального пилотирования в пределах до 2 мин, т.е. менее 14% от общего времени. Привлекать диспетчера для периодического выключения системы (или переключения на минимальную яркость) между посадками самолетов в целях экономии электроэнергии нельзя, так как это противоречит требованиям безопасности полетов.

Целью изобретения является повышение экономичности устройства путем автоматического включения сигнальных ламп на требуемый режим яркости при заходе самолета на посадку.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для управления системой огней высокой интенсивности, содержащее в наземной части приемник, выход которого подключен к управляющему входу первого блока переключения, пульт диспетчера и последовательно соединенные реверсивный регистр сдвига, информационный вход которого является входом устройства, второй блок переключения, регулятор яркости и сигнальные лампы, причем выход реверсивного регистра сдвига дополнительно соединен со вторым входом блока сравнения, подключенного своим выходом к входу формирователя импульсов, в бортовой части переключатель яркости, блок совпадения, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам высотомера и датчика положения закрылков, а выход блока совпадения соединен со входом приемника, введены в наземную часть частотный дешифратор, в бортовую часть реверсивный счетчик, дешифратор и генератор частот. Частотный дешифратор включен между выходом приемника и первым информационным входом первого блока переключения, второй информационный вход которого подключен к выходу пульта диспетчера. При этом выход первого блока переключения соединен с первым входом блока сравнения, а выход формирователя импульсов подключен к управляющему входу реверсивного регистра сдвига. В бортовой части последовательно соединенные реверсивный счетчик, дешифратор и генератор частот включены между выходом переключателя яркости и первым входом блока совпадения.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков: частотного дешифратора, реверсивного счетчика, дешифратора и генератора частот и их связями с остальными элементами схемы. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при излучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена блок-схема устройства для управления системой огней высокой интенсивности.

Устройство состоит из бортовой части 1 и наземной 2. Бортовая часть 1 содержит последовательно соединенные переключатель яркости 3, реверсивный счетчик 4, дешифратор 5, генератор частот 6, блок совпадения 7, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам высотомера 8 и датчика 9 положения закрылков, и передатчик 10.

Наземная часть 2 содержит приемник 11 и пульт 12 диспетчера. Выход приемника 11 подключен через частотный дешифратор 13 к первому информационному входу первого блока переключения 14, второй информационный вход которого подключен к выходу пульта диспетчера 12. Управляющий вход блока 14 подключен к выходу приемника 11, а выход соединен с первым входом блока сравнения 15, выход которого соединен через формирователь импульсов 16 с управляющим входом реверсивного регистра сдвига 17. Информационный вход регистра 17 является входом устройства. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные второй блок переключения 18, вход которого подключен к выходу регистра 17, регулятор яркости 19 и сигнальные лампы 20. При этом выход реверсивного регистра сдвига 17 дополнительно соединен со вторым входом блока сравнения 15.

Устройство работает следующим образом. Режим работы сигнальных ламп 20 определяется состоянием реверсивного регистра сдвига 17, на выходе которого присутствует код A 2^(i-1), где i номер включенной ступени.

Для включения устройства в регистр 17 через его информационный вход записывается код числа 1, а на пульте диспетчера 12 включается первая кнопка оперативного управления. При этом на выходе пульта 12 появляется двоичный код B 2^(j-1), где j номер включенной кнопки. Код с выхода пульта 12 через второй информационный вход первого блока переключения 14 подается на первый вход блока сравнения 15, на второй вход которого поступает код с выхода регистра 17. При включении эти коды равны, т.е. B=A, на выходе блока сравнения 15 сигнал отсутствует и сигнал с выхода младшего разряда регистра 17 через второй блок переключения 18 и регулятор яркости 19 включает лампы 20 на минимальную яркость.

Для переключения системы на любую другую ступень яркости на пульте 12 включается соответствующая кнопка. Неравенство кодов на входах блока сравнения 15 (B < > A) дает на его выходе сигнал "больше" ("меньше"), который поступает на формирователь импульсов 16. Последний содержит тактовый генератор и два элемента И, управляемые сигналами блока сравнения 15. Сигнал с выхода блока 15 подключает выход тактового генератора, а к соответствующему входу регистра 17 для сдвига кода на один разряд в сторону увеличения (уменьшения). Соответственно меняется яркость огней на одну ступень. Если после этого не обеспечивается равенство кодов на входах блока сравнения 15, то цикл повторяется до установления заданной яркости огней.

Основным режимом работы системы является управления с борта самолета, что обеспечивает наибольшую экономию электроэнергии и освобождает диспетчера от выполнения обязанностей по регулированию яркости огней. Для этого диспетчер включает приемник 11 и на пульте 12 первой кнопкой устанавливает минимальный режим яркости огней 20.

