Устройство формирования пространственной информации

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в составе бортового оборудования летательных аппаратов, на которых в составе пилотажно-навигационного комплекса установлены многофункциональные индикаторы (МФК) отображения навигационной, пилотажной информации и выдачи информации о параметрах и состояния силовой установки и общесамолетных систем. Технический результат – расширение функциональных возможностей на основе повышения информативности системы в поле зрения командира экипажа при неблагоприятных погодных условиях видимости аэродромной обстановки и безопасности выполнения полетного задания. Для этого в устройство, содержащее блоки вычисления и формирования индикации, пульты системы индикации, блоки электронных индикаторов, дополнительно введен индикатор, выполненный в виде цифрового прозрачного монитора со встроенным компьютером и элементами крепления, при помощи которых индикатор крепится на козырек приборной доски пилотов, при этом индикатор электрически соединен с блоками вычисления и формирования индикации. При неблагоприятных погодных условиях по согласованию с командой пункта управления воздушным движением аэропорта, командир кнопками монитора индикатора включает устройство в работу, при этом на монитор индикатора выводится рассчитанное по реальным параметрам положения летательного аппарата (ЛА) синтезированное пространственное изображение ландшафта аэродрома и осуществляется его дальнейшее динамическое сопровождение в реальном масштабе времени. 4 ил.

 

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в составе бортового оборудования летательных аппаратов (ЛА), на которых в составе пилотажно-навигационного комплекса установлены электронные индикаторы отображения навигационной, пилотажной информации и выдачи информации о параметрах и состоянии силовой установки и общесамолетных систем.

Известна система электронной индикации «СЭИ-85-2» (СЭИ), предназначенная для приема, преобразования и отображения на экранах электронных индикаторов пилотажно-навигационной информации, выбранная в качестве прототипа.

Функционально СЭИ состоит из следующих блоков:

- блоки электронного индикатора ИМ-8;

- блоки вычисления и формирования БВФ-1-2;

- пульты системы индикации ПУ СЭИ-2-1 (ПСИ-95М).

Блоки электронного индикатора ИМ-8 предназначены для отображения пилотажно-навигационной информации и в зависимости от состава индицируемых параметров выполняют функции:

- комплексного пилотажного индикатора (КПИ);

- комплексного индикатора навигационной обстановки (КИНО).

Блоки вычисления и формирования БВФ-1-2 предназначены для приема и обработки входных сигналов и параметров, формирования отображаемой на экранах индикаторов информации и выдачи информации в смежные системы.

Пульты системы индикации ПСИ-95М предназначены для ручного управления конфигурацией и режимами системы.

Каждый блок обеспечивает прием информации от систем пилотажно-навигационного комплекса по кодовым линиям связи разовых команд от самолетных систем (шасси, закрылки, кнопок на ручках управления двигателями (РУД)).

Недостатком системы является отсутствие возможности экипажа проводить оценку пространственной информации (внекабинной обстановки - ландшафтов аэродромов) по строительной оси летательного аппарата в поле зрения командира при неблагоприятных погодных условиях видимости при выполнении режимов «ДВИЖЕНИЕ ПО АЭРОДРОМУ», «ВЗЛЕТ» или «ПОСАДКА». Недостаток влечет за собой повышенную психологическую напряженность экипажа, вероятность ошибочных действий, влияющих на безопасность выполнения режимов в соответствии с требованиями документов (РЛЭ Ту-204, Ту-214).

Целью изобретения является повышение информационности системы в поле зрения командира экипажа при неблагоприятных погодных условиях видимости аэродромной обстановки и безопасности выполнения полетного задания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блоки вычисления и формирования индикации, пульты системы индикации, блоки электронных индикаторов, дополнительно введен индикатор, выполненный в виде цифрового прозрачного монитора со встроенным компьютером и элементами крепления, при помощи которых индикатор крепится на козырек приборной доски пилотов, при этом индикатор электрически соединен с блоками вычисления и формирования индикации.

Блок-схема устройства представлена на Фиг. 1.

1, 2 - блоки вычисления и формирования индикации БВФ-1-2,

3, 4 - пульты системы индикации ПУ СЭИ-2-1,

5, 6 - блоки электронных индикаторов ИМ-8 (формат КПИ),

7, 8 - блоки электронных индикаторов ИМ-8 (формат КИНО),

9 - индикатор синтезированного изображения (монитор, встроенный компьютер, элементы крепления индикатора),

10 - козырек приборной доски пилотов.

Устройство работает следующим образом. Индикатор 9 элементами крепления неподвижно закреплен на верхней поверхности козырька приборной доски пилотов 10 параллельно лобовому стеклу командира экипажа, при этом монитор индикатора 9 электрически состыкован с встроенным компьютером, который USB-портом электрически соединен с блоками вычисления и формирования индикации системы 1 и 2. Блоки 1 и 2 командами с пультов 3 и 4 формируют автономное или автоматическое управление работой индикатора 9 в части включения и выключения монитора, при этом транслируют динамические параметры управления синтезированным изображением монитора соответствующего пространственного изображения в реальном масштабе времени. Встроенный компьютер индикатора 9 является основным аппаратно-программным органом управления работой монитора.

Режим работы устройства формируется действиями членов экипажа и автоматически:

1. Выбор формата КПИ вручную осуществляется соответствующими органами управления пульта ПСИ-95М:

КПИ - пилотажная информация (высотно-скоростные параметры, заданные и предельные значения параметров, авиагоризонт и др.) в объеме, необходимом для каждого этапа полета.

Объем определяется следующими режимами работ КПИ:

«ЗЕМЛЯ» (разбег, пробег, руление);

«ВЗЛЕТ» (уход на 2-й круг);

«МАРШРУТ»;

«ПОСАДКА».

2. Включение и выключение режимов индикации «ЗЕМЛЯ», «ВЗЛЕТ», «МАРШРУТ» производится автоматически по сигналам разовых команд, поступающих от концевых выключателей шасси, закрылков и кнопок на ручках управления двигателями (РУД).

3. Включение режима «ПОСАДКА» производится автоматически по сигналам от вычислительной системы управления полетом (ВСУП) или вручную с ПСИ-95М.

4. Режим индикации «ПОСАДКА» автоматически переключается на режим индикации «ВЗЛЕТ» при уходе на второй круг по разовой команде от концевых выключателей кнопок на ручках управления двигателями (РУД) во взлетном положении или вручную с пульта ПСИ-95М.

При неблагоприятных погодных условиях по согласованию с командой пункта управления воздушным движением (УВД) аэропорта, командир кнопками монитора индикатора включает устройство в работу. При этом на монитор индикатора выводится рассчитанное по реальным параметрам положения ЛА синтезированное пространственное изображение ландшафта аэродрома и осуществляется его дальнейшее динамическое сопровождение. Подобное осуществляется на комплексных тренажерах с помощью системы визуализации.

Таким образом, при неблагоприятных погодных условиях видимости выполнения режимов «ДВИЖЕНИЕ ПО АЭРОДРОМУ», «ВЗЛЕТ» или «ПОСАДКА» к имеющейся информации от датчиков систем оборудования самолета, выводимой на электронные индикаторы КПИ, КИНО, экипажу дополнительно на монитор индикатора выводится соответствующее режиму синтезированное пространственное изображение.

Процесс формирования и динамическое управление изображением осуществляется программами встроенного компьютера по параметрической информации управления, поступающей из блоков вычисления и формирования индикации БВФ-1-2 в соответствии с режимом. При этом из базы данных ландшафтов аэродромов встроенного компьютера выбирается соответствующее координатам места положения ЛА синтезированное изображение в пространстве аэропорта в реальном масштабе времени.

Таким образом, обеспечивается близкое к реальному восприятие экипажем информации о положении ЛА в пространстве ландшафта аэродрома, за счет чего происходит снижение загрузки и напряженности экипажа и, в конечном итоге, уменьшение вероятности ошибочных действий, т.е. повышение безопасности выполнения режимов и экономии ресурсов оборудования и топлива.

На Фиг. 2 представлен вид реальной пространственной обстановки на индикаторе командира экипажа и лобовых иллюминаторов при выключенном индикаторе при благоприятных погодных условиях положения самолета над ВПП режима «ПОСАДКА».

Таким образом, экипаж оценивает положение ЛА в натуральном ландшафте аэродрома при выключенном индикаторе в реальном масштабе времени. Аналогично происходит и при выполнении других режимов «ДВИЖЕНИЕ ПО АЭРОДРОМУ», «ВЗЛЕТ».

На Фиг. 3 представлен вид реальной пространственной обстановки на индикаторе командира экипажа и лобовых иллюминаторов при выключенном индикаторе при неблагоприятных погодных условиях положения самолета над ВПП режима «ПОСАДКА». Выполнение режима не представляется возможным и командами управления УВД командиру экипажа, ЛА направляется на запасной аэродром.

На Фиг. 4 представлена пространственная обстановка при неблагоприятных погодных условиях положения самолета над ВПП режима «ПОСАДКА». Синтезированная пространственная обстановка на индикаторе командира экипажа при включенном индикаторе и реальная в поле зрения второго пилота. Аналогично происходит и при выполнении других режимов «ДВИЖЕНИЕ ПО АЭРОДРОМУ», «ВЗЛЕТ».

Промышленная применимость

С использованием материалов заявляемого изобретения было проведено моделирование работы индикатора и исследования на стендовой базе АО «НИИАО» которые показали, что предлагаемое техническое решение позволяет:

- управлять моментами включения и выключения электропитания индикатора в работу автономно клавишами монитора, при этом решение о режиме работы индикатора принимает командир экипажа,

- при неблагоприятных погодных условиях видимости выполнения режимов «ДВИЖЕНИЕ ПО АЭРОДРОМУ», «ВЗЛЕТ» или «ПОСАДКА» обеспечивать взаимодействие индикатора с оборудованием ЛА, обеспечивающее формирование параметрических параметров управления индикатором,

- выполнить на реальном ЛА режимы тренировок летного состава и инженерно-технического персонала - "Режим шторки",

- обеспечить формирование и динамическое управление синтезированным пространственным изображением соответствующего координатам места сопровождения выполнения режима полетного задания в реальном масштабе времени,

- снизить психологическую напряженность экипажа, представляя командиру близкую к реальной информацию о положении ЛА в пространстве аэродромного ландшафта, при выполнении режимов

В конечном итоге техническое решение позволяет уменьшить вероятность ошибочных действий экипажа, повысить безопасность выполнения режимов «ДВИЖЕНИЕ ПО АЭРОДРОМУ», «ВЗЛЕТ» или «ПОСАДКА», экономию ресурсов оборудования и топлива в диапазоне решаемых задач режимов.

Синтезированная видеоинформация на мониторе индицируется в реальном времени с момента включения и до момента выключения индикатора с учетом выбранного режима.

В настоящее время в предлагаемом устройстве заинтересованы специалисты ВВС РФ, конструкторские бюро разработчиков ЛА с целью возможности установки его на ЛА с электронной системой индикации как в процессе модернизации, так и на вновь проектируемые ЛА.

Источник информации: РЛЭ самолетов Ту-204, Ту-214, БЕ-200, ИЛ 96-300, ИЛ-114 (разделы №8 «Эксплуатация систем и оборудования» и №8.16 «Пилотажно-навигационное оборудование и система отображения информации»).

Устройство формирования пространственной информации, содержащее блоки вычисления и формирования индикации, пульты системы индикации, блоки электронных индикаторов, отличающееся тем, что в него дополнительно введен индикатор, выполненный в виде цифрового прозрачного монитора со встроенным компьютером и элементами крепления, при помощи которых индикатор крепится на козырек приборной доски пилотов, при этом выходы блоков вычисления и формирования индикации соединены электрически с входами встроенного компьютера индикатора



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области релейной защиты и автоматики и может быть применено в системах многоканального контроля и телесигнализации для различных технологических процессов.

Настоящее изобретение относится к средствам для отображения данных о состоянии здоровья. Технический результат – обеспечение безопасности данных о здоровье пользователя.

Изобретение относится к области авиационной техники. Технический результат заключается в повышении точности оценки состояния летательного аппарата при его пилотировании.

Изобретение относится к способам дистанционного охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях применения однопозиционных средств обнаружения (СО), построенных на радиолучевом или инфракрасном принципах обнаружения, для сигнализационного прикрытия двухсторонней развилки дороги.

Изобретение относится к устанавливаемому на транспортном средстве устройству экстренного сообщения, имеющему функцию передачи сигнала экстренного сообщения к центральному устройству через сеть связи, когда определено столкновение транспортного средства, включает в себя резервный аккумулятор, подающий рабочую мощность, когда электрическая мощность, подаваемая от аккумулятора транспортного средства, понижается, и блок обнаружения напряжения, обнаруживающий напряжение резервного аккумулятора.

Изобретение относится к вычислительной, информационно-измерительной технике, используемой, в частности, в автоматизированных системах управления технологическими процессами нефтяной промышленности.

Изобретение относится к способам дистанционного охранного мониторинга местности и может быть использовано в случаях применения средств обнаружения (СО) с протяженной зоной обнаружения (ПЗО), построенных на радиолучевом или инфракрасном принципах обнаружения, для сигнализационного прикрытия Т-образного перекрестка дорог.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для высокоскоростного приведения в действие гидроприводом. Описаны устройство и способ высокоскоростного приведения в действие гидроприводом.

Изобретение относится к системам обеспечения безопасности дорожного движения. Технический результат: автоматическое формирование и передача тревожного сообщения о состоянии водителя и местонахождении транспортного средства.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат - повышение быстродействия системы.

Изобретение относится к измерительной технике, более конкретно к системам мониторинга и защиты торфяников от возгорания в засушливые периоды, и может найти применение при создании локальных и региональных систем для предупреждения возгораний на пожароопасных территориях. Способ мониторинга торфяников включает измерение температуры и влажности воздуха над исследуемой поверхностью на двух высотах в приземном слое атмосферы и давления воздуха, а о пожарной опасности судят по отношению приращения температуры к приращению влажности на разных высотах по выражению , где G - безразмерный коэффициент, величина которого характеризует степень сухости и пожарной опасности действующего слоя торфяника; ср=1,0 кДж/(кг⋅°С) - удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении; р - атмосферное давление; L - скрытая теплота парообразования с погрешностью не более 1%, можно считать L=2450 кДж/кг; t1 и e1 - температура и парциальное давление паров воды на одной высоте приземного слоя атмосферы; t2 и e2 - температура и парциальное давление паров воды на другой высоте приземного слоя атмосферы.

Изобретение относится к устройствам информирования о месте аварии транспортного средства. Устройство информирования содержит независимые газонаполняемые оболочки, выполненные с возможностью отделения от транспортного средства при аварии. К каждой газонапоняемой оболочке прикреплен блок информации. Газонаполняемые оболочки выполнены с возможностью наполнения газом легче воздуха и отделения от контейнера в момент аварии транспортного средства. Блок информации выполнен в виде энергонезависимого устройства памяти, выполненного с возможностью хранения информации о состоянии систем транспортного средства и его координатах на момент отделения. Блок информации может быть выполнен в виде USB флэш-накопителя. Газонаполняемые оболочки могут быть выполнены в виде легких металлизированных оболочек, на которые нанесены резонансные структуры, обеспечивающие переотражение радиосигнала в сторону источника излучения; газонаполняемые оболочки могут быть выполнены с перфорацией; газонаполняемые оболочки могут иметь яркую окраску; на газонаполняемые оболочки может быть нанесена информация в виде текста и/или графических элементов. Изобретение направлено на повышение информационной способности. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Система радиоуправления машиной со стреловым оборудованием содержит беспроводной пульт дистанционного управления (1), блок передачи данных (12), электронный ключ безопасности (18). Пульт дистанционного управления (1) содержит джойстик (4), трехосевой датчик ускорения (11) для обнаружения падения, качения или удара пульта (1), а также рабочей ориентации пульта (1) в пространстве. В случае пропадания на входе контроллера (2) сигнала от кнопки или от джойстика (4) контроллер (2) перестает формировать сигналы включения приводов механизмов машины и происходит остановка рабочих движений. Пульт дистанционного управления (1) содержит встроенные в его органы управления датчики «мертвого тела», приспособленные для определения того, что пульт находится в руках оператора. Контроллер (2) пульта дистанционного управления (1) выполнен с возможностью блокирования передачи команд управления рабочими движениями машины по всем каналам связи до перевода джойстика (4) в нейтральное положение. Достигается повышение безопасности. 4 з. п. ф-лы, 1 ил.

Заявленное изобретение относится к способу охранного мониторинга и может быть использовано в случаях применения одного пассивного оптико-электронного средства обнаружения (СО) для сигнализационного контроля дороги. Способ заключается в контроле изгиба дороги одним СО, развернутым на изгибе дороги с учетом конусообразной формы его зоны обнаружения (ЗО), таким образом, чтобы ЗО и изгиб дороги пересекались на двух участках - узком и широком; обеспечении превышения разницы между временем нахождения СО в режиме тревоги при пересечении этих двух участков нарушителем не менее чем в четыре раза, для чего согласно схемы развертывания ось ЗО пересекает дорогу на широком участке под углом от 20 до 30 градусов к дороге; расстояние между точками пресечения оси зоны обнаружения и дорогой выбирается в пределах от 70 до 80 процентов от максимальной длины зоны обнаружения; многократном переходе СО в режим тревоги во время движения нарушителя через изгиб дороги, накоплении системой сбора и обработки информации сигналов тревог (СТ) в течение установленного времени накопления сигналов тревог; установлении времени накопления СТ исходя из минимально возможной скорости нарушителя и расстояния, проходимого им между участками пересечения ЗО и дороги; применение алгоритма, разделяющего поступившие СТ на две группы с учетом того, что время задержки между поступлением СТ в группах значительно меньше времени задержки между группами; подсчете и сравнении числа СТ в обеих группах; определении направления движения нарушителя по очередности поступления групп СТ: группа с меньшим числом СТ, группа с большим числом СТ или группа с большим числом СТ, группа с меньшим числом СТ. Способ обеспечивает получение возможности определения направления движения обнаруженного нарушителя с применением только одного СО. 11 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в составе бортового оборудования летательных аппаратов, на которых в составе пилотажно-навигационного комплекса установлены многофункциональные индикаторы отображения навигационной, пилотажной информации и выдачи информации о параметрах и состояния силовой установки и общесамолетных систем. Технический результат – расширение функциональных возможностей на основе повышения информативности системы в поле зрения командира экипажа при неблагоприятных погодных условиях видимости аэродромной обстановки и безопасности выполнения полетного задания. Для этого в устройство, содержащее блоки вычисления и формирования индикации, пульты системы индикации, блоки электронных индикаторов, дополнительно введен индикатор, выполненный в виде цифрового прозрачного монитора со встроенным компьютером и элементами крепления, при помощи которых индикатор крепится на козырек приборной доски пилотов, при этом индикатор электрически соединен с блоками вычисления и формирования индикации. При неблагоприятных погодных условиях по согласованию с командой пункта управления воздушным движением аэропорта, командир кнопками монитора индикатора включает устройство в работу, при этом на монитор индикатора выводится рассчитанное по реальным параметрам положения летательного аппарата синтезированное пространственное изображение ландшафта аэродрома и осуществляется его дальнейшее динамическое сопровождение в реальном масштабе времени. 4 ил.

Наверх