Интегрированная система резервных приборов



Интегрированная система резервных приборов
Интегрированная система резервных приборов

 


Владельцы патента RU 2582209:

Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") (RU)

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может найти применение в системах измерения и индикации, обеспечивающих пилотирование летательных аппаратов (ЛА) в случае отказа его основных пилотажно-навигационных систем. Технический результат - повышение надежности и функциональных возможностей. Для этого в интегрированную систему резервных приборов (ИСРП) ЛА введены первое и второе устройства гальванической развязки, первый, второй, третий узел диодной развязки и накопитель электроэнергии, подключенный через первый узел диодной развязки к борт-сети, через второй узел диодной развязки к шине питания блока ориентации, подключенной через третий узел диодной развязки к силовому выходу коммутатора напряжения, первое устройство гальванической развязки подключено между выходом устройства контроля напряжения аккумулятора и первым управляющим входом блока ориентации, второй управляющий вход которого подключен через второе устройство гальванической развязки к выходу устройства контроля борт-сети ЛА. 1 ил.

 

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

Известна интегрированная система резервных приборов (ИСРП) [1], содержащая блок ориентации с датчиками первичной информации, преобразователем, вычислителем и жидкокристаллическим (ЖК) экраном.

Недостатком данной системы является недостаточная надежность из-за отсутствия в ней автономного источника питания - аккумулятора, что также снижает возможность ее применения.

Известна также ИСРП [2], содержащая блок ориентации с подключенным к нему ЖК-экраном, аккумулятор, устройство подзарядки аккумулятора, устройство контроля напряжения борт-сети, устройство защиты, коммутатор напряжения, соединенные функционально.

Недостатком данной системы является ее низкая надежность во время переключения напряжения питания с борт-сети на аккумулятор.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности системы и расширение функциональных возможностей.

Поставленная задача решается за счет того, что в ИСРП, содержащей блок ориентации с подключенным к нему жидкокристаллическим экраном, аккумулятор, выход которого подключен через устройство подзарядки аккумулятора к борт-сети, входу устройства контроля напряжения аккумулятора и через устройство защиты к первому силовому входу коммутатора напряжения, второй силовой вход которого подключен к борт-сети, а управляющий вход - к выходу устройства контроля напряжения борт-сети, вход которого подключен к борт-сети, согласно изобретению в нее дополнительно введены первое и второе устройства гальванической развязки, первый, второй, третий узел диодной развязки и накопитель электроэнергии, подключенный через первый узел диодной развязки к борт-сети, через второй узел диодной развязки к шине питания блока ориентации, подключенной через третий узел диодной развязки к силовому выходу коммутатора напряжения, первое устройство гальванической развязки подключено между выходом устройства контроля напряжения аккумулятора и первым управляющим входом блока ориентации, второй управляющий вход которого подключен через второе устройство гальванической развязки к выходу устройства контроля борт-сети.

Отличительной особенностью заявленной системы является введение в нее накопителя электроэнергии, который через диодные развязки подключен к шине питания блока ориентации и обеспечивает наличие напряжения питания в момент переключения на аккумулятор.

Другой отличительной особенностью является введение устройств гальванической развязки, которые обеспечивают гальваническую развязку между борт-сетью и вторичными источниками питания блока ориентации, что повышает помехоустойчивость и надежность системы.

На чертеже представлена схема системы, в которую входят блок 1 ориентации, ЖК-экран 2, аккумулятор 3, устройство 4 подзарядки аккумулятора, устройство 5 контроля напряжения аккумулятора, устройство 6 защиты, коммутатор 7, устройство 8 контроля напряжения борт-сети, первое 9 и второе 10 устройство гальванической развязки, первый 11, второй 12, третий 13 узлы диодной развязки, накопитель 14 электроэнергии.

В представленной системе выход аккумулятора 3 подключен через устройство 4 подзарядки аккумулятора к борт-сети, входу устройства 5 контроля напряжения аккумулятора 3 и через устройство 6 защиты к первому силовому входу коммутатора 7 напряжения, второй силовой вход которого подключен к борт-сети, управляющий вход - к выходу устройства 8 контроля напряжения борт-сети, вход которого подключен к борт-сети, первой и второй управляющие входы блока 1 ориентации с подключенным к нему ЖК-экраном 2 подключены через первое 9 и второе 10 устройства гальванической развязки к выходам устройства 5 контроля аккумулятора 3 и устройства 8 контроля борт-сети соответственно, накопитель 14 электроэнергии подключен соответственно через первый 11 и второй 12 узлы диодной развязки к борт-сети и шине питания блока 1 ориентации, подключенной через третий узел 13 диодной развязки к силовому выходу коммутатора 7 напряжения.

Заявленная резервная система работает следующим образом.

В процессе полета при штатном режиме питание блока 1 ориентации с подключенным к нему ЖК-экраном 2 осуществляется от борт-сети через устройство 7 коммутации, подключенное вторым силовым входом к борт-сети. При этом устройство 4 подзарядки аккумулятора осуществляет подзарядку аккумулятора 3. Устройство 5 контроля аккумулятора определяет степень разряженности аккумулятора 3 и в случае снижения выходного напряжения аккумулятора 3 ниже допустимого уровня с его выхода через первое устройство 9 гальванической развязки выдается сигнал на первый управляющий вход блока 1 ориентации и на подключенный к нему ЖК-экране 2 отображается соответствующим транспарантом информация о состоянии аккумулятора 3.

Устройство 8 контроля напряжения борт-сети определяет величину напряжения и в случае снижения ниже допустимого уровня с его выхода выдается сигнал на управляющий вход коммутатора 7 напряжения и через второй узел 10 гальванической развязки на второй управляющий вход блока 1 ориентации. При данной нештатной ситуации коммутатор 7 напряжения переключает шину питания блока 1 ориентации с борт-сети через третий узел 13 диодной развязки на выход аккумулятора 3 через устройство 6 защиты, которое ограничивает ток потребления аккумулятора 3, при этом блок 1 ориентации выдает на ЖК-экран 2 управляющий сигнал для отображения соответствующим транспарантом аварийного состояния борт-сети. В данной ситуации при отказе борт-сети пилот ЛА осуществляет пилотирование только по ЖК-экрану 2, подключенному к блоку 1 ориентации. В момент переключения питания с борт-сети на аккумулятор 3, коммутатор 7 напряжения имеет некоторое время переключения, в течение которого блок 1 ориентации оставался бы без питания, что приводит к неоднозначности отображения информации на ЖК-экране 2.

Для того чтобы избежать этого введен накопитель 14 электроэнергии, который через второй узел 12 диодной развязки подключен к шине питания блока 1 ориентации и через первый узел 11 диодной развязки - к борт-сети. В штатном режиме накопитель 14 электроэнергии заряжается от борт-сети через первый узел 11 диодной развязки, включенный в прямом направлении. При снижении или пропадании напряжения борт-сети первый узел 11 диодной развязки запирается, предотвращая разряд накопителя 14 электроэнергии. В момент переключения коммутатора 7 напряжение на его выходе вследствие временной задержки на короткий промежуток времени пропадает, что приводит к открыванию второго узла 12 диодной развязки и через него напряжение с накопителя 14 электроэнергии поступает на шину питания блока 1 ориентации, обеспечивая его бесперебойную работу. При работе от борт-сети или аккумулятора 3 напряжение на выходе третьего узла 13 диодной развязки повышается, второй узел 12 диодной развязки запирается, и накопитель 14 электроэнергии отключается от шины питания блока ориентации.

Первый 9 и второй 10 узлы гальванической развязки обеспечивают развязку между первичным напряжением борт-сети и вторичным напряжением питания блока 1 ориентации, что исключает передачу помех борт-сети в цепи питания блока 1 ориентации, а следовательно, повышается помехоустойчивость системы.

Таким образом, предлагаемая ИСРП обеспечивает возможность пилотирования ЛА при аварийной ситуации борт-сети, когда все остальные пилотажно-навигационные приборы оказались обесточенными.

Предложенная ИСРП устанавливается на борт самолетов и вертолетов для обеспечения пилотирования при нештатных ситуациях.

Источники информации

1. Патент РФ №2386927, МПК G01C 21/00, 2009 г.

2. Патент РФ №2485446, МПК G01C 21/00, 2011 г. (ближайший аналог).

Интегрированная система резервных приборов, содержащая блок ориентации с подключенным к нему жидкокристаллическим экраном, аккумулятор, выход которого подключен через устройство подзарядки аккумулятора к борт-сети, входу устройства контроля напряжения аккумулятора и через устройство защиты к первому силовому входу коммутатора напряжения, второй силовой вход которого подключен к борт-сети, а управляющий вход - к выходу устройства контроля напряжения борт-сети, вход которого подключен к борт-сети, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены первое и второе устройства гальванической развязки, первый, второй, третий узел диодной развязки и накопитель электроэнергии, подключенный через первый узел диодной развязки к борт-сети, через второй узел диодной развязки к шине питания блока ориентации, подключенной через третий узел диодной развязки к силовому выходу коммутатора напряжения, первое устройство гальванической развязки подключено между выходом устройства контроля напряжения аккумулятора и первым управляющим входом блока ориентации, второй управляющий вход которого подключен через второе устройство гальванической развязки к выходу устройства контроля борт-сети.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам информирования и ориентации инвалидов по зрению при их передвижении по городской территории. Способ состоит в размещении на стационарных объектах стационарных радиоинформаторов и размещении на инвалидах носимых абонентских устройств, автоматической передаче носимым абонентским устройством в радиоэфир сигнала запроса, по получении которого каждый стационарный радиоинформатор, находящийся в данный момент в зоне действия абонентского устройства, передает в радиоэфир ответ, содержащий его персональные данные, а абонентское устройство поочередно получает и запоминает полученные ответы от всех стационарных радиоинформаторов, находящихся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, и автоматически направляет сигнал запроса на передачу информации стационарному радиоинформатору, который по получении этого сигнала запроса передает в радиоэфир сообщение о стационарном объекте, на котором он установлен, а абонентское устройство воспроизводит полученную от этого стационарного радиоинформатора информацию в виде звуковых повторяющихся сообщений.

Изобретение относится к геодезии и может быть использовано для создания топогеодезических сетей для подготовки боевых действий ракетных войск, артиллерии и противовоздушной обороны сухопутных войск.

Изобретение относится к области фотограмметрии, аэрокосмической съемке и может быть использовано для определения угловых элементов внешнего ориентирования получаемого при съемке изображения местности.

Способ формирования пакетов включает в себя подготовку данных, содержащих инструкции движения для передачи в транспортное средство. Этот представленный способ также включает определение количества данных для передачи в первом пакете в компьютерную систему транспортного средства, соединенную с сервером, осуществляющим способ, на основании необходимости передачи в транспортное средство первого пакета с первой инструкцией для водителя.

Изобретение относится к средствам для ориентации инвалидов по зрению. Способ информирования инвалидов о прибывающих на остановку транспортных средствах общего пользования состоит в размещении на транспортных средствах общего пользования радиомодулей, пультов водителей и звукоизлучателей и размещении на инвалидах носимых абонентских устройств, при этом абонентское устройство инвалида автоматически передает в радиоэфир сигнал запроса, после чего радиомодуль каждого транспортного средства, находящегося в данный момент в зоне действия абонентского устройства, по получении сигнала запроса передает в радиоэфир ответ на полученный сигнал запроса, абонентское устройство поочередно получает и запоминает полученные ответы от всех радиомодулей, находящихся в данный момент в зоне действия этого абонентского устройства, и автоматически направляет сигнал запроса на передачу информации радиомодулю транспортного средства, который по получении этого сигнала запроса на передачу информации передает в радиоэфир сообщение о транспортном средстве, на котором он установлен, а абонентское устройство воспроизводит полученную от этого радиомодуля информацию в виде звуковых повторяющихся сообщений, затем радиомодуль выбранного инвалидом транспортного средства передает на пульт водителя сигнал для водителя и подает команду на установленный на транспортном средстве звукоизлучатель, который воспроизводит звуковой сигнал ориентирования, по которому инвалид определяет необходимое направление движения к открытой двери транспортного средства.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к бортовым цифровым программно-аппаратным комплексам. Техническим результатом является повышение эффективности управления топопривязчиком.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в судовых навигационных системах для выработки параметров угловой ориентации корпуса судна.

Изобретение относится к способам контроля качества функционирования мобильных комплексов навигации и топопривязки в процессе проведения различных видов испытаний.

Изобретение относится к области навигации и топопривязки, в частности к способам представления и использованиям цифровой топогеодезической информации, и предназначено для определения навигационно-топогеодезических параметров для наземных подвижных объектов.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах мультимодальной навигации. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к морской гидрометеорологии и может быть использовано для определения поля дрейфа морских льдов. Способ заключается в совмещении пары последовательных спутниковых изображений одного и того же участка ледовой поверхности, совмещении неподвижных деталей изображений, придании изображениям взаимно-исключающих световых или цветовых контрастов. Направление дрейфа определяется по ориентации перпендикуляра к контурам минимальной и максимальной интенсивности вокруг дрейфующего объекта, а пройденное им расстояние - по максимальному размеру одного из участков минимальной или максимальной яркости в направлении дрейфа одного и того же ледяного образования. Технический результат - снижение трудоемкости процесса. 3 ил.

Изобретение относится к области космического приборостроения и может быть использовано при создании и эксплуатации гирокомпасной системы ориентации (ГСО) ИСЗ для около круговых орбит. Технический результат - повышение точности. Для этого обеспечивают трехканальную автокомпенсацию инструментальных погрешностей системы путем построения приборной орбитальной системы координат (ОСК), номинально совпадающей с текущей ОСК, при неограниченных курсовых углах ИСЗ, совершения программных поворотов ИСЗ на четыре заданных курсовых угла, выработки и введении представительных (более полных) поправок на погрешности системы по крену, курсу и тангажу в соответствии с приведенными алгоритмами при сохранении динамики и непрерывности режима гирокомпасирования системы. При этом рассмотрен вариант технического решения задачи о программных поворотах ИСЗ с заданной скоростью на любые курсовые углы для бортовой научной аппаратуры и для коррекции высоты и плоскости орбиты при сохранении режима и точности работы системы. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано в локальных навигационных системах и сетях для управления движением мобильных объектов в локальных зонах навигации. Достигаемый технический результат - повышение помехозащищенности. Способ основан на формировании объектом навигации двух высокочастотных гармонических сигналов с разными частотами, их одновременном излучении с объекта навигации и приеме в нескольких опорных радионавигационных точках с известными координатами, формировании в этих точках сигналов разностной частоты из принятых от объекта навигации высокочастотных сигналов, передаче сформированных сигналов разностной частоты в центральный пункт обработки, где измеряется разность фаз сигналов разностной частоты, поступивших из разных опорных точек, а результаты измерений разностей фаз с учетом взаимного расположения центрального приемного пункта и опорных радионавигационных точек пересчитываются в координаты объекта навигации, причем оба сформированных на объекте навигации гармонических сигнала перед излучением синхронно модулируют по фазе одной и той же псевдослучайной двоичной последовательностью с девиацией фазы 180°. 2 ил.

Способ определения углового положения подвижного объекта относительно центра масс, т.е определение пространственной ориентации при угловом движении, преимущественно летательных аппаратов (ЛА), относительно какой-либо базовой системы координат, путем аналитического ее вычисления на основе измерений каких-либо отдельных параметров ориентации (углов, угловых скоростей и т.д.). Способ включает определение текущей угловой ориентации системы координат OX1Y1Z1 относительно геоцентрической базовой системы координат OXYZ, задание требуемой ориентации системы координат OX2Y2Z2 относительно геоцентрической базовой системы координат OXYZ, при этом системы координат OX1Y1Z1 и OX2Y2Z2 имеют начало координат в центре масс объекта и связаны с ним. Текущие значения углов ориентации связанной системы координат относительно базовой определяются с помощью бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС), при этом в геоцентрической базовой системе координат направление оси OZ принимают совпадающим с направлением вектора вращения Земли, а ось ОХ направлена в точку пересечения гринвичского меридиана с экватором. Определяют углы относительной ориентации ςx, ςy, ςz между соответствующими осями связанной системы текущей угловой ориентации и требуемой в геоцентрической базовой системе координат по определенным зависимостям и по результатам вычислений судят об угловом положении подвижного объекта. Технический результат - расширение области применения, повышение достоверности и точности определения углового положения подвижного объекта. 2 ил.

Изобретение относится к геодезии, в частности к способам топогеодезической подготовки опорных геодезических сетей, используемых при испытании навигационной аппаратуры наземных транспортных средств. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей. Способ формирования опорной геодезической сети испытательной трассы заключается в том, что осуществляется формирование района работ, прокладка маршрута на карте, определение и закрепление координат контрольных пунктов создаваемой сети, определение ориентиров с известными координатами, представление данных по сформированной сети. При создании опорной геодезических сети на первоначальном этапе составляется физико-географическая характеристика района работ и оценивается топографо-геодезическая изученность района работ, на втором этапе формируется схема размещения оборудования испытательной трассы. На третьем этапе производится привязка сформированной схемы испытательной трассы к конкретным топографическим условиям местности с прокладкой маршрута трассы по карте местности. На четвертом этапе определяется конкретное расположение контрольных пунктов на маршруте трассы с составлением схемы и карты их расположения. На пятом этапе определяются схема расположения контрольного пункта и точки углов на цифровой карте местности, формируется схема ориентирных направлений. При этом определяются перечень ориентиров с их кратким описанием с присвоением номеров и изображением внешнего вида, дирекционные углы ориентирных направлений, расстояния линии визирования до ориентира, координаты выбранных ориентиров. На шестом этапе выполняется формализация и каталогизация выполненных работ. При этом указываются контрольные пункты, на которых рекомендуется проводить контроль определения высоты, составление каталога ориентирных направлений на выбранных контрольных точках. 5 ил.
Наверх