Экипаж управляет яркостью огней с помощью нажимного переключателя 3 ("больше" "нейтрально" "меньше"). Выход "больше" подключен ко входу "суммирование", а выход "меньше" ко входу "вычитание" реверсивного счетчика 4. При этом каждое нажатие на переключатель 3 приводит к изменению состояния счетчика на единицу. Результат счета подается на вход дешифратора 5, который преобразует код числа в сигнал на определенном выходе и управляет частотой генератора 6. Гармонические колебания с выхода генератора 6 передаются через блок совпадения 7 на вход передатчика 10. Чтобы устранить преждевременное переключение ОВИ на рабочий режим яркости и исключить помехи от других самолетов, блок совпадения 7 пропускает гармонические колебания с выхода генератора 6 на вход передатчика 10 только по сигналам высотомера 8 (например, при высоте полета менее 200 м) и датчика 9 положения закрылков (при выпущенном положении закрылков).

Перед заходом на посадку экипаж нажатиями на переключатель 3 устанавливает расчетный режим яркости в зависимости от метеорологической дальности видимости на ВПП и времени суток. Установка режима контролируется семисегментному цифровому индикатору, подключенному к выходу дешифратора 5 (на схеме не показан).

При достижении самолетом пороговой высоты, установленной на высотомере 8 (датчик 9 срабатывает после входа самолета в глиссаду и выпуска закрылков), передатчик 10 начинает передавать сигналы генератора 6, которые принимаются приемником 11. Сигнал с выхода приемника 11 поступают на вход частотного дешифратора 13, который преобразует его в постоянное напряжение на определенном выходе. Таким образом, при управлении системой от бортовой части 1 на выходе частотного дешифратора 13 образуется сигнал в виде цифрового кода, идентичного сигналу на выходе дешифратора 5.

Код заданного режима яркости с выхода частотного дешифратора 13 через блок переключения 14 поступает на первый вход блока сравнения 15, который сравнивает его с сигналом, поступающим на его второй вход от реверсивного регистра сдвига 17. При этом обеспечивается переключение сигнальных ламп 20 на яркость, заданную бортовой частью 1.

После посадки самолета и уборки закрылков снимается сигнал датчика положения закрылков 9, передатчик 10 прекращает работу и первый блок переключения 14 возвращает управление на пульт диспетчера 12. При этом восстанавливается режим работы ламп, заданный с пульта диспетчера.

Введенные в устройство новые блоки (реверсивный счетчик, дешифратор, генератор частот и частотный дешифратор) общеизвестны и широко применяются в технике. Принципиальные схемы первого блока переключения (частотное реле) и частотного дешифратора приведены в книге Ильина В.А. "Телеуправление и телеизмерение" [4] В таблице приведены оценки экономии электроэнергии при использовании предлагаемого устройства в зависимости от интервала между посадками самолетов и времени суток.

Расчеты выполнены для следующих условий: 1) метеорологическая дальность видимости на ВПП 1-2 км; 2) исходный режим работы системы, задаваемый с пульта диспетчера первая ступень яркости; 3) высота автоматического включения устройством расчетного режима работы (днем пятая ступень яркости, ночью четвертая) 200 м; 4) время работы системы на расчетном режиме (с высоты 200 м до уборки закрылков после посадки 2 мин; Как видно из таблицы, предлагаемое устройство обеспечивает значительную экономию электроэнергии.

Формула изобретения

Устройство для управления системой огней высокой интенсивности, содержащее в наземной части пульт управления диспетчера, первый блок переключения, выход которого подключен к входу регулятора яркости, выход которого подключен к сигнальным лампам, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной надежности и экономичности устройства, в него введены в наземную часть приемник, частотный дешифратор, второй блок переключения, блок сравнения, формирователь импульсов, реверсивный регистр сдвига, в бортовую часть передатчик, датчик положения закрылков, высотомер, переключатель яркости, реверсивный счетчик, дешифратор, генератор частот и блок совпадения, причем выход переключателя яркости подключен к входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, выход которого подключен к входу генератора частот, выход которого подключен к первому входу блока совпадения, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам высотомера и датчика положения закрылков, а выход к входу передатчика, в наземной части выход приемника подключен к входу частотного дешифратора и к управляющему входу второго блока переключения, первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к выходам частотного дешифратора и пульта управления диспетчера, выход второго блока переключения подключен к первому входу блока сравнения, выход которого подключен к входу формирования импульсов, выход которого подключен к управляющему входу реверсивного регистра сдвига, информационный вход которого является входом устройства, выход подключен к входу первого блока переключения и второму входу блока сравнения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